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基于三维力传感器的飞机翼身对合干涉检测与位置修正

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基于三维力传感器的飞机翼身对合干涉检测与位置修正

作者：卓鑫南昌航空大学

学位级别：硕士

在飞机大部件对接装配过程中,由于零件制造误差、安装定位误差、装配变形等多源误差的影响,零部件之间经常发生干涉现象。目前,主要利用基于三维点云数据的数字化预装配方法对飞机大部件进行虚拟装配,计算零部件在虚拟装配后的干涉分布... 详细信息

在飞机大部件对接装配过程中,由于零件制造误差、安装定位误差、装配变形等多源误差的影响,零部件之间经常发生干涉现象。目前,主要利用基于三维点云数据的数字化预装配方法对飞机大部件进行虚拟装配,计算零部件在虚拟装配后的干涉分布情况;通过对零部件进行后续的装配干涉处理,进而解决实际装配中存在的干涉现象。然而,在现有的虚拟装配中并未考虑到实际零部件受到装配和受力变形的影响,实际零部件不能与数字化模型保持完全一致,导致虚拟装配干涉检测不准确,从而影响虚拟装配的真实性。因此,需要寻求一些高效率和高精度的方法应用于实际装配干涉检测领域。为解决实际翼身对合过程中存在的叉耳干涉问题,本文以单叉耳式飞机翼身对合为研究对象,提出了基于三维力传感器的飞机翼身合干涉检测与位置修正方法,本文主要研究内容如下:(1)结合叉耳装配工艺要求,提出了三维力传感器和激光跟踪仪辅助单叉耳式飞机翼身对合的方法,构建了飞机翼身对合干涉检测与位置修正系统,为验证本文所提方法奠定了坚实的实验平台基础。(2)提出了基于粒子群算法优化的多输出支持向量回归机解耦算法的三维力传感器静态标定方法。为提高平台中传感器的测量精度,构建了基于粒子群算法优化的多输出支持向量回归机模型,获得了电压与力之间的关系。实例结果表明传感器的I类误差和II类误差分别降低至0.099%、0.205%,该标定方法可以获得叉耳干涉后的精确受力信息,为后面的基于干涉力反馈的机翼位置动态修正打下良好的基础。(3)提出了基于干涉力反馈的机翼位置动态修正方法。构造了干涉力反馈模型,获得了干涉力反馈控制方法,解算出了机翼位置动态修正量。实例仿真结果表明该方法不仅能够保证机翼位置修正过程的柔顺性,又能够保证飞机翼身对合叉耳装配精度。(4)基于以上研究内容,研发了飞机翼身对合干涉检测与位置修正软件,利用该软件实现了翼身模拟件上叉耳干涉情况的实时监控和机翼位置的动态修正。通过实验结果对比分析,验证了所构模型、算法和方法的有效性。

关键词：翼身对合叉耳干涉检测位置修正力传感器标定干涉力反馈

基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统

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煤炭学报 2013年第11期38卷 2077-2083页

作者：李增科高井祥王坚韩厚增中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室江苏徐州221116 江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏徐州221116

车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer(里程计)位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模... 详细信息

车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer(里程计)位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模型,在此基础上,构建井下巷道已知点位置修正的滤波方程,引入并行卡尔曼滤波器(Parallel-Kalman Filter)实现了组合导航的双重滤波,建立基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统。通过模拟数据和车载实验对比位置修正前后的INS/Odometer井下组合导航系统精度。实验证明,通过巷道已知点的位置修正,可以有效提高INS/Odometer井下组合导航效果,实时导航的平面精度从几十米提高到米级,能够满足井下车辆长时间的导航要求。

关键词：组合导航系统位置修正里程计并行卡尔曼滤波惯性导航系统

基于平均跳距估计和位置修正的DV-Hop定位算法

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传感技术学报 2009年第8期22卷 1154-1158页

