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基于视觉与激光准直的激光跟踪姿态角测量方法 认领
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作者 张刘港 熊芝 +2 位作者 冯维 周维虎 董登峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期30-36,共7页
针对大型装备建造、航空航天、汽车等领域对姿态测量技术的需求,提出一种以激光跟踪设备为基站,视觉测量与激光准直技术相结合的姿态测量方法。首先对测量模型中涉及的坐标系进行了定义,其次建立了激光跟踪设备坐标系与视觉坐标系之间... 针对大型装备建造、航空航天、汽车等领域对姿态测量技术的需求,提出一种以激光跟踪设备为基站,视觉测量与激光准直技术相结合的姿态测量方法。首先对测量模型中涉及的坐标系进行了定义,其次建立了激光跟踪设备坐标系与视觉坐标系之间的转换关系,通过视觉测量中纵向投影比不变的约束实现横滚角的测量,在上述基础上,基于光束向量唯一性约束和激光准直传感原理实现方位角和俯仰角的测量。最后在实验室环境下搭建了姿态测量验证实验平台,将靶标装载在三自由度摇摆台上,利用六轴绝对关节臂姿态角测量值作为基准进行比对,实验证明,在测量距离为2.5 m处,姿态角测量范围为-20°~20°时,姿态角测量误差绝对值可控制在2°内。 展开更多
关键词 姿态测量 激光跟踪 激光准直 视觉测量
基于超高精度激光追踪原理的海水潮位计量检测技术的研究 认领
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作者 朱丽萍 胡波 于小焱 《海洋技术学报》 2020年第5期86-91,共6页
为了提高验潮仪检定装置的技术指标,本文提出了一种基于超高精度激光追踪原理的潮位计量检测装置。新装置指标可提高至U=0.86 mm,k=2,极大地满足《测量仪器特性评定》JJF1094-2002对计量标准装置的技术指标要求。通过0~8 000 mm水位范... 为了提高验潮仪检定装置的技术指标,本文提出了一种基于超高精度激光追踪原理的潮位计量检测装置。新装置指标可提高至U=0.86 mm,k=2,极大地满足《测量仪器特性评定》JJF1094-2002对计量标准装置的技术指标要求。通过0~8 000 mm水位范围试验结果表明,两种原理的检测装置测得数据差值绝对值的曲线基本一致;在8 000 mm水位点出现最大值,分别为1.292 mm和1.883 mm,主要原因是当前装置该水位点数据读取受外界强光线的影响;新检测装置不仅精度更高,而且不会受外界环境影响,能够更好地满足高精度潮位仪的检测需求。本文对提升验潮仪计量检测技术和确保海洋潮位数据的准确可靠,进而对完善我国海洋预报、海洋综合管理等方面具有重要的理论和现实意义。 展开更多
关键词 潮位仪 激光追踪技术 验潮仪检定装置 计量标准装置
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基于激光追踪测量的电气控制系统研究 认领
3
作者 侯钰 郭伟涛 《今日自动化》 2020年第10期89-90,98,共3页
在基于激光追踪测量的电气控制系统研究过程中,通过四象限光电传感器的应用,实时测量激光束光斑偏移量,并在可编程多轴运动控制器中对输入的偏移量进行处理,同时与伺服电机构成闭环系统相结合,PID利用工程整定方法进行有效调节,能够满... 在基于激光追踪测量的电气控制系统研究过程中,通过四象限光电传感器的应用,实时测量激光束光斑偏移量,并在可编程多轴运动控制器中对输入的偏移量进行处理,同时与伺服电机构成闭环系统相结合,PID利用工程整定方法进行有效调节,能够满足激光追踪测量系统测量的快速性、平稳性以及实时性测量要求。通过相关试验可以证明,此控制系统有着良好的追踪性能良好,并且运行状态平稳。本文应基于激光追踪测量系统原理的,可用于激光追踪测量的电气控制系统进行研究,确保控制信号的实时传送及精密追踪能够最终实现。 展开更多
关键词 激光追踪测量 电气控制系统 PID
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基于ESO-CPC的激光追踪测量系统电机仿真方法 认领 被引量:1
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作者 孙衍强 陈洪芳 +3 位作者 石照耀 宋辉旭 李长亮 孙若水 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期235-242,共8页
