【摘 要】
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针对大型工业零件难以一次扫描点云模型的问题,基于工业零件包含大量规则面(平面、柱面、锥面)的特点设计了一种点云的自动配准方法.首先,提出一种基于生长区域算法的点云配准预处理算法并实现,将点云基于曲率变化和连续性分割成多个子点云,再基于特征面提取出子点云的特征属性(法线、轴线);其次,设计出一种点云粗配准方法并完成粗配准并求解变换矩阵;最后,结合ICP完成精确配准,对工业喷涂零件完成仿真配准实验.实验结果表明,两配准点云在实验后重合度较高,与传统ICP配准比较,在针对包括工业零件在内特征属性丰富的点云有着更
【机 构】
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四川大学机械工程学院,成都 610065
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针对大型工业零件难以一次扫描点云模型的问题,基于工业零件包含大量规则面(平面、柱面、锥面)的特点设计了一种点云的自动配准方法.首先,提出一种基于生长区域算法的点云配准预处理算法并实现,将点云基于曲率变化和连续性分割成多个子点云,再基于特征面提取出子点云的特征属性(法线、轴线);其次,设计出一种点云粗配准方法并完成粗配准并求解变换矩阵;最后,结合ICP完成精确配准,对工业喷涂零件完成仿真配准实验.实验结果表明,两配准点云在实验后重合度较高,与传统ICP配准比较,在针对包括工业零件在内特征属性丰富的点云有着更好的配准精度和效率.
其他文献
针对零件尺寸异常检测中废品样本难以获取,并且特征维度不高的特点,提出一种建立基于数据分布特性的多元高斯分布模型对零件尺寸是否超差进行异常检测的方法.首先,通过利用极大似然估计计算模型的参数;其次,为了简化协方差矩阵求逆时的复杂性,使用平方根分解优化模型;最后,利用问题转化后的改进粒子群优化算法求解最优阈值.实验中将零件的长、宽、圆的大小作为模型的输入,通过真实数据验证该方法的准确率达到97.5％,耗时缩短到2.433 s,性能显著提升,表明此方法可以有效应用于尺寸超差故障检测.
为了进一步降低电机的转矩波动,针对24槽10极六相永磁同步电机提出了一种定子采用非对称槽孔,转子采用非对称磁障相结合的非对称结构,通过有限元软件对电机的输出平均转矩、齿槽转矩以及空载感应电动势等性能进行分析计算.结果表明,新型非对称结构能进一步降低转矩波动,并且电机的总体性能也能得到小幅度的提升,验证了该新型非对称结构的有效性和正确性.为了改善电机的性能,以齿槽转矩和输出平均转矩为优化目标,对电机进行优化设计.结果表明,对电机的参数进行优化能有效地改善电机性能,验证了优化方法的有效性和有限元分析的正确性.
针对由伺服电机惯性引起的电动静液作动器(electro hydrostatic actuator,EHA)控制性能不良问题,提出了一种采用改进状态方程的EHA稳定位置跟踪方法.首先,对伺服电机惯性产生的谐振进行了分析,构建了EHA系统动力学模型;其次,对传统谐振系统的状态方程进行了改进,提出了一种基于负载侧位置/速度/加速度和相对速度的状态方程,以便解决漏油现象导致的角度漂移对控制稳定性的影响;最后,在所提改进状态方程的基础上设计了一种全状态反馈控制器来抑制系统谐振.通过带机械臂的液压系统实验,对该全状态
针对开关磁阻电机严重的非线性和大的转矩脉动等问题,选用五相电机为研究对象,对直接转矩控制方法进行了分析与研究,提出了一种单神经元自适应PID与传统PI复合的新型控制策略.通过速度误差限进行快速切换,在大速度误差下利用神经元自学习能力输出可调PID参数控制调速,小速度误差下采用传统PI控制调速,使系统误差快速减小并保持稳定.对控制系统进行了仿真实验,仿真结果表明,这种控制策略能够有效减小转矩脉动,调速性能优秀,并且避免了电机非线性、多变量、强耦合等问题,系统动静态性能良好.
为了提高铁谱图像的分析效率并提取磨粒的特征参数,提出了一种基于图像处理的磨粒特征定量分析方法,并在LabVIEW平台上进行了设计与实现.首先,对铁谱图像联合背景纠正法进行局部阈值分割以降低不均匀光照的影响;其次,通过形态学运算断开磨粒间的黏连,填充内部孔洞;最后,在LabVIEW平台上开发了磨粒特征定量分析系统,实现了磨粒几何参数的测量并与相关文献及软件的结果进行了对比分析.实验结果表明,该系统能够在不均匀光照的条件下实现磨粒图像的阈值分割,定量输出磨粒覆盖率及每个磨粒的面积、最大直径、圆度等特征参数并可
为解决空中机器人与外界环境交互作业问题,设计了一种面向UAV的绳驱动空中机械臂系统,并研究了其系统建模方法.首先,设计了绳驱动空中机械臂的虚拟样机,详细地介绍了其机械结构、工作原理以及绳索解耦方式;其次,综合牛顿-欧拉法、拉格朗日法、旋量理论、空间算子代数理论4种方法推导出了整个系统的正反向运动学模型和正反向动力学模型;最后,通过仿真算例对绳驱动空中机械臂的性能进行了模拟评估.结果表明,所建立的绳驱动空中机械臂系统模型是合理有效的,能较为准确地反映系统的动态特性,所提出的综合建模方法对其它多刚体系统的建模
深入讨论了磨粒形状、固化温度以及磨粒出刃高度对其在树脂基体中把持固结行为的量化影响,揭示了单颗金刚石磨粒在固结磨料磨具树脂基体中的预受力状态.实验结果表明,在磨粒-树脂固化过程中,同等粒径磨粒中形貌特征为正八面体时磨粒受基体固结把持力最大,正二十面体的固结把持力最小,且最小把持力约为同等条件下最大把持力的十分之一;在树脂的固化温度范围内,当磨粒固化温度按5℃的变化量递减时,固结把持力则按2％的变化量减小;磨粒固结把持力随磨粒出刃高度增大而减小,当磨粒形状为十二面体时二者之间近似存在二次关系.
油动多旋翼无人机用汽油机在高海拔环境下易油气失配使得燃料燃烧恶化,导致其动力性能降低.基于此,针对多旋翼无人机用二冲程活塞式电喷汽油机,结合多旋翼无人机特性,提出一种自适应高海拔的喷油补偿修正控制系统,该系统将传感器采集到的进气负压、进气温度、缸体温度以及氧含量传输到发动机控制器,控制器根据传感器数据计算出喷油量补偿值,最后由驱动控制电路控制输出喷油脉冲信号,实现实时精准控制喷油脉宽.半物理实验表明,改进后的电喷发动机在不同海拔高度相同油门条件下,转速最大值差值不超过200 rpm且发动机油门响应时间不超
依据弹塑性变形原理,分析了导轨在压力校直过程中的变形情况,在现有基于初始弯曲曲率的导轨校直行程计算公式以及导轨校直过程中挠曲线变形方程的基础上,对全自动导轨校直机的压头与支撑进行了优化设计,通过增加圆弧结构,减少压头支撑变形,提高校直质量;通过ANSYS软件对校直过程进行有限元仿真,发现优化后,压头支撑变形减小到了优化前的36％,导轨直线度误差减小到了优化前的30％,从而证明该优化结构更适用于全自动导轨校直机.
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