作者：刘少飞赵清华王华奎太原理工大学信息工程学院太原030024

针对传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距,而导致定位误差较大这一问题,提出了一种基于平均跳距估计和位置修正的改进DV-Hop定位算法。改进算法在计算未知节点到各个锚节点距离时,考虑到离该未知节点最近的锚节点... 详细信息

针对传统DV-Hop定位算法只考虑了最近一个锚节点估计的平均跳距,而导致定位误差较大这一问题,提出了一种基于平均跳距估计和位置修正的改进DV-Hop定位算法。改进算法在计算未知节点到各个锚节点距离时,考虑到离该未知节点最近的锚节点到其它锚节点的距离及跳数的不同,计算出不同的平均跳距,使其更接近于实际平均跳距,另外,改进算法还对初步定位结果进行了循环位置修正。仿真结果表明,与传统DV-Hop算法相比,改进算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上能更有效地提高定位精度,并且算法简单,计算量小,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案。

关键词：无线传感器网络 DV-Hop定位算法平均跳距位置修正

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量子光通信中位置修正单检测控制方法

光电工程 2022年第3期49卷 20-34页

作者：李志俊毛耀亓波周翕刘琼周倩中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院光束控制重点实验室四川成都610209 中国科学院大学北京100049

量子通信光学地面站光学系统中,采用精、高精跟踪两个快速控制反射镜组成单检测模式闭环。为保证系统控制精度和稳定性,控制过程中必须考虑解耦。然而在目标信噪比较低情况下,难以实现精、高精跟踪回路的准确解耦。本文提出在精跟踪、... 详细信息

量子通信光学地面站光学系统中,采用精、高精跟踪两个快速控制反射镜组成单检测模式闭环。为保证系统控制精度和稳定性,控制过程中必须考虑解耦。然而在目标信噪比较低情况下,难以实现精、高精跟踪回路的准确解耦。本文提出在精跟踪、高精跟踪内部增加位置传感器,一方面采用位置传感器闭环提高内环控制对象确定性,便于参数整定,另一方面,位置传感器偏差量反映了电视脱靶量的偏差,精跟踪采用修正位置传感器偏差量进行闭环从而避免了系统解耦。本文分析了基于该方法实现的复合轴控制结构的对象特性,控制系统设计方法及鲁棒性。理论和实验结果表明:目标特性较差的情况下,特别是滞后变化较大的情况下,本文提出的方法不需要进行解耦控制,具有更好的鲁棒性、更高的精度。

关键词：单检测位置修正解耦鲁棒性

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基于视觉的物料搬运智能位置修正方法

工业控制计算机 2023年第5期36卷 99-100页

作者：刘天宋张俊史吉祥吴昊陈义伟常州刘国钧高等职业技术学校机电工程系江苏常州213025

为提高工业机器人的物料搬运精度,构建了基于视觉的机器人物料搬运系统,通过分析图像数据与机器人基坐标的关系和机器人运动学,消除因示教不准确带来的实际抓取位置和理论位置之间的偏差。试验结果表明,物料放置位置方差可以控制在0.3 m... 详细信息

为提高工业机器人的物料搬运精度,构建了基于视觉的机器人物料搬运系统,通过分析图像数据与机器人基坐标的关系和机器人运动学,消除因示教不准确带来的实际抓取位置和理论位置之间的偏差。试验结果表明,物料放置位置方差可以控制在0.3 mm以内,满足精度要求。所述方法可靠,满足工业需求。

关键词：工业机器人视觉检测位置修正 ABB

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BESⅢ EMC位置重建及其修正的改进

BESⅢ EMC位置重建及其修正的改进

作者：李宁广西大学

学位级别：硕士

电磁量能器(EMC)是北京谱仪(BESⅢ)的一个重要子探测器,它的基本功能是测量电子和中性粒子(γ光子)的位置和能量信息。EMC的粒子簇射位置重建精度直接影响末代粒子π0、η等中性粒子的重建,BESⅢ上的许多重要的物理课题对末代粒子重建... 详细信息

