基于平動(dòng)撞擊下的玻璃微珠運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量系統(tǒng).pdf

1、本課題旨在設(shè)計(jì)一種平動(dòng)撞擊條件下的玻璃微珠運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于摩擦輔助電鑄技術(shù)領(lǐng)域，為深入研究玻璃微珠的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、改善相關(guān)電鑄工藝參數(shù)提供技術(shù)和裝備支持。針對(duì)傳統(tǒng)電鑄工藝中陰極表面容易產(chǎn)生的麻點(diǎn)、針孔等缺陷，南京航空航天大學(xué)提出一種基于陰極平動(dòng)的游離粒子摩擦輔助電鑄技術(shù)，即在電鑄過(guò)程中，將陰極工件放入浸滿電鑄液的玻璃微珠中，并以平動(dòng)運(yùn)動(dòng)方式帶動(dòng)玻璃微珠摩擦、沖擊陰極表面，來(lái)去除陰極表面去除表面吸附氣泡和沉積瘤，從而達(dá)到明顯改善電

2、鑄質(zhì)量的目的。本課題在陰極平動(dòng)的游離粒子摩擦輔助電鑄技術(shù)基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化相關(guān)實(shí)際測(cè)量要素，研究了一種基于平動(dòng)撞擊下的玻璃微珠運(yùn)動(dòng)軌跡觀測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于測(cè)量在不同速度、平動(dòng)量撞擊下玻璃微珠的運(yùn)動(dòng)軌跡坐標(biāo)，擬通過(guò)大量、重復(fù)測(cè)量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)玻璃微珠在平動(dòng)撞擊下的特性，為優(yōu)化摩擦輔助電鑄技術(shù)工藝參數(shù)提供研究基礎(chǔ)，對(duì)于改善提高摩擦輔助電鑄技術(shù)水平具有積極意義。本課題主要完成了以下工作：
　　 (1)根據(jù)摩擦輔助電鑄技術(shù)相關(guān)工藝要求，設(shè)計(jì)了平動(dòng)撞

3、擊下玻璃微珠運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)主要包括速度、平動(dòng)量均可調(diào)的平動(dòng)機(jī)構(gòu)、視覺(jué)測(cè)量部分及其他附屬部分；軟件系統(tǒng)主要包括圖像采集、圖像預(yù)處理、圖像特征坐標(biāo)提取、雙目視覺(jué)測(cè)量數(shù)學(xué)模型、相機(jī)參數(shù)標(biāo)定等部分。
　　 (2)設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)的硬件部分。根據(jù)等長(zhǎng)雙曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿上任意一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)運(yùn)動(dòng)的特性，設(shè)計(jì)了一種速度、平動(dòng)量均可調(diào)的新型平動(dòng)機(jī)構(gòu)；根據(jù)測(cè)量精度及工藝要求，搭建了用于采集平動(dòng)撞擊下玻璃微

4、珠圖像的視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。
　　 (3)設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)的軟件部分。完成對(duì)單粒運(yùn)動(dòng)示蹤玻璃微珠圖像采集、圖像預(yù)處理；采用點(diǎn)Hough圓算子邊緣檢測(cè)出示蹤玻璃微珠輪廓，以圓心作為匹配特征點(diǎn)；標(biāo)定出相機(jī)參數(shù)，并根據(jù)匹配特征點(diǎn)與空間雙目正交測(cè)量數(shù)學(xué)模型關(guān)系，計(jì)算示蹤玻璃微珠三維運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軌跡。
　　 (4)試驗(yàn)與結(jié)果分析。測(cè)量系統(tǒng)裝置以平動(dòng)量為10mm，電機(jī)速度為150r/min試驗(yàn)條件為例，測(cè)量單粒示蹤玻璃微珠在平動(dòng)撞擊下的三維運(yùn)動(dòng)