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回转体坐标测量机
成果与项目的背景及主要用途： 回转体工件在工业生产的各种工件中，特别是在国防和高科技领域，占有相 当比重，对回转体工件内外表面轮廓测量精度也提出越来越高的要求。已有的表 面轮廓测量机在实际工作中，存在内表面测量系统随机误差过大、重复性差等缺 陷。 技术原理与工艺流程简介： 回转体坐标测量机在原有测量机的基础上增加一高精度回转工作台、光学非 接触传感器、机器视觉传感器等,并在回转工作台中内置了内表面测量系统，可 同时实现工件内外表面轮廓的连续快速测量。 如图所示，回转体坐标测量机采用传统移动桥式坐标机与自主设计的内测量 系统相结合，测头采用的是非接触式测头，通过回转工作台带动工件旋转进行测 量，可以在不翻转工件的情况下对工件内外表面同时进行连续性的测量。并且采 用了配重平衡、自动定心、卸荷式驱动、非接触测头抗干扰等一系列关键性的实 用技术，研究了内、外测量部件和回转工作台坐标系的统一问题和一系列标定技 术，提高了测量机的精度。 技术优势： （1）多用途。具备特种测量功能和通用三坐标机测量功能。 （2）全自动测量。根据工件图纸文件，自动生成测量路径及工件姿态自动调整， 无需人员干涉情况下，实现全自动测量。 （3）防碰撞保护。采用虚拟现实技术、可视化测头、多重限位保护机构，即使 在错误操作和异常现象的情况下，也能防止传感器、测量臂与被测工件接触，在 特种脆性材料测量中具有很高的安全性能。 （4）效率高。测量机主轴与回转工作台内置的三维测量轴同时工作，可快速高 效的完成工件内外表面轮廓的测量。 （5）自由曲面拟合及工件立体化技术。自主研发的自由曲面拟合及尺寸立体化 软件，测量结果清晰立体。 （6）检测精度：0.003mm 应用领域：用于检测脆性材料零件内、外表面轮廓几何尺寸与形状误差。 合作方式及条件：技术服务
天津大学
2021-04-11
便携关节式坐标测量机
便携关节式坐标测量机由旋转关节和连接杆件组成，是一种柔性精密坐标测量系统。相比于传统正交坐标测量机体积庞大、价格昂贵、对环境要求高、不利于携带、搬迁、不便于在生产现场进行在线测量、一般只能应用于精密测量室的缺点，该坐标测量系统具有测量范围大、灵活、轻便、易于搬运等优点，可广泛应用于航空、航天、汽车制造、模具检测、逆向工程等领域。融入加工生产线，为企业进行复杂制造过程的规划、运作、控制和优化提供技术保障。便携关节式坐标测量机在国内的市场全部被国外公司占领。该类产品市场较大，价格昂贵（每台售价40-100万元人民币）。目前我国对关节类坐标测量机的年需求超过20亿元，随着制造业的升级，汽车制造业、机械制造、模具加工、高端装备等领域对关节类坐标测量系统提出更广泛的应用需求。
项目组在4项国家自然科学基金和国家重大科学仪器设备开发专项（2013年立项）支持下，经过15年攻关，攻克关节式坐标测量机多参数建模、快速标定方法、关节位置误差补偿、数据处理与通讯、扫描测量与逆向工程及结构设计和加工工艺等关键技术，研制出具有自主知识产权的四代便携关节式坐标测量机，技术成熟度7级以上。加强工程化研发，建立质量保障体系。掌握全部关节式坐标测量机理论支撑体系，制造超过10台工程化关节式坐标测量机。目前已经拥有全部生产工艺文件和可靠性保障手段，已经实现3台测量机的销售。为实现国产仪器的替代奠定了基础。图1为测量机的设计外观图，图2是项目研发的不同测量范围的多款测量仪器。
