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[实用新型]一种可自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统-CN202022355315.1有效
发明人：李醒飞;刘明聪;杨少波;李洪宇;刘书桂;徐佳毅;赵艳龙;郑崇伟 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-21 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： B63B22/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种可自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统：包括高耐压玻璃球舱、泵油单元、单向阀、四位五通球阀、三位三通球阀、二位二通球阀、一号高扭矩舵机、二号高扭矩舵机、三号高扭矩舵机、油量检测单元、无线数据传输模块、姿态传感器、嵌入式控制单元、内油缸、五通转接头、四个外油囊；泵油单元包括柱塞泵与直流减速电机，柱塞泵连接管路并伸入内油缸，连接单向阀，单向阀一路连接二位二通球阀，一路连接三位三通球阀，二位二通球阀连接管路并伸入内油缸，三位三通球阀连接四位五通球阀；四个外油囊分别连接四位五通球阀。本实用新型以降低配平操作复杂度、提高浮标配平自动化水平，同时保证浮标运动过程的稳定性。
一种自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统

[发明专利]一种可自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统及方法-CN202011134536.4在审
发明人：李醒飞;刘明聪;杨少波;李洪宇;刘书桂;徐佳毅;赵艳龙;郑崇伟 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-10-21 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： B63B22/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统及方法：包括高耐压玻璃球舱、泵油单元、单向阀、四位五通球阀、三位三通球阀、二位二通球阀、一号高扭矩舵机、二号高扭矩舵机、三号高扭矩舵机、油量检测单元、无线数据传输模块、姿态传感器、嵌入式控制单元、内油缸、五通转接头、四个外油囊；泵油单元包括柱塞泵与直流减速电机，柱塞泵连接管路并伸入内油缸，连接单向阀，单向阀一路连接二位二通球阀，一路连接三位三通球阀，二位二通球阀连接管路并伸入内油缸，三位三通球阀连接四位五通球阀；四个外油囊分别连接四位五通球阀。本发明以降低配平操作复杂度、提高浮标配平自动化水平，同时保证浮标运动过程的稳定性。
一种自动调平式剖面测量浮标浮力调节系统方法

[发明专利]红外LED光源光笔测量系统自适应发光调节方法-CN201611032698.0有效
发明人： 刘书桂;宋宣晓;王森 -专利权人：天津大学
申请日： 2016-11-15 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明涉及光笔式坐标测量系统技术领域，为解决现有光笔自适应发光调节易受干扰、效率低、调节能力弱的问题，为使光笔在各种条件下，都能快速自适应调节到理想成像状态。本发明红外LED光源光笔测量系统自适应发光调节方法，采用双曝光采样技术对光笔发光图像进行采集，先采集一帧光靶标不发光的图像，再采集一帧光靶标发光时的图像，二者相减，得到最终图像；双曝光过程中采用自适应发光调节，自适应发光调节分两步进行，第一步，相机曝光时间粗调节；第二步，每个LED电流精调节，最终调节至所有光靶标图像都符合要求。本发明主要应用于光笔式坐标测量系统设计制造场合。
红外 led 光源光笔测量系统自适应发光调节方法

[发明专利]井下工况参数遥测无线传输系统-CN201910415451.4在审
发明人： 刘书桂;冯鑫;冯强;雷中清;侯星卫 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-05-17 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G08C17/02 文献下载
摘要：本发明涉及石油勘探技术领域，本发明结合小型化和兼容性理念，设计和提出一种井下工况参数遥测无线传输系统。本发明，井下工况参数遥测无线传输系统，包括遥测核心模块：工况参数测量传感器，信号滤波电路，信号放大电路，模数转化电路，微处理器，时钟电路，存储器；此外，还包括外围模块：无线通信接口选择电路、高温电池接口、数据通信与程序下载接口；工况参数测量传感器的输出经信号滤波电路、信号放大电路、模数转化电路传送到微处理器，微处理器通过无线通信接口选择电路选择的通信线路或通过有线线路经数据通信与程序下载接口将工况参数测量传感器的测量数据传送到井上。本发明主要应用于设计制造场合。
无线传输系统测量传感器微处理器参数遥测工况参数井下工况程序下载接口模数转化电路无线通信接口信号放大电路信号滤波电路数据通信选择电路石油勘探技术存储器测量数据高温电池核心模块时钟电路通信线路外围模块兼容性遥测井上传送输出应用制造

