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多模式激光跟踪测量技术及应用
随着现代激光技术的快速发展，激光跟踪在空间光通信、激光雷达、卫星遥感、定向能应用及工业测量等领域得到了广泛的应用，光束偏转原理、跟踪机构及其控制方法等是影响跟踪范围、精度、实时性和稳定性等光电跟踪性能的决定因素。在国家自然科学基金的支持下，由同济大学牵头，联合中国科学院上海光学精密机械研究所以及上海同新机电控制技术有限公司等单位开展了面向机器人误差测量等工业应用的多模式激光跟踪仪的研究。该研究对复杂场合下时变轨迹跟踪、测量或加工具有强适应性；结合图像采集系统，可以精确调整成像视轴以实现视觉导引或大范围高精度图像拼接。该项目从原理上拓展了激光多模式、变尺度跟踪的实现方法，形成了复杂场合下大范围高精度动态目标激光跟踪的核心技术，在机器人动态误差测量、动态成像检测、空间激光通信以及军事侦察等领域具有广泛的应用前景。
同济大学
2021-02-01
多模式激光跟踪测量技术及应用
项目成果/简介:随着现代激光技术的快速发展，激光跟踪在空间光通信、激光雷达、卫星遥感、定向能应用及工业测量等领域得到了广泛的应用，光束偏转原理、跟踪机构及其控制方法等是影响跟踪范围、精度、实时性和稳定性等光电跟踪性能的决定因素。在国家自然科学基金的支持下，由同济大学牵头，联合中国科学院上海光学精密机械研究所以及上海同新机电控制技术有限公司等单位开展了面向机器人误差测量等工业应用的多模式激光跟踪仪的研究。该研究对复杂场合下时变轨迹跟踪、测量或加工具有强适应性；结合图像采集系统，可以精确调整成像视轴以实现视觉导引或大范围高精度图像拼接。该项目从原理上拓展了激光多模式、变尺度跟踪的实现方法，形成了复杂场合下大范围高精度动态目标激光跟踪的核心技术，在机器人动态误差测量、动态成像检测、空间激光通信以及军事侦察等领域具有广泛的应用前景。应用范围:该项目经过几年培育，截至2018年6月已生产多模式激光跟踪系统样机5台套，主要应用于中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室、同济大学机械工程综合实验中心等单位。 在自由空间激光通信、激光雷达、光纤光开关、激光指示器等领域中，可用于激光光束的转向及指向稳定调整。在空间观测、侦察监视、红外对抗、搜索营救、显微观察、干涉测量、机器视觉等领域中，可用于改变成像视轴，扩大搜索范围或成像视场。国内外对基于旋转双棱镜的激光跟踪理论研究集中在光束转向机制、光束扫描模式、棱镜回转控制等方面。 产学研合作开发，意向合作单位：从事光电精密仪器开发的经验，对于激光跟踪技术具有一定的技术积累，如ABB公司、Leica、西门子、新松机器人、沈阳机床厂、高校科研院所以及国防单位等。项目阶段:小试效益分析:本项目在多模式激光跟踪方面形成的研究成果处于国际先进水平，不仅能够解决工业生产中对大范围、高精度特征的测量需求，而且在多自由度特征信息提取以及智能化控制等领域应用前景广阔，在推动激光跟踪测量技术的产业化进程、提高工业自动化水平和人才培养等方面，具有巨大的经济效益和社会效益。
同济大学
2021-04-10
焊缝高精度视觉检测与跟踪系统
一、 项目简介焊缝高精度视觉检测与跟踪系统由高分辨率工业摄像机、嵌入式控制器和执行机构组成。摄像机感应工件的状态，采集焊接面的位置变化，通过控制系统进行计算最后由执行机构随时调整焊枪与工件的偏差，保证焊缝质量。整套装置采用模块化设计，根据客户要求，可派生出一维或多维跟踪器。整套系统控制精度高、响应速度快，不仅适用于激光焊接，还适用于CO2、MIG、埋弧等焊接形式，容易和各种自动焊接操作机、焊接机器人等设备配套使用，实现高质量的智能化焊接。二、 项目技术成熟程度本课题组在机器人焊接控制、视觉控制、样机研发等方面取得了一系列成果，具有雄厚的技术积累和丰富的研究经验。目前开发的焊缝跟踪系统从2012年12月已经在某公司焊接生产线稳定运行至今。三、 技术指标跟踪误差：±0.3mm；响应时间： 100ms；焊接速度：0.8～1.3m/min；焊件厚度：1~3mm；焊缝宽度：0.2~1mm；四、 市场前景目前世界上仅有META公司和SERVO-Robot公司两家提供类似产品，每套设备在二十万元以上，价格昂贵，后续维修不便，环境适应性差，严重制约了其在国内外市场中的应用。而本项目适用于薄钢板窄焊缝、V型坡口、搭接坡口的智能化焊接领域，为焊接机器人装备的柔性和智能化焊接提供技术支撑和保障。本项目在我国国内有北京华光、唐山开元，珠海金宝，天津先瑞、山东奥太、成都华恒等众多自动化焊接公司用户，为本项目提供了广阔的市场空间。 本产品可以组合在任意焊接机器人或自动焊接机上，使其具有基于视觉的自动焊接功能。可大大增强现有自动焊机的灵活性和可靠性。因此，本项目将通过优质的产品，低廉的价格，周到的售后服务，提供薄钢板窄焊缝、V型坡口、搭接坡口的的实时视觉检测与跟踪控制系统，等方面焊接装备提供配套产品，实现焊接机器人装备的柔性和智能化焊接，具有广阔的市场前景和巨大的商业价值。五、 规模与投资需求七、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）项目联系人：陈海永 电话：13001375601电子邮箱：haiyong.chen@hebut.edu.cn八、高清成果图片2-3张视觉图像处理系统和电气控制系统视觉引导下的窄焊缝智能焊接机器人和焊接小车
