五自由度超声检测系统关键技术研究

admin · 发表于 2022-8-30 11:51:24

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雅宝题库解析：
实现对曲面工件的自动化检测，是近年来国内外超声检测领域的前沿课题。为此，本文结合五自由度超声检测系统的开发，以提高检测效率、精度为目标，对曲面工件超声检测中的曲面重建、轨迹规划、多轴运动控制等关键技术进行了研究。首先，对超声检测中的曲面重建和轨迹规划进行了研究。利用D-H方法和齐次变换矩阵方法，对五自由度机械扫查装置进行了运动学建模，并给出了运动学方程的正、逆解，实现了笛卡尔空间与关节空间之间的坐标转换；针对简单曲面工件，预定义了多种几何体模型，以实现对其轮廓的描述以及运动轨迹的规划；针对自由曲面工件，利用双三次B样条插值，完成了基于扫描线点云数据的曲面重建，并通过等参数离散方法，生成运动轨迹。其次，对基于运动控制卡的多轴运动控制进行了研究。实现了点位控制、点动控制等基本功能；实现了连续轨迹运动控制，使系统能够在探伤过程中实现不停顿的扫查运动；通过监视插补缓冲队列，实现了多轴联动状态下超声检测同步信号的产生，保证了采样位置的准确。最后，进行了超声探伤软件的开发。设计了软件的框架结构、操作流程以及用户界面；通过共享内存的方法，与探伤仪控制软件进行进程间通信，完成扫描数据的采集；设计了一种断点恢复机制，使系统能够从意外中断中恢复并继续未完成的探伤作业。

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