项目成果已经进行了小批量市场应用推广。成果拥有全套关节式坐标测量机理论支撑体系和核心技术、同时进行了必要的可靠性试验、掌握项目成果工程化必须的工艺文件和辅助支撑条件。小批量市场推广应用单位包括JAC江淮汽车、奇瑞汽车、上海力信测控技术有限公司、国家大科学工程EAST核聚变大型装置高精密测试、上海光源精密测量等。主要实现对汽车制造公司模具、焊接夹具、人机工程测量、盾构机关键尺寸测试、飞机钣金件和舱门关键零部件测量等领域。
中国石油大学（华东）
2021-05-11
齿轮测量机
目前齿轮厂家在提高齿轮质量的过程中必须通过对齿面进行测量才可以得知如何修正齿面误差，而测量齿面无非采用两种方式：（1）三座标测量（2）齿轮测量机。三座标的测量范围广，可以测量各种类型的零件，但如果仅用于齿轮测量，则用齿轮测量机具有优势，因为齿轮测量机速度快且精度高。目前国内的轮测量机，但由于精度和软件和美国MM的有较大差距，因此销售量不大，国内齿轮厂一般买
西安交通大学
2021-01-12
经济型激光快速测量机
实物逆向工程是指基于一个可以获得的实物模型来重新定义设计概念，重新设计、构造新的实物模型，进而实现在现有实物基础上的再设计和再制造。这种再设计和制造的方法保留了原实物模型的优点、改进其不足，大大缩短了产品设计、制造的周期。用逆向工程进行设计开发新产品，起点高，见效快，很适用于现代工业生产要求。 实物逆向工程整个过程分为几个阶段进行，包括了实物表面信息数字化采集，数据处理，曲面重构，模型重建，以及模型再制造等几个阶段。第一阶段的数据采集是整个逆向工程的基础。如何快速、准确、低成本地采集数据成为人们关注的焦点。经济型激光快速测量机就是一台低成本、快速采集实物表面数据的设备。该设备具有3个自由度（两个直线、一个旋转），利用一字型直线激光从不同角度扫描实物表面，整个扫描过程可以在1分钟内完成。测量精度为0.05mm。该测量设备的特点为： 可以多角度地灵活扫描实物表面，采集速度快；结构简单，成本低，易于制造和维护；适用于逆向工程的数据采集。 凡是涉及实物逆向工程的工作均可使用。例如在医学领域的人体数字化、人体建模、医学美容整形、针对不同个体的假肢制造，牙模的制造；模具制造业中的实物样件的测绘；在服装、鞋帽行业，利用逆向工程的方法量体裁衣，做出更为舒适的服装和鞋帽；在公安刑侦领域，脚印、工具痕迹，弹道采集，三维面容识别等方面。
北京科技大学
2021-04-13
复合三坐标机及关键技术
复合三坐标测量机是融光、机、电为一体的新型检测设备，在该测量系统中重点解决了 优化运用接触、影像与激光三种传感器同时对复杂对象的空间几何参数进行复合测量的三坐 标机应用技术难题。实现了综合利用经典接触式和非接触式激光与图像测量技术各自的优势, 对外形结构及表面材质特性复杂的被测物体进行复合式全自动测量，在制造业中具有非常好 的的应用价值。所形成的三坐标控制器技术与复合测量软件等核心关键技术在三坐标机及位 移测试仪器及加工设备的升级改造中具有重要的推广应用价值。该技术成果已通过国家相关 部门的验收并已投入生产使用，为国家重要产品的质量保障提供了坚实的技术支持。形成了 具有自主知识产权的关键技术成果，已获得3项国家发明专利授权，公开发表相关学术论文 20篇，已被SCL EI检索的学术论文12篇。
重庆大学
2021-04-11
快速柔性三维坐标数据测量技术及其应用