河北工业大学
2021-04-11
物流车辆监控调度和货物跟踪系统
由于现代物流代表了21世纪交通运输现代化的发展趋势，随着现代物流业的发展，监控车辆和货物追踪成为迫切解决的问题。 研究成果通过GPS/GIS/GSM和网络系统集成，研究开发了适用于物流企业的信息服务和配送路径优化系统，GPS/GIS车辆调度监控救援系统。 可实现的主要功能有:物流指挥调度中心通过屏幕电子地图实时监控车辆和货物；车辆可报警和接受调度指令；货主可实时查询货物位置和状况；为指挥调度提供优化配送方案。主要技术指标是:w 控制范围: 中国中东部地区w 监控车辆数量: 200精度: 小于15米
北京理工大学
2021-04-13
物流车辆监控调度和货物跟踪系统
Ø 成果简介：由于现代物流代表了21世纪交通运输现代化的发展趋势，随着现代物流业的发展，监控车辆和货物追踪成为迫切解决的问题。研究成果通过GPS/GIS/GSM和网络系统集成，研究开发了适用于物流企业的信息服务和配送路径优化系统，GPS/GIS车辆调度监控救援系统。可实现的主要功能有：物流指挥调度中心通过屏幕电子地图实时监控车辆和货物；车辆可报警和接受调度指令；货主可实时查询货物位置和状况；为指挥调度提供优化配送方案。Ø 项目来源：自行开发
北京理工大学
2021-04-14
物流车辆监控调度和货物跟踪系统
Ø 成果简介：由于现代物流代表了21世纪交通运输现代化的发展趋势，随着现代物流业的发展，监控车辆和货物追踪成为迫切解决的问题。研究成果通过GPS/GIS/GSM和网络系统集成，研究开发了适用于物流企业的信息服务和配送路径优化系统，GPS/GIS车辆调度监控救援系统。可实现的主要功能有：物流指挥调度中心通过屏幕电子地图实时监控车辆和货物；车辆可报警和接受调度指令；货主可实时查询货物位置和状况；为指挥调度提供优化配送方案。Ø 项目来源：自行开发
北京理工大学
2021-04-14
基于VCSEL的固态激光雷达探测系统
当前限制基于VCSEL的激光雷达系统发展的主要原因是大部分VCSEL的发射功率较低，导致系统可探测的距离较短。本项目提出开展基于垂直腔面发射半导体激光（VCSEL）光源模块的固态激光雷达研究的新思路。VCSEL的结构特点有利于并联形成二维面阵结构，一次性发射一整个面的激光光束，一次性获得的信息量远大于传统扫描式激光雷达。同时省去了机械扫描部分，结构更加自由紧凑，大幅度减小车载激光雷达的体积和成本。
复旦大学
2021-04-10
基于探地雷达的盾构隧道沉降控制方法
本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种基于探地雷达的盾构隧道沉降 控制方法。采用动态循环反馈方法进行盾构隧道沉降控制，具体步骤为：采用探地雷达 设备对盾构隧道壁后注浆进行全断面和纵向的探测，然后通过测定或估算得到注浆材料 介电常数，并将其应用于隧道壁后注浆层的模型试验探测、正演模拟结果及现场探测的 数据，提取特征图像和特征波，将其作为训练输入样本，利用小波神经网络自动识别方 法，得到隧道壁后注浆层分布形态；结合地表沉降监测数据进行分析。根据以上分析结 果确定下一步的施工控制措施，为了验证控制措施的效果需再一次进行现场的探测，形 成循环动态过程，至完全有效控制盾构隧道不均匀沉降变形。本发明很好地解决壁后注 浆的效果，使得盾构隧道沉降控制方法更加科学化。
同济大学
2021-04-13
高性能量子照明雷达的设计与仿真
量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。
截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。
经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。
北京理工大学
2021-12-07
激光雷达系统回波能量的计算方法
本发明涉及一种激光雷达系统回波能量的计算模型。本模型基于光线追迹方法，可用于任意激光强 度分布、任意孔径遮挡的共轴或双轴激光雷达系统，获取探测器于任意像面位置处所接收的激光回波能 量。本发明提出的激光回波能量计算模型具有普适性强、精度高、速度快等特点。
武汉大学
2021-04-14