基于平動撞擊下的玻璃微珠運動軌跡測量系統(tǒng).pdf

1、本課題旨在設計一種平動撞擊條件下的玻璃微珠運動軌跡測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于摩擦輔助電鑄技術領域，為深入研究玻璃微珠的運動規(guī)律、改善相關電鑄工藝參數(shù)提供技術和裝備支持。針對傳統(tǒng)電鑄工藝中陰極表面容易產(chǎn)生的麻點、針孔等缺陷，南京航空航天大學提出一種基于陰極平動的游離粒子摩擦輔助電鑄技術，即在電鑄過程中，將陰極工件放入浸滿電鑄液的玻璃微珠中，并以平動運動方式帶動玻璃微珠摩擦、沖擊陰極表面，來去除陰極表面去除表面吸附氣泡和沉積瘤，從而達到明顯改善電

2、鑄質(zhì)量的目的。本課題在陰極平動的游離粒子摩擦輔助電鑄技術基礎上，簡化相關實際測量要素，研究了一種基于平動撞擊下的玻璃微珠運動軌跡觀測系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于測量在不同速度、平動量撞擊下玻璃微珠的運動軌跡坐標，擬通過大量、重復測量試驗發(fā)現(xiàn)玻璃微珠在平動撞擊下的特性，為優(yōu)化摩擦輔助電鑄技術工藝參數(shù)提供研究基礎，對于改善提高摩擦輔助電鑄技術水平具有積極意義。本課題主要完成了以下工作：
　　 (1)根據(jù)摩擦輔助電鑄技術相關工藝要求，設計了平動撞

3、擊下玻璃微珠運動軌跡測量系統(tǒng)，包括硬件系統(tǒng)設計和軟件系統(tǒng)設計。硬件系統(tǒng)主要包括速度、平動量均可調(diào)的平動機構、視覺測量部分及其他附屬部分；軟件系統(tǒng)主要包括圖像采集、圖像預處理、圖像特征坐標提取、雙目視覺測量數(shù)學模型、相機參數(shù)標定等部分。
　　 (2)設計了測量系統(tǒng)的硬件部分。根據(jù)等長雙曲柄連桿機構的連桿上任意一點運動為平動運動的特性，設計了一種速度、平動量均可調(diào)的新型平動機構；根據(jù)測量精度及工藝要求，搭建了用于采集平動撞擊下玻璃微

4、珠圖像的視覺測量系統(tǒng)。
　　 (3)設計了測量系統(tǒng)的軟件部分。完成對單粒運動示蹤玻璃微珠圖像采集、圖像預處理；采用點Hough圓算子邊緣檢測出示蹤玻璃微珠輪廓，以圓心作為匹配特征點；標定出相機參數(shù)，并根據(jù)匹配特征點與空間雙目正交測量數(shù)學模型關系，計算示蹤玻璃微珠三維運動坐標軌跡。
　　 (4)試驗與結果分析。測量系統(tǒng)裝置以平動量為10mm，電機速度為150r/min試驗條件為例，測量單粒示蹤玻璃微珠在平動撞擊下的三維運動