电磁量能器(EMC)是北京谱仪(BESⅢ)的一个重要子探测器,它的基本功能是测量电子和中性粒子(γ光子)的位置和能量信息。EMC的粒子簇射位置重建精度直接影响末代粒子π0、η等中性粒子的重建,BESⅢ上的许多重要的物理课题对末代粒子重建及其位置提出很高的精度要求,所以要求EMC具有很好的位置分辨。而粒子与物质的相互作用以及重建算法引起的偏差等因素,使得粒子的重建位置与期待位置有偏差。为了得到好的位置分辨,需要仔细研究重建算法,优化各种参数,把EMC重建出来的位置修正到粒子的准确期待位置。本论文在原有的位置重建及其修正方法的基础上进行研究和改进,给出更为合理的位置修正参数,经过位置修正之后改善了EMC的定位精度,提高EMC的位置重建性能。EMC的位置修正包括极角θ和方位角φ两个方向,在原有的位置重建软件中,已经给出θ向和φ向的蒙特卡罗模拟(MC)数据较为简单的位置修正参数,θ向还给出真实数据的位置修正参数,并已经应用于BESⅢ的物理分析。本论文在原有的位置重建软件的基础上,对位置修正参数的确定做进一步研究,给出新的MC数据修正参数,桶部φ向考虑了位置修正参数对簇射能量和θ的依赖,端盖θ向和φ向都给出每一层晶体的位置修正参数且考虑了对簇射能量的依赖;对于真实数据,经定性分析找出其0向位置修正量与MC数据修正量存在微小差异的根本原因,利用Bhabha数据给出每一块晶体的修正参数。经过位置修正后,利用真实数据和MC模拟数据的Bhabha事例、辐射Bhabha事例、双光子事例和J/ψ→ρπ过程进行检验,结果表明：重建位置的偏移量接近于0,位置分辨有显著提高,真实数据和MC数据的结果基本一致,1GeV电子的0向位置分辨达到5.6mm,达到了BES EMC的设计指标。

关键词：电磁量能器位置重建位置修正

BESⅢ电磁量能器粒子鉴别和位置重建及其修正的改进

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BESⅢ电磁量能器粒子鉴别和位置重建及其修正的改进

作者：李宁博南京师范大学

学位级别：硕士

电磁量能器是北京谱仪(BESIII)的重要组成部分之一,它承担着BESIII电子和中性粒子能量、位置的测量及粒子的识别,要求好的能量分辨、位置分辨和探测效率。量能器簇射位置的重建精度直接影响着末态粒子π0、η等中性粒子的重建,不同粒子... 详细信息

电磁量能器是北京谱仪(BESIII)的重要组成部分之一,它承担着BESIII电子和中性粒子能量、位置的测量及粒子的识别,要求好的能量分辨、位置分辨和探测效率。量能器簇射位置的重建精度直接影响着末态粒子π0、η等中性粒子的重建,不同粒子在量能器中有不同的信息,这一点可以用于粒子鉴别。本论文主要在原有重建软件的基础上进行研究和改进,包括两个部分：第一：基于神经网络方法的EMC粒子鉴别算法的改进;第二：量能器不同的位置重建方法以及位置修正的改进。其中第二部分是本论文研究的重点。BESIII上许多重要的物理课题都对粒子鉴别性能提出了很高的要求,对于给定的硬件和软件系统,粒子鉴别的性能主要取决于粒子鉴别所用的鉴别参数以及粒子鉴别算法。由于在量能器中的沉积能量不同,可以对电子和π介子进行很好的识别。通过研究发现改进EMC粒子鉴别算法可以有效的提高e/π的鉴别效率,包括增加描述簇射形状的参数和用更为精确的kalP代替原有的MDC重建动量recP。对于电子和光子位置的测量是量能器的一个主要功能之一,而与物质的相互作用以及重建算法本身引起的偏差等因素都会导致重建位置与预期位置有偏移。为了达到好的位置分辨,就需要仔细研究位置重建的算法,优化各种参数,把量能器重建得到的位置尽量修正到入射粒子的准确期待位置。目前量能器位置重建软件已经成功用于真实数据,但软件仍需进一步改进。在研究位置修正时,端盖因其几何结构较为复杂,没有进行修正;而桶部仅对蒙特卡罗模拟研究给定了简单的位置修正参数,应用于真实数据。本论文在该位置重建软件的基础上,主要研究了不同的位置重建方法,确定晶体前端定位的对数权重作为默认算法,并在此默认算法下对量能器的桶部和端盖均进行了详细的位置修正,同时考虑了位置修正参数对簇射能量和位置的依赖,从而提高位置重建的性能。

