[發(fā)明專(zhuān)利]柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810763940.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108709631A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱志成;吳郭烽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01H9/00
• 分類(lèi)號(hào): G01H9/00;G01H11/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李君

1.柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：包括柔性桁架、壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與柔性桁架連接，用于驅(qū)動(dòng)柔性桁架產(chǎn)生振動(dòng)，所述振動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括雙目視覺(jué)系統(tǒng)、工作平臺(tái)、加速度傳感器和處理設(shè)備，所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)置在工作平臺(tái)上，用于檢測(cè)柔性桁架上的標(biāo)志點(diǎn)區(qū)域，所述加速度傳感器設(shè)置在柔性桁架上，所述處理設(shè)備分別與雙目視覺(jué)系統(tǒng)、加速度傳感器連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述柔性桁架具有多層結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)由十六根柔性桿相互連接而成，最底層結(jié)構(gòu)與壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述柔性桁架的每層結(jié)構(gòu)中，十六根柔性桿包括八根水平柔性桿、四根豎直柔性桿以及四根傾斜柔性桿，其中四根水平柔性桿與另外四根水平柔性桿上下對(duì)稱(chēng)設(shè)置，四根豎直柔性桿與八根水平柔性桿構(gòu)成一個(gè)立方體，四根傾斜柔性桿分別設(shè)置在立方體的四個(gè)側(cè)面上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述柔性桁架的最底層結(jié)構(gòu)中，兩根柔性桿分別與壓電驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，柔性桁架除這兩根柔性桿外的每根柔性桿上均勻分布有多圈標(biāo)志點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述裝置還包括支撐平臺(tái)，所述柔性桁架的最底層結(jié)構(gòu)固定在支撐平臺(tái)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述雙目視覺(jué)系統(tǒng)包括兩臺(tái)工業(yè)相機(jī)、一條導(dǎo)軌、兩個(gè)滑塊和兩個(gè)云臺(tái)，所述兩個(gè)滑塊滑動(dòng)設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌固定在工作平臺(tái)上，所述兩臺(tái)工業(yè)相機(jī)、兩個(gè)滑塊和兩個(gè)云臺(tái)均為一一對(duì)應(yīng)，每臺(tái)工業(yè)相機(jī)設(shè)置在對(duì)應(yīng)的云臺(tái)上，每個(gè)云臺(tái)固定在對(duì)應(yīng)的滑塊上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述振動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括壓電陶瓷促動(dòng)器和信號(hào)處理模塊，所述壓電陶瓷促動(dòng)器與柔性桁架連接，所述信號(hào)處理模塊與電陶瓷促動(dòng)器連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述信號(hào)處理模塊包括信號(hào)發(fā)生器和功率放大器，所述信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和壓電陶瓷促動(dòng)器依次連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于：所述處理設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、A/D采集卡和濾波放大電路，所述計(jì)算機(jī)與雙目視覺(jué)系統(tǒng)連接，并依次通過(guò)A/D采集卡、濾波放大電路與加速度傳感器連接。

10.基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述裝置的柔性桁架振動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于：所述方法包括：

信號(hào)發(fā)生器提供一定頻率和振幅的正弦波信號(hào)，在功率放大器的作用下將電壓放大到一定程度的驅(qū)動(dòng)電壓，從而驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷促動(dòng)器控制柔性桁架振動(dòng)；

加速度傳感器將X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)信號(hào)反饋，濾波放大電路排除干擾頻率的作用，A/D采集卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)的主機(jī)實(shí)時(shí)處理；

雙目視覺(jué)系統(tǒng)的兩臺(tái)工業(yè)相機(jī)與柔性桁架之間設(shè)置適當(dāng)?shù)木嚯x，通過(guò)云臺(tái)的粗調(diào)旋鈕和微調(diào)旋鈕對(duì)兩臺(tái)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕嵌日{(diào)整，以及通過(guò)滑塊對(duì)兩臺(tái)工業(yè)相機(jī)的水平位置進(jìn)行固定，根據(jù)工業(yè)相機(jī)的立體標(biāo)定得到柔性桁架的統(tǒng)一坐標(biāo)值；

柔性桁架產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)由工業(yè)相機(jī)進(jìn)行圖像采集，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)的主機(jī)實(shí)時(shí)處理得出柔性桁架的各種振動(dòng)參數(shù)，并在計(jì)算機(jī)的顯示器顯示3D重構(gòu)畫(huà)面。