[发明专利]基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法-CN201611028225.3有效
发明人： 刘书桂;王森;宋宣晓 -专利权人：天津大学
申请日： 2016-11-15 - 公布日： 2019-03-26 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明涉及光笔式坐标测量机技术领域中，为解决光笔系统光靶标位置标定方法操作复杂、精度低的问题，实现光靶标位置精确标定的方法，操作简单可自动化进行，标定精度高，本发明提出的基于三坐标测量机移动光笔的光靶标位置标定方法，借助一台正交式三坐标测量机、一台标定好的工业相机、待标定的光笔以及一台主控计算机实现，将光笔固定在三坐标测量机的测量臂上，调整相机正对三坐标测量空间并保持不动，通过计算机编程控制三坐标测量机探针进行三维阵列式位移，在移动到的每个位置处，记录当前三坐标测量机探针的坐标信息，并结合透视投影成像原理，即可标定计算出光靶标的相对位置关系。本发明主要应用于坐标测量场合。
光笔三坐标测量机标定光靶标位置标定探针移动正交式三坐标测量机计算机编程控制透视投影成像相对位置关系三坐标测量主控计算机坐标测量机工业相机三维阵列坐标测量坐标信息测量臂位置处光靶正对自动化相机记录应用

[实用新型]识别机械工件位姿的装置-CN201720471254.0有效
发明人： 刘书桂;韩振华;冯鑫;张海涛;张瑞 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-04-30 - 公布日： 2018-01-23 - 主分类号： B23Q17/24 文献下载
摘要：本实用新型涉及数控加工与检测设备应用领域，为提出识别机械工件位姿的方法，实现加工或检测设备的智能化和自动化。本实用新型采用的技术方案是，识别机械工件位姿的装置，由金属夹具、彩色工业相机构成，被测机械工件固定在金属夹具上，彩色工业相机固定在三坐标测量机的回转体上，回转体带动相机实现不同位置不同角度对机械工件进行高精度的检测。所述金属夹具为铜质夹具。本实用新型主要应用于数控加工与检测设备设计制造场合。
识别机械工件装置

[发明专利]基于三坐标测量机的相机高精度标定及畸变补偿方法-CN201710636556.3在审
发明人： 刘书桂;韩振华;王森;冯鑫;张国雄 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2017-12-15 - 主分类号： G06T7/80 文献下载
摘要：本发明涉及视觉检测领域，为实现相机内部参数高精度标定及畸变补偿。本发明采用的技术方案是，基于三坐标测量机的相机高精度标定及畸变补偿方法，步骤1确定传统相机成像模型各个参数的求解方法，根据步骤2采集的数据标定出步骤1中的相机内部参数并按照步骤1的畸变公式进行补偿，步骤3是在步骤1和步骤2进行标定和畸变补偿之后根据剩余的成像畸变量建立模型数据库进行再一次的畸变补偿。本发明主要应用于视觉检测场合。
基于坐标测量相机高精度标定畸变补偿方法