针对常规的PID方法控制电机已不能满足激光追踪测量系统中高精密测量要求的问题,本文结合永磁同步电机的数学模型和激光追踪测量系统的电流控制方法,建立了基于扩张状态观测器电流预测控制算法模型,并运用Matlab/Simulink软件进行仿真... 针对常规的PID方法控制电机已不能满足激光追踪测量系统中高精密测量要求的问题,本文结合永磁同步电机的数学模型和激光追踪测量系统的电流控制方法,建立了基于扩张状态观测器电流预测控制算法模型,并运用Matlab/Simulink软件进行仿真分析。仿真结果表明:激光追踪测量系统电机控制模型的有效性,避免了由模型误差和不确定性干扰的影响和电机的内外扰动,能够有效地减小激光追踪控制系统电流环扰动和转矩波动,并且激光追踪测量系统表现出较好的动态响应特性和速度控制特性;对提高系统稳态跟踪精度、增强系统鲁棒性有重要的现实意义。 展开更多
关键词 激光追踪测量 电流预测控制 扩张状态观测器 电机控制 电机建模 控制算法 永磁同步电机 SIMULINK仿真
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激光跟踪仪测量技术及其应用 认领 被引量:1
5
作者 夏歆 《电机技术》 2019年第4期61-64,共4页
介绍了激光跟踪测量技术的基本原理和Faro Laser Tracker的Xi型激光跟踪仪的主要组成部件。简述了该技术测量原理的具体应用和操作步骤等,并讨论了600 MW汽轮发电机的端面测量,且对两种不同的测量技术方案进行了比较和分析。
关键词 三座标测量 激光跟踪 大型汽轮发电机 大尺寸测量
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基于激光技术的室内机器人移动轨迹跟踪 认领
6
作者 皇甫勇兵 马宁 薛凯娟 《激光杂志》 北大核心 2019年第2期171-175,共5页
当前室内机器人移动轨迹追踪方法不能获得准确的速度约束误差,使推导方程的完整性程度较低,为解决该难题,提出基于激光技术的新型室内机器人移动轨迹追踪方法。首先利用激光外差测速技术得到机器人移动的激励参数和激振参数,在轨迹扩散... 当前室内机器人移动轨迹追踪方法不能获得准确的速度约束误差,使推导方程的完整性程度较低,为解决该难题,提出基于激光技术的新型室内机器人移动轨迹追踪方法。首先利用激光外差测速技术得到机器人移动的激励参数和激振参数,在轨迹扩散范围限定的前提下,提取控制特征参量,完成室内机器人的移动控制,然后通过对移动轨迹的非完整性约束和对参数化轨迹的规划,实现轨迹跟踪控制流程分析,完成基于激光技术的室内机器人移动轨迹追踪方法搭建,最后比实验结果表明,与当前轨迹追踪方法相比,本文方法的速度约束误差的精度大约提升了25%。 展开更多
关键词 激光技术 机器人移动 轨迹跟踪 外差测速 激励参数
基于Zemax仿真的激光追踪测量光学系统能量分析 认领 被引量:2
7
作者 陈洪芳 汤亮 +2 位作者 孙衍强 石照耀 赵晓飞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期177-184,共8页
为满足精密测量领域精度高、可靠性强、实时性好的测量要求,提出一种基于Zemax仿真的激光追踪测量光学系统能量分析方法。根据激光追踪测量光学系统原理,建立激光追踪测量光学系统能量模型,利用Zemax仿真分析非理想光学元件对光学系统... 为满足精密测量领域精度高、可靠性强、实时性好的测量要求,提出一种基于Zemax仿真的激光追踪测量光学系统能量分析方法。根据激光追踪测量光学系统原理,建立激光追踪测量光学系统能量模型,利用Zemax仿真分析非理想光学元件对光学系统能量的影响。仿真结果表明,干涉分光镜的分光比为5…5且追踪分光镜的分光比为7…3时,四路干涉信号能量接近,条纹对比度达到0.89,干涉效果最好。偏振分光镜反射率在非理想条件下,四路干涉信号的条纹对比度会下降。偏振分光镜透射率在非理想条件下不影响四路干涉信号的条纹对比度。该研究对激光追踪测量系统的精度提升、可靠性评估、光学系统设计和光学元件选择具有指导意义。 展开更多
关键词 测量 激光追踪测量 Zemax仿真 能量分析 高精度测量
高精度激光追踪测量方法及实验研究 认领 被引量:16
8
作者 陈洪芳 孙衍强 +2 位作者 王亚韦 石照耀 宋辉旭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期160-167,共8页
