基于机器视觉的挠性杆高精度综合测量仪设计

摘要

近年来随着中国航空航天事业的不断发展,对航天惯性仪表要求不断提高。作为惯性导航系统中最为关键的部件之一,加速度计的性能直接影响到整个系统的测量精度、稳定性,以及最终的导航精度。挠性杆是挠性加速度计的关键零件,其性能好坏直接影响仪表的精度与稳定性。由于挠性杆加工工艺复杂、尺寸小、刚度小、易变形及装夹定位困难等因素的存在,因此本文提出了基于机器视觉的挠性杆高精度综合测量仪的研制。
　　论文的主要内容包括:
　　1.确定了测量仪的研制方案。介绍了挠性杆测量的发展概况,提出了三种测量方案:激光位移检测方案、机器视觉结合光路调整机构方案、机器视觉简化方案,并对三种方案进行了分析或仿真,最终选择机器视觉简化方案作为测量仪研制方案。
　　2.介绍了测量仪的硬件搭建和软件开发。基于模块化的设计原则,将硬件系统划分为计算机系统、伺服驱动系统、图像采集系统、调整机构系统,将软件系统划分为用户管理模块、参数设置模块、伺服调平模块、图像采集模块、图像处理模块、数据库模块、系统自检模块、系统标定模块,并分别对硬件模块进行了选型介绍,对软件模块进行了设计说明。
　　3.分析了挠性杆高精度综合测量仪的测试结果。使用研制的测量仪分别对针规、挠性杆进行测量,并对得到的数据精度分析、重复性分析、再现性分析,测试结果验证了测量仪的有效性与稳定性。
　　4.提出了进一步研究的方向。研制的测量仪还有很多工作需要进行深入的研究,如机械装置的优化、测试指标的完善、软件系统的优化等。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景

1.2 问题的提出

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题的意义与研究内容

第二章 挠性杆测量的基础研究

2.1 挠性杆的测量方法

2.2 挠性杆测量方案的确定

2.3 挠性杆测量方案的计算与误差分析

2.4 挠性杆测量方案的仿真

2.5 本章小结

第三章 测量仪的硬件搭建

3.1 测量仪的系统连接图

3.2 测量仪的硬件设计

3.3 本章小结

第四章 测量仪的软件设计

4.1 测量仪软件的总体设计

4.2测量仪软件的模块设计

4.3本章小结

第五章 测试结果分析

5.1 测试结果的精度分析

5.2 测试结果的重复性分析

5.3 测试结果的再现性分析

5.4 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 工作总结

6.2 前景展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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