本项目利用基于数码摄像的快速、柔性、低成本三维坐标非接触测量与逆向建模技术开发出了三维测量系统。相关成果已经申请国家发明专利，适用于大型零部件测量、定位、装配以及大型物体多视角测量数据的拼合等，也可以用在三维服装设计领域。特点：（1）由一个数码相机自由拍摄多幅图像进行三维目标点的测量和定位，可达到0.02mm/m的测量精度。（2）拥有国际领先水平的表面点云测量设备，单次测量精度达到0.03mm。（3）通过高精度测量手段获取加工出的产品实物的三
南京航空航天大学
2021-04-14
岩体钻孔内基点三向坐标的无线测量装置
本实用新型提供了一种岩体钻孔内基点三向坐标的无线测量装置，该装置包括安装塔、发射天线、接收天线、无线信号发射器、无线信号接收器、设置有芯片的无线信号反射器和数据处理器，发射天线安装在安装塔上且与无线信号发射器相连，无线信号反射器安装在各岩体钻孔内的各被测基点处，接收天线安装在安装塔上且分别与无线信号接收器相连，无线信号接收器还与数据处理器相连。本实用新型提供的岩体钻孔内基点三向坐标的无线测量装置，能够提高岩体钻孔内基点三向坐标测量的准确性和测量效率。
四川大学
2016-10-20
大尺寸工件移动智能测量机器人
大尺寸测量的用途十分广泛，几乎应用到大型产品的设计研发、装配成型、验收交付等各个环节，在航空航天、车辆船舶、风电、水利工程、雷达天线、重型机械等领域的需求尤为突出，在现代大型机械制造业中扮演着极其重要的角色。
复旦大学
2021-04-10
一种基于光线角度标定的三维坐标测量方法
本发明公开了一种基于摄像机光线角度标定的三维坐标测量方法。首先，该方法以二维棋盘格参照物作为标定靶，测量得到外置光孔以及标靶上角点的坐标；而后，将由角点过光孔的光线投影于世界坐标系各平面，计算出此光线与摄像机光轴的夹角；接下来拍摄单幅图像，由Harris角点检测算法得到图像坐标系下角点坐标，以像素为单位插值，根据针孔相机原理，可得到CCD靶面上各像素点过光孔的光线与光轴的夹角；最后，以此角度矩阵计算标定靶面上任意点的空间坐标。该方法对设备要求低，系统结构简单，测量结果具有较高的精度，可以完成实时测量。
四川大学
2016-10-11
光频梳精密测距和坐标测量仪
1.痛点问题
随着高端装备制造、工业机器人末端定位、工业产品尺寸检测等领域高速发展，亟需匹配大量程、高精度、高测速和基准可溯源的绝对距离检测能力，现有激光雷达和激光干涉等测距手段因其测量原理和性能限制，均无法满足要求。
2.解决方案
本项目团队经过十余年的技术攻关，成功研制了国内外首台具备自主知识产权的光频梳绝对测距仪器，实现了百米级量程、微米级精度和千赫兹级测速，并应用于高精度大尺寸三坐标测量。本项目成果可服务于飞机、船舶等装备制造，工业机器人末端定位、工业产品尺寸检测对高性能空间定位的迫切需求。预期形成光频梳绝对测距仪和光频梳三坐标测量仪等自主知识产权产品和配套解决方案。
技术创新：
（1）提出基于光频梳的多外差干涉测距技术，解决传统干涉法难以进行高精度绝对距离测量的问题；
（2）提出基于光频梳绝对测距的高精度三坐标测量技术，解决跟踪仪绝对定位能力不足的问题。
合作需求
（1）市场资源对接：有末端定位需求的机器人公司、有高精度距离和坐标测量需求的智能制造公司；
（2）资本对接：聚焦关注高端装备、智能制造、光电产业领域的一线风险投资机构（非FA机构）；
（3）技术合作：承接国家和省部级项目的企业，在专项中对精密测距和高精度坐标测量的需求，可与本团队联合项目攻关。
清华大学
2022-07-19