为满足现代工业各领域对高精度、大测量范围、实时性测量的要求, 提出一种高精度激光追踪测量方法, 来实现对随动目标的精密追踪测量。基于四象限探测器的激光追踪测量系统可实时地测量入射激光光斑相对于四象限探测器中心的偏移量, 利... 为满足现代工业各领域对高精度、大测量范围、实时性测量的要求, 提出一种高精度激光追踪测量方法, 来实现对随动目标的精密追踪测量。基于四象限探测器的激光追踪测量系统可实时地测量入射激光光斑相对于四象限探测器中心的偏移量, 利用响应速度快的伺服电机、可编程多轴运动控制器(PMAC)的运动控制卡构建闭环控制系统, 实现高精度快速激光追踪测量。实验结果表明, 所提出的高精度激光追踪测量方法实时性好、测量精度高; 当在激光光斑距离四象限探测器中心±1000 μm范围内追踪测量时, 光斑偏移量误差为31.2 μm, 激光光斑返回四象限探测器中心的平均时间为0.259 ms。 展开更多
关键词 测量 激光追踪测量 光斑偏移量 闭环控制 高精度测量
建立激光跟踪仪地理坐标系与六自由度测量方法的研究 认领
9
作者 汪涛 刘凯 +1 位作者 姜云翔 王强 《宇航计测技术》 CSCD 2018年第6期33-37,共5页
使用三个转换点与已知北向方位的经纬仪,将激光跟踪仪的测量坐标系转换到经纬仪原点的当地地理坐标系。在被测物体上固定三个测量点,构建一个被测轴系,使用三台建立当地地理坐标系的激光跟踪仪,对应上述三个测量点进行点位测量,即可解... 使用三个转换点与已知北向方位的经纬仪,将激光跟踪仪的测量坐标系转换到经纬仪原点的当地地理坐标系。在被测物体上固定三个测量点,构建一个被测轴系,使用三台建立当地地理坐标系的激光跟踪仪,对应上述三个测量点进行点位测量,即可解算出被测轴系在当地地理坐标系下的六自由度参数。采用该方法进行测量可以增加六自由度测量半径与采样频率。 展开更多
关键词 激光跟踪 地理坐标系 六自由度测量 计量学
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基于激光跟踪测量的机器人定位研究 认领 被引量:1
10
作者 黄朝阳 乔晓利 《激光杂志》 北大核心 2018年第12期121-124,共4页
机器人定位具有较高的实际应用价值,成为当前关注的热点,为了解决当前机器人定位算法存在的定位效率低、定位误差大等难题,以提高机器人定位精度为目标,设计了一种基于激光跟踪测量的机器人定位算法。首先对机器人定位原理进行分析,找... 机器人定位具有较高的实际应用价值,成为当前关注的热点,为了解决当前机器人定位算法存在的定位效率低、定位误差大等难题,以提高机器人定位精度为目标,设计了一种基于激光跟踪测量的机器人定位算法。首先对机器人定位原理进行分析,找到影响机器人定位精度的因素,然后采用激光传感器对机器人移动状态进行采集,并采用主成分分析法对原始机器人信息进行处理,降低机器人信息的冗余度,最后采用粒子滤波算法对机器人进行定位,并进行了机器人定位仿真实验。结果表明,本文算法可以快速、高精度实现机器人定位,无论是定位精度或者定位实时性,均要明显优化对比机器人定位算法,具有更高的实际应用价值。 展开更多
关键词 激光技术 跟踪测量 机器人定位 验证性测试 定位精度
空间激光通信系统动态跟瞄参数测试方法研究 认领 被引量:6
11
作者 吴磊 郝淑杰 +4 位作者 解宣梅 黎高平 俞兵 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期762-766,共5页
跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了... 跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了一种基于平行光管法的空间激光通信系统动态瞄参数测量装置,分析和讨论了影响动态跟瞄精度测量不确定度的因素。试验表明,该测量装置在100Hz振动频率条件下,ATP分系统稳定精度测量不确定度达到1.9μrad(k=2),可用于空间激光通信系统ATP分系统跟瞄参数检测以及远距离激光通信性能评估。 展开更多
关键词 空间激光通信 跟踪瞄准 稳定精度 测试方法
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航空发动机低压涡轮单元体智能对接技术研究 认领
12
作者 王岭 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2018年第5期1-5,共5页