关键词：电磁量能器粒子鉴别位置重建位置修正

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基于视觉的机器人位置修正装配系统的设计

基于视觉的机器人位置修正装配系统的设计

作者：王新刚南昌大学

学位级别：硕士

在《中国制造2025》规划纲要的背景下,使用工业机器人进行系统集成,替代人工完成重复性较强、工艺要求较高、危险性较大等方面的工作,是新时代的需求。在机器人系统集成当中,由于机器人处理对象的多样性,面对产品的种类繁多,对于生产的... 详细信息

在《中国制造2025》规划纲要的背景下,使用工业机器人进行系统集成,替代人工完成重复性较强、工艺要求较高、危险性较大等方面的工作,是新时代的需求。在机器人系统集成当中,由于机器人处理对象的多样性,面对产品的种类繁多,对于生产的要求提升;将视觉系统导入工业机器人的集成当中,有效的降低机器人对对象识别的难度,增加工业机器人在工业生产的通用性,因此使机器人具有“眼睛”更加有意义。本文针对在现在较为常见的电子产品组装行业中,产品组装的配件较多,配件下料时杂乱摆放,而组装精度要求较高的现象,提出了一套基于视觉系统的机器人位置修正系统。本系统根据需求,通过手眼标定原理,设计使用视觉系统对目标工件位置的检测,获取目标工件的平面位置信息及待修正的数据;通过以太网通讯的方式,机器人主动获取视觉系统的数据并对数据进行处理;通过机器人的运动学分析,获得机器人需要运动的数据,从而控制机器人按照获得的数据移动,最终完成目标位置的修正。通过对视觉系统、机器人系统的研究,设计了集图像采集、处理、分析,机器人运动控制,以太网通许等功能于一体的机器人位置修正系统。从而实现机器人系统对与工件的位置修正,提高生产的效率与准确度,并最大化的节约成本。

关键词：工业机器人视觉系统位置修正

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基于位置修正的轨迹测量方法研究

导航定位与授时 2017年第6期4卷 42-48页

作者：崔莅杭陈贵金王勇刚湖北三江航天红峰控制有限公司湖北孝感432000

传统精密轨迹测量方法大都采用GPS、全站仪等设备,存在设备不易架设、数据不连续、对环境要求较高等缺点。针对该问题提出一种基于航位推算系统的轨迹测量方法。该方法在航位推算基础上引入了位置修正技术,通过起始点与终点坐标即可计... 详细信息

传统精密轨迹测量方法大都采用GPS、全站仪等设备,存在设备不易架设、数据不连续、对环境要求较高等缺点。针对该问题提出一种基于航位推算系统的轨迹测量方法。该方法在航位推算基础上引入了位置修正技术,通过起始点与终点坐标即可计算出系统俯仰角误差、方位角误差及里程仪标度因数误差。系统完成航位推算计算后,用求解出的系统误差对航位推算轨迹进行修正,即可获得高精度的轨迹数据。最后通过试验验证该方法可行,系统行进153m误差小于0.12m。

关键词：轨迹测量惯性导航航位推算位置修正