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監測機械前後運動裝置

發布時間:2022-07-22 20:41:32

Ⅰ 一套動作捕捉設備包括什麼

從技術的角度來說,運動捕捉的實質就是要測量、跟蹤、記錄物體在三維空間中的運動軌跡。典型的運動捕捉設備一般由以下幾個部分組成:

  1. 感測器。所謂感測器是固定在運動物體特定部位的跟蹤裝置,它將向 Motion capture 系統提供運動物體運動的位置信息,一般會隨著捕捉的細致程度確定跟蹤器的數目。

  2. 信號捕捉設備。這種設備會因 Motion capture 系統的類型不同而有所區別,它們負責位置信號的捕捉。對於機械系統來說是一塊捕捉電信號的線路板,對於光學 Motion capture 系統則是高解析度紅外攝像機。

  3. 數據傳輸設備。 Motion capture 系統,特別是需要實時效果的 Motion capture 系統需要將大量的運動數據從信號捕捉設備快速准確地傳輸到計算機系統進行處理,而數據傳輸設備就是用來完成此項工作的。

  4. 數據處理設備。經過 Motion capture 系統捕捉到的數據需要修正、處理後還要有三維模型向結合才能完成計算機動畫製作的工作,這就需要我們應用數據處理軟體或硬體來完成此項工作。軟體也好硬體也罷它們都是藉助計算機對數據高速的運算能力來完成數據的處理,使三維模型真正、自然地運動起來。


技術之一:機械式運動捕捉

機械式運動捕捉依靠機械裝置來跟蹤和測量運動軌跡。典型的系統由多個關節和剛性連桿組成,在可轉動的關節中裝有角度感測器,可以測得關節轉動角度的變化情況。裝置運動時,根據角度感測器所測得的角度變化和連桿的長度,可以得出桿件末端點在空間中的位置和運動軌跡。實際上,裝置上任何一點的運動軌跡都可以求出,剛性連桿也可以換成長度可變的伸縮桿,用位移感測器測量其長度的變化。

早期的一種機械式運動捕捉裝置是用帶角度感測器的關節和連桿構成一個 " 可調姿態的數字模型 " ,其形狀可以模擬人體,也可以模擬其他動物或物體。使用者可根據劇情的需要調整模型的姿態,然後鎖定。角度感測器測量並記錄關節的轉動角度,依據這些角度和模型的機械尺寸,可計算出模型的姿態,並將這些姿態數據傳給動畫軟體,使其中的角色模型也做出一樣的姿態。這是一種較早出現的運動捕捉裝置,但直到現在仍有一定的市場。國外給這種裝置起了個很形象的名字: " 猴子 " 。

機械式運動捕捉的一種應用形式是將欲捕捉的運動物體與機械結構相連,物體運動帶動機械裝置,從而被感測器實時記錄下來。

這種方法的優點是成本低,精度也較高,可以做到實時測量,還可容許多個角色同時表演。但其缺點也非常明顯,主要是使用起來非常不方便,機械結構對表演者的動作阻礙和限制很大。而 " 猴子 " 較難用於連續動作的實時捕捉,需要操作者不斷根據劇情要求調整 " 猴子 " 的姿勢,很麻煩,主要用於靜態造型捕捉和關鍵幀的確定。


技術之二:聲學式運動捕捉

常用的聲學式運動捕捉裝置由發送器、接收器和處理單元組成。發送器是一個固定的超聲波發生器,接收器一般由呈三角形排列的三個超聲探頭組成。通過測量聲波從發送器到接收器的時間或者相位差,系統可以計算並確定接收器的位置和方向。

這類裝置成本較低,但對運動的捕捉有較大延遲和滯後,實時性較差,精度一般不很高,聲源和接收器間不能有大的遮擋物體,受雜訊和多次反射等干擾較大。由於空氣中聲波的速度與氣壓、濕度、溫度有關,所以還必須在演算法中做出相應的補償。


技術之三:電磁式運動捕捉

電磁式運動捕捉系統是比較常用的運動捕捉設備。一般由發射源、接收感測器和數據處理單元組成。發射源在空間產生按一定時空規律分布的電磁場;接收感測器(通常有 10 ~ 20 個)安置在表演者身體的關鍵位置,隨著表演者的動作在電磁場中運動 , 通過電纜或無線方式與數據處理單元相連。