对航空发动机低压涡轮单元体智能对接关键技术进行探讨。针对传统人工+吊车并使用专用工装的装配方法存在的装配过程一致性和稳定性差、装配效率低等问题,应用智能机器人技术、柔性工装技术、智能传感器技术、实时控制技术,实现了航空... 对航空发动机低压涡轮单元体智能对接关键技术进行探讨。针对传统人工+吊车并使用专用工装的装配方法存在的装配过程一致性和稳定性差、装配效率低等问题,应用智能机器人技术、柔性工装技术、智能传感器技术、实时控制技术,实现了航空发动机低压涡轮单元体与风扇核心机单元体安装过程自动上料、智能对接及螺母自动拧紧。通过智能对接检测及远程监控,保证单元体无磕碰对接,减少操作人员劳动强度,提高装配效率,实现发动机装配关键工艺环节智能化。 展开更多
关键词 航空发动机 低压涡轮单元体 智能对接技术 激光跟踪 位姿测量 装配技术
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激光跟踪测量在大型水轮发电机组安装工程的应用 认领 被引量:1
13
作者 王献奇 张翠萍 《水电与新能源》 2017年第2期22-25,共4页
水轮发电机组容量已从700MW级跃升至1000MW级,机组安装工程中传统的测量技术已不满足要求。激光跟踪测量技术是集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等的高精度工业测量技术,将其... 水轮发电机组容量已从700MW级跃升至1000MW级,机组安装工程中传统的测量技术已不满足要求。激光跟踪测量技术是集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等的高精度工业测量技术,将其引入向家坝水电站的机组安装工程中,形成了一套测量控制方法,是在大型水轮发电机组安装工程中测量技术的创新。 展开更多
关键词 水轮发电机 激光跟踪 测量 安装
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基于极坐标的非正交系空间坐标测量系统研究 认领 被引量:1
14
作者 王晓宏 《自动化与仪器仪表》 2017年第11期13-15,共3页
当前在工程测量领域已将空间坐标测量技术作为主要技术研究,所谓空间坐标测量是利用激光技术对大尺寸、动态空间目标进行数据测量,尤其在实际的工程领域,精度高、测量环境要求低等因素致使该技术成为了当前工程及机械领域的核心手段。... 当前在工程测量领域已将空间坐标测量技术作为主要技术研究,所谓空间坐标测量是利用激光技术对大尺寸、动态空间目标进行数据测量,尤其在实际的工程领域,精度高、测量环境要求低等因素致使该技术成为了当前工程及机械领域的核心手段。本文对极坐标的非正交空间坐标测量系统的特点及其在各个领域运用中的优势进行了研究及分析。 展开更多
关键词 空间坐标 激光跟踪测量 极坐标 测量系统
激光引偏角测量不确定度分析 认领 被引量:3
15
作者 王正林 刘静梅 欧阳艺 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1348-1350,共3页
介绍了激光引偏角测量系统的组成和工作原理;引用扩展不确定度评定方法,对激光引偏角测量系统测量不确定度进行了分析,明确了激光引偏角测量系统标定标准偏差、激光跟踪标准偏差、电视跟踪标准偏差、电视测角标准偏差是构成激光引偏角... 介绍了激光引偏角测量系统的组成和工作原理;引用扩展不确定度评定方法,对激光引偏角测量系统测量不确定度进行了分析,明确了激光引偏角测量系统标定标准偏差、激光跟踪标准偏差、电视跟踪标准偏差、电视测角标准偏差是构成激光引偏角测量不确定度的主要因素;提出了激光引偏角测量系统在使用过程中减小测量不确定度的措施。 展开更多
关键词 激光引偏角 激光跟踪 电视跟踪 电视测角 测量不确定度
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飞机数字化装配测量系统研究 认领 被引量:2
16
作者 朱三山 梅中义 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第8期95-99,共5页
飞机数字化装配测量系统对飞机数字化装配工作有着重要的辅助作用,使得飞机装配定位工作更加简单、精确,对降低飞机制造成本、提高装配质量和装配效率有重要意义。分别从3个子系统即激光跟踪测量系统、数据处理系统和实时运动仿真系统,... 飞机数字化装配测量系统对飞机数字化装配工作有着重要的辅助作用,使得飞机装配定位工作更加简单、精确,对降低飞机制造成本、提高装配质量和装配效率有重要意义。分别从3个子系统即激光跟踪测量系统、数据处理系统和实时运动仿真系统,对飞机数字化装配测量系统进行研究和实现;实现了激光跟踪测量系统的初始化、数据采集和动态测量等功能,在对装配过程数据模型处理的矩阵分析研究的基础上,实现了装配场景的实时运动仿真,进行了装配件位置偏差的计算;通过实践检验,该系统能够运用于数字化装配工作中。 展开更多
