条纹投影轮廓术在测量高反光物体时表面会出现过度曝光的现象, 致使对应区域的相位数据缺失。提出一种高反光物体直线运动的三维测量方法。仅向高反光物体投影一帧固定光栅, 随着物体在投影区域直线运动, 采集两帧高反光区域不重合位置的变形条纹图像。随后, 通过所提的具有单帧特性的计算莫尔轮廓术分别从这两帧变形条纹图像中进行物体在这两个位置的初步三维重建。最后, 通过像素匹配、点云配准与融合获得物体完整三维重建。该方法在不增加额外设备的条件下, 只用一帧光栅, 实现了比传统单目自适应条纹投影算法更高的精度, 提高了测量的实用性。实验结果证明该方法的可行性和有效性。

使用NX(西门子)软件建立玻璃电熔炉立体模型,通过逻辑函数控制刚玉砖的自动拆分,最终实现了参数化控制刚玉砖的拆分工作,有效提升了工作效率,降低了差错率。

传统基于正弦光栅相位测量轮廓术中, 相位因反正切运算而被截断在(-π, π］之间, 需要利用菱形等相对相位展开算法进行展开, 容易产生相位误差累计, 甚至无法展开相位; 或者利用投影辅助格雷码等额外结构光场来确定条纹级次, 避免相位误差累计, 实现相位的展开。提出了一种基于二元光栅特征提取的相位展开方法。通过投影一组相移二元光栅来实现三维测量, 既避免了投影仪伽玛非线性对三维测量的影响, 又将投影系统的刷新频率提高一个数量级, 同时利用二元光栅本身的图像特性, 在不增加辅助结构光场投影的前提下, 自定条纹级次, 从而将自定的条纹级次相位与截断相位相加, 实现展开相位, 有效避免了相位误差的累计。实验验证了所提方法的可行性和有效性, 解相结果与未发生累计误差的菱形算法解相结果具有很好的吻合效果。

纳米级精度微位移驱动与控制通常使用压电陶瓷驱动器驱动柔性机构来实现。但是压电陶瓷驱动器行程较小，需要使用柔性放大机构对其位移进行放大，并且压电陶瓷驱动器存在蠕变和迟滞等非线性特性，而这些非线性特性极大影响了其输出位移经放大机构放大后的运动精度。针对以上两点，将传统桥式机构的4条桥臂用Scott-Russell机构代替，设计了一种新型柔性放大机构。同时,采用基于动力学逆模型前馈控制与PID反馈控制相结合的复合控制策略，提升放大机构的控制带宽和运动精度。实验结果表明，复合控制策略在1 Hz输入频率下的均方根跟踪误差相较传统PID反馈控制降低了33%，在10 Hz下降低了73%，说明了基于动力学逆模型前馈控制同PID反馈控制相结合的复合控制能够大幅度提高放大机构的跟踪精度。

采用复合光栅相位测量轮廓术进行三维测量时,从变形复合条纹中能有效地解调出相移变形条纹,此时滤波窗口的选择至关重要。通过分析噪声特征及其对频谱成分不同取向影响的差异性,寻找空间频谱在两个正交方向上的最佳滤波窗口,建立了一种提高测量精度的混合滤波窗口。数字模拟表明,所设计的混合窗口对噪声的抑制均优于矩形、三角形、布莱克曼和汉宁等滤波窗。已知高度平面的测量结果表明,采用均衡噪声和频谱泄漏的混合窗口的重构误差最小,其误差均方根比汉宁滤波窗口减小了9.64%,测量精度得到有效改善。实物测量实验验证了所提方法的可行性和有效性。

提出了正弦脉宽调制和相位编码结合的一种三维形貌测量方法。这种方法离焦投影编码的两种条纹到被测对象上, 使用相移算法, 由正弦脉冲宽度调制条纹得到截断相位, 由相位编码条纹解码得到条纹级次, 从而恢复测量对象的三维形貌。实验结果证明了该方法有两个优点: (1) 轻度离焦滤除了谐波从而能降低测量误差; (2) 基于相位的编码方式能测量表面反射率不一物体。

在轻量化设计需求日益提升的环境下, 驱动电机的选型直接影响系统整体尺寸和质量, 传统的电机选型方法存在着载荷分析不全面、针对某些影响因素定量化程度不深等问题, 因此对电机选型方法的研究和选型工具的开发对于伺服系统的轻量化设计有着较大的影响。对光电伺服系统的各种载荷进行定量化计算, 对于难以精确计算的载荷, 给出其估算方法, 并对电机的动态特性进行校核, 引入了置信度的概念辅助电机选型。基于Matlab/GUI编写了伺服电机选型软件, 并针对某光电吊舱进行电机选型, 最终选得置信度为0.79的直流电机。

利用光纤激光器在不锈钢表面激光熔覆镍基合金,基于同轴送粉激光快速成型工艺建立了熔池温度场瞬态模型,对工艺参数对材料熔池形态和内部温度场的数值模拟结果表明,在所述的试验条件下,扫描速度和送粉率对熔覆层的形貌影响显著,建立的数值模拟结果与试验结果有较好的吻合,数值模拟模型可为熔覆工艺参数提供参考.

对于在ω-2ω双色场作用下的原子,在两种不同电离机制下探讨了电离过程的相位效应.结果发现在隧穿机制下总电离率随相对相位的变化呈“∩”形,而在过势垒机制下呈“∪”形.研究说明利用双色场对原子电离过程进行相位控制是可行的.