超声无损检测双机械手扫查技术的关键问题研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-21页 |
| 1.2.1 复合材料超声建模研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 曲面工件的轨迹规划研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.3 双机械手基座标系标定研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.4 双机械手协调运动研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 | 第21-23页 |
| 第2章 双机械手检测系统的搭建 | 第23-37页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 双机械手检测系统硬件构成 | 第23-29页 |
| 2.2.1 六自由度关节机械手 | 第24-26页 |
| 2.2.2 机械手控制器 | 第26-27页 |
| 2.2.3 数据采集卡 | 第27页 |
| 2.2.4 超声信号收发系统 | 第27-28页 |
| 2.2.5 水耦合循环系统 | 第28-29页 |
| 2.3 双机械手检测系统上位机软件 | 第29-34页 |
| 2.3.1 上位机软件总体设计 | 第30-31页 |
| 2.3.2 数据采集 | 第31页 |
| 2.3.3 双机械手同步控制 | 第31-32页 |
| 2.3.4 自动扫查成像模块 | 第32-34页 |
| 2.4 双机械手检测系统下位机软件 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-37页 |
| 第3章 主从机械手变换矩阵标定 | 第37-55页 |
| 3.1 引言 | 第37-38页 |
| 3.2 基座标系变换关系求取 | 第38-43页 |
| 3.2.1 机械手坐标系参数定义 | 第38-39页 |
| 3.2.2 统一变量法求解 | 第39-41页 |
| 3.2.3 齐次矩阵法求解 | 第41-43页 |
| 3.3 旋转矩阵正交标准化 | 第43-47页 |
| 3.3.1 李群李代数基础 | 第43-46页 |
| 3.3.2 旋转矩阵单位正交化 | 第46-47页 |
| 3.4 双机械手基座标系变换关求取 | 第47-50页 |
| 3.5 变换关系式误差分析 | 第50-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 曲面工件的轨迹规划 | 第55-77页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 机械手运动学分析 | 第55-64页 |
| 4.2.1 机械手运动学正解模型 | 第56-59页 |
| 4.2.2 机械手运动学逆解模型 | 第59-64页 |
| 4.3 自由曲面轨迹规划 | 第64-69页 |
| 4.3.1 曲面的数学建模 | 第64-65页 |
| 4.3.2 扫查轨迹生成策略 | 第65-67页 |
| 4.3.3 换能器位姿求取 | 第67-69页 |
| 4.4 机械手关节轨迹规划 | 第69-76页 |
| 4.4.1 关节轨迹五次多项式插值 | 第69-71页 |
| 4.4.2 关节轨迹正弦函数插值 | 第71-73页 |
| 4.4.3 关节轨迹组合正弦函数插值 | 第73-74页 |
| 4.4.4 关节轨迹规划方法比较 | 第74-76页 |
| 4.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第5章 双机械手检测过程中的运动约束 | 第77-93页 |
| 5.1 引言 | 第77页 |
| 5.2 等壁厚工件检测中双机械手末端的位姿约束 | 第77-81页 |
| 5.3 等壁厚工件检测中双机械手末端的位姿约束 | 第81-85页 |
| 5.4 双机械手协调检测过程中的超声约束 | 第85-92页 |
| 5.4.1 超声换能器的多高斯模型 | 第85-87页 |
| 5.4.2 多层介质中声场的多高斯声束模型 | 第87-88页 |
| 5.4.3 复合材料介质中声场的多高斯声束模型 | 第88-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-93页 |
| 第6章 双机械手检测技术实验验证 | 第93-114页 |
| 6.1 引言 | 第93页 |
| 6.2 复合材料检测的超声约束验证 | 第93-97页 |
| 6.2.1 多高斯模型的透射声场仿真及实验 | 第93-95页 |
| 6.2.2 基于声束传播的换能器位姿优化 | 第95-97页 |
| 6.3 实验常数齐次矩阵确定 | 第97-99页 |
| 6.4 等壁厚工件检测实例 | 第99-107页 |
| 6.4.1 等壁厚工件路径规划 | 第99-102页 |
| 6.4.2 等壁厚圆筒型工件 | 第102-105页 |
| 6.4.3 大型曲面工件自动化检测实例 | 第105-107页 |
| 6.5 变壁厚工件检测实例 | 第107-113页 |
| 6.5.1 变壁厚工件路径规划 | 第107-110页 |
| 6.5.2 小型变壁厚工件检测实例 | 第110-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 结论 | 第114-118页 |
| 一、主要研究内容及成果 | 第114-115页 |
| 二、主要创新性工作 | 第115-118页 |
| 参考文献 | 第118-130页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第130-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 作者简介 | 第134页 |