关键词 数字化装配 激光跟踪测量 实时运动仿真
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四象限探测器光斑尺寸测量方法的研究 认领 被引量:2
17
作者 孙峰 黄开仁 +1 位作者 张鑫 邓代竹 《光学与光电技术》 2010年第1期 23-25,共3页
由于四象限探测器具有低噪声、高灵敏度和高带宽的优势,因此被广泛应用于激光光斑跟踪、准直和位置检测等领域。靶面上的光斑尺寸是影响系统性能的重要参数之一。对探测器的光斑位置探测灵敏度指标Sx进行了分析,比较了象限间沟道大小... 由于四象限探测器具有低噪声、高灵敏度和高带宽的优势,因此被广泛应用于激光光斑跟踪、准直和位置检测等领域。靶面上的光斑尺寸是影响系统性能的重要参数之一。对探测器的光斑位置探测灵敏度指标Sx进行了分析,比较了象限间沟道大小对Sx的影响关系。提出了一种测量光斑半径的方法,该方法利用电控偏转镜扫描探测器靶面,获得位置探测器灵敏度,基于位置探测灵敏度与光斑半径的对应关系,间接测得光斑尺寸。 展开更多
关键词 四象限探测器 激光跟踪 光斑测量 位置探测灵敏度
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激光制导测量机器人系统运动学分析 认领 被引量:5
18
作者 欧阳健飞 夏飞 +1 位作者 刘万里 闫勇刚 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期 79-81,110,共4页
介绍了"光束运动-光靶跟踪"激光跟踪测量方法,研究了激光制导测量机器人技术,开发并研制了一种能够在被测对象水平面和斜面运动的小型轮臂复合式激光制导测量机器人系统。建立了机器人的爬行臂式运动学模型并对其运动特性进行了分析... 介绍了"光束运动-光靶跟踪"激光跟踪测量方法,研究了激光制导测量机器人技术,开发并研制了一种能够在被测对象水平面和斜面运动的小型轮臂复合式激光制导测量机器人系统。建立了机器人的爬行臂式运动学模型并对其运动特性进行了分析。最后,利用激光跟踪仪和三坐标测量机对激光制导测量机器人样机进行了性能测试,实验结果表明:该机器人能够自动高效地跟踪激光束并完成测量,验证了运动学分析的正确性,同时也解决了激光制导测量机器人技术中光靶的掉光问题。 展开更多
关键词 激光跟踪 激光制导 测量机器人 轮臂复合式 运动学
激光跟踪测量系统自校正方法研究 认领
19
作者 陈晓荣 陈淑芬 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期201-202,206共3页
建立了测量系统运动学模型。针对以往在球坐标激光跟踪系统中参考点只能借助于外部更高精度的仪器来校正的缺点,提出了平面约束自校正方法,并对系统进行了自校正研究。仿真结果表明了该方法的有效性。
关键词 自校正 激光跟踪 坐标测量 动态测量
激光制导测量机器人及几何误差分析 认领 被引量:7
20
作者 闫勇刚 欧阳健飞 夏飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 907-911,共5页
提出了基于工件CAD模型控制激光制导测量机器人的方法,并建立了激光制导测量系统,对该系统中激光制导测量机器人的主要结构误差进行了研究。介绍了基于“光束运动-光靶跟踪”理论的激光制导测量机器人技术和原理。根据系统原理,研制... 提出了基于工件CAD模型控制激光制导测量机器人的方法,并建立了激光制导测量系统,对该系统中激光制导测量机器人的主要结构误差进行了研究。介绍了基于“光束运动-光靶跟踪”理论的激光制导测量机器人技术和原理。根据系统原理,研制了激光制导测量机器人实验样机,并给出其理想的几何关系。推出了旋转轴偏心误差和光靶与两轮中心连线误差的几何误差数学模型。最后,利用高精度的三坐标测量机与激光制导测量机器人系统对样机进行了比对实验。实验结果表明:旋转轴偏心误差为0.01mm,光靶中心偏离理想位置(x轴)的误差偏大(0.13mm),由于旋转轴线偏心误差和光靶中心连线误差对测量精度影响较大,机器人样机结构需进行改进和完善。 展开更多
关键词 激光制导 测量机器人 跟踪测量 误差分析
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