[发明专利]识别机械工件位姿的装置和方法-CN201710299092.1在审
发明人： 刘书桂;韩振华;张海涛;张瑞;冯鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-04-30 - 公布日： 2017-08-08 - 主分类号： B23Q17/24 文献下载
摘要：本发明涉及数控加工与检测设备应用领域，为提出识别机械工件位姿的方法，实现加工或检测设备的智能化和自动化。本发明采用的技术方案是，识别机械工件位姿的装置和方法，利用金属夹具对机械工件进行固定，金属夹具的颜色要和被测量的大多数材质的机械工件从颜色上进行区别；当彩色工业相机从某一个位置和角度对机械工件进行检测时，首先分别拍摄两幅图片，一幅图片没有结构光，另外一幅有结构光，从没有结构光的图片中确定出那些像素属于金属夹具颜色，说明这些像素是夹具的成像，进而确定出机械工件的成像区域；最后利用机械工件成像和另外一幅结构光成像的信息计算提取机械工件的三维点云信息。本发明主要应用于数控加工场合。
识别机械工件装置方法

[实用新型]零件位姿识别视觉系统-CN201520706388.7有效
发明人： 刘书桂;韩振华;余飞;高礼圳;王森 -专利权人：天津大学
申请日： 2015-09-11 - 公布日： 2016-04-20 - 主分类号： G01C11/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及数控加工与检测设备应用领域，为实现更加全面地提取在加工或检测平台上零件的三维特征信息。本实用新型采取的技术方案是，零件位姿识别视觉系统，由五个相机和三座标测量机光笔构成，四个相机1-4分别分布在三坐标测量机平台前后左右四个方位，朝向都是正对测量平台中心位置，相邻相机的光轴基本垂直，同时剩余的一个相机即相机5分布在测量平台的上方，朝向是往下正对测量平台，相机5在初始位置时光轴线垂直于测量或加工平台的上表面，且通过上表面的中心，光轴通过上表面中心允许有不超过200mm的误差.本实用新型主要应用于数控加工与检测。
零件识别视觉系统

[发明专利]光笔跟踪系统-CN201510744260.4在审
发明人： 刘书桂;宋宣晓;王森;张新;王有富 -专利权人：天津大学;九江精密测试技术研究所
申请日： 2015-11-05 - 公布日： 2016-03-23 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明涉及应用于光笔式坐标测量机的跟踪系统，为解决现有光笔式坐标测量机中测量范围和系统精度这一矛盾点，既保证了较高的测量精度，同时很大程度的提高测量范围，本发明采取的技术方案是，光笔跟踪系统，由光笔、移动工作站、数字相机构成，加入精密二维转台及其控制系统，其包含水平和俯仰两个相互独立的精密传动机构，具有达到秒级的精准读数系统；转台控制系统设置在移动工作站上，相机安装于精密二维转台上，二者与移动工作站采用线缆方式连接通讯；测量时，移动工作站通过转台控制系统读取精准读数系统传送的二维转台位置信息、控制二维转台转动,使相机始终对准光笔。本发明主要应用于光笔式坐标测量机的应用场合。
光笔跟踪系统

[发明专利]零件位姿识别视觉系统及其标定方法-CN201510579414.9在审
发明人： 刘书桂;韩振华;余飞;高礼圳;王森 -专利权人：天津大学
申请日： 2015-09-11 - 公布日： 2015-11-25 - 主分类号： G01C11/00 文献下载
摘要：本发明涉及数控加工与检测设备应用领域，为实现更加全面地提取在加工或检测平台上零件的三维特征信息。本发明采取的技术方案是，零件位姿识别视觉系统，由五个相机和三座标测量机光笔构成，四个相机1-4分别分布在三坐标测量机平台前后左右四个方位，朝向都是正对测量平台中心位置，相邻相机的光轴基本垂直，同时剩余的一个相机即相机5分布在测量平台的上方，朝向是往下正对测量平台，相机5在初始位置时光轴线垂直于测量或加工平台的上表面，且通过上表面的中心，光轴通过上表面中心允许有不超过200mm的误差.本发明主要应用于数控加工与检测。
零件识别视觉系统及其标定方法

[发明专利]数控加工与测量设备的防碰撞方法-CN201310755623.5有效
发明人： 刘书桂;韩振华;姜珍珠;王怀瑜;毛晴 -专利权人：天津大学
申请日： 2013-12-27 - 公布日： 2014-04-16 - 主分类号： G05B19/401 文献下载
摘要：本发明涉及数控加工与测量设备应用领域，为实现数控加工与测量设备的全方位全空间的防碰撞保护，本发明采用的技术方案是，数控加工与测量设备的防碰撞方法：将数控设备的现实空间虚拟成可数字化操作的图像空间，实现防碰撞，具体为：将实体空间中包括数控设备及其刀具或测头模型、待测或待加工工件模型、夹具模型、相关环境模型数字化到虚拟空间，使实体空间与虚拟空间有完全一一对应关系；在实体空间中将要发生的任何运动或者运动企图，都首先经过虚拟空间的防碰撞算法计算后，才发出执行实体空间运动的控制指令，那些有碰撞危险的运动或者运动企图都被防碰撞算法过滤掉，避免发出有碰撞危险的指令。本发明主要应用于数控加工与测量。
数控加工测量设备碰撞方法

[发明专利]单关节臂在线原位测量方法及装置-CN201210180746.6无效
发明人：裘祖荣;张国雄;刘书桂;李杏华 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-06-04 - 公布日： 2012-11-07 - 主分类号： G01B21/00 文献下载
摘要：本发明属于机械量测量技术及仪器领域。为提供一种机械加工在线测量装置，能够检测到刀具磨损、机床振动、由于切削力引起的变形、机床运动误差等对加工产生的影响，本发明采取的技术方案是，单关节臂在线原位测量方法及装置，由关节臂、测头回转体、测头、z向运动部件、x向运动部件、误差补偿系统及数据处理与控制计算机、电动机组成；单关节臂在线原位测量方法，借助前述装置实现，按照测量任务的要求，根据所建立的数学模型，形成测量机的路径规划，完成测量。本发明主要应用于机械量测量。
关节在线原位测量方法装置

[发明专利]基于CMM移动靶标的相机分区域标定方法-CN201210061497.9有效
发明人： 刘书桂;董英华 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-03-09 - 公布日： 2012-09-12 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于CMM移动靶标的相机分区域标定方法，包括借助于精密运动控制系统带动单个圆形LED光靶标在空间移动；利用CCD相机获取光靶标图像并实时传输到计算机；使用图像处理技术对光靶标图像进行处理，获得靶标中心在像平面的位置坐标；将像平面上的点按照“回”字形分成合适的区域；对每一区域的点利用相机畸变模型和改进的Tsai两步法求解相机的内外部参数。本发明无需制作精度要求高的标定模板，而是使用三坐标测量机带动LED光靶标进行移动，大大降低了精确空间三维点集获取的难度，同时对像平面上的点分区域进行标定计算，能够有效提高相机的标定精度。
基于 cmm 移动靶标的相机区域标定方法

[发明专利]高反射自由曲面光栅投影快速非接触测量方法及装置-CN201210094305.4有效
发明人：李绍辉;张宏伟;刘书桂;季莉栓;韩淑建 -专利权人：天津大学
申请日： 2012-03-29 - 公布日： 2012-07-25 - 主分类号： G01B11/25 文献下载
摘要：本发明涉及大曲率面形的复杂光学曲面零件的高精度检测。为提供用于光学曲面零件等具有大曲率面形的复杂曲面零件的高精度检测方法，快速，非接触，对零件表面及表层无损伤，本发明采取的技术方案是，高反射自由曲面光栅投影快速非接触测量方法及装置，包括以下步骤：借助于精密运动控制系统实现被测物体三自由度运动；使用光栅投影装置向被测物体表面投射编码光栅条纹；使用数字相移技术和相位展开算法从变形条纹图中获得被测物体表面的相位分布信息；使用虚拟参考面技术获取参考相位分布；根据相位偏移信息与被测物体表面梯度间的对应关系，恢复出被测物体表面测量区域的三维形貌信息。本发明主要应用于光学曲面零件的测量。
反射自由曲面光栅投影快速接触测量方法装置

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