表演者在電磁場內表演時,接收感測器將接收到的信號通過電纜傳送給處理單元,根據這些信號可以解算出每個感測器的空間位置和方向。 Polhemus 公司和 Ascension 公司均以生產電磁式運動捕捉設備而著稱。這類系統的采樣速率一般為每秒 15 ~ 120 次(依賴於模型和感測器的數量),為了消除抖動和干擾,采樣速率一般在 15Hz 以下。對於一些高速運動,如拳擊、籃球比賽等,該采樣速度還不能滿足要求。電磁式運動捕捉的優點首先在於它記錄的是六維信息,即不僅能得到空間位置,還能得到方向信息,這一點對某些特殊的應用場合很有價值。其次是速度快,實時性好,表演者表演時,動畫系統中的角色模型可以同時反應,便於排演、調整和修改。裝置的定標比較簡單,技術較成熟,魯棒性好,成本相對低廉。

它的缺點在於對環境要求嚴格,在表演場地附近不能有金屬物品,否則會造成電磁場畸變,影響精度。系統的允許表演范圍比光學式要小,特別是電纜對表演者的活動限制比較大,對於比較劇烈的運動和表演則不適用。


技術之四:光學式運動捕捉

光學式運動捕捉通過對目標上特定光點的監視和跟蹤來完成運動捕捉的任務。常見的光學式運動捕捉大多基於計算機視覺原理。從理論上說,對於空間中的一個點,只要它能同時為兩部相機所見,則根據同一時刻兩部相機所拍攝的圖像和相機參數,可以確定這一時刻該點在空間中的位置。當相機以足夠高的速率連續拍攝時,從圖像序列中就可以得到該點的運動軌跡。

典型的光學式運動捕捉系統通常使用 6 ~ 8 個相機環繞表演場地排列,這些相機的視野重疊區域就是表演者的動作范圍。為了便於處理,通常要求表演者穿上單色的服裝,在身體的關鍵部位,如關節、髖部、肘、腕等位置貼上一些特製的標志或發光點,稱為 "Marker" ,視覺系統將識別和處理這些標志。系統定標後,相機連續拍攝表演者的動作,並將圖像序列保存下來,然後再進行分析和處理,識別其中的標志點,並計算其在每一瞬間的空間位置,進而得到其運動軌跡。為了得到准確的運動軌跡,相機應有較高的拍攝速率,一般要達到每秒 60 幀以上。

如果在表演者的臉部表情關鍵點貼上 Marker ,則可以實現表情捕捉。大部分表情捕捉都採用光學式。

有些光學運動捕捉系統不依靠Marker 作為識別標志,例如根據目標的側影來提取其運動信息,或者利用有網格的背景簡化處理過程等。研究人員正在研究不依靠Marker而應用圖像識別、分析技術,由視覺系統直接識別表演者身體關鍵部位並測量其運動軌跡的技術,估計將很快投入實用。

光學式運動捕捉的優點是表演者活動范圍大,無電纜、機械裝置的限制,表演者可以自由地表演,使用很方便。其采樣速率較高,可以滿足多數高速運動測量的需要。Marker 數量可根據實際應用購置添加,便於系統擴充。

這種方法的缺點是系統價格昂貴,它可以捕捉實時運動,但後處理(包括 Marker 的識別、跟蹤、空間坐標的計算)的工作量較大,適合科研類應用。


技術之五:慣性導航式動作捕捉

通過慣性導航感測器AHRS(航姿參考系統)、IMU(慣性測量單元)測量表演者運動加速度、方位、傾斜角等特性。 不受環境干擾影響,不怕遮擋。捕捉精確度高,采樣速度高,達到每秒1000次或更高。由於採用高集成晶元、模塊,體積小、尺寸小,重量輕,性價比高。慣導感測器佩戴在表演者頭上,或通過17個感測器組成數據服穿戴,通過USB線、藍牙、2.4Gzh DSSS無線等與主機相聯,分別可以跟蹤頭部、全身動作,實時顯示完整的動作。

Ⅱ 有什麼機械原理是讓東西前後不停的來回運動

曲柄滑塊機構:曲柄不停地轉動,帶動滑塊前後不停地來回運動。

【問題補回充: (我想了解電答動牙刷的原理,他的傳動軸是上下動的)】

其他機構都需要原動元件改變運動方向。

只有曲柄滑塊機構不需要改變原動元件的運動方向:曲柄不停地轉動,帶動滑塊前後不停地來回運動。

Ⅲ 如何機械控制物體上下左右前後移動動

微型軌道有很多的,使運動的是電機,看你是想開環還是閉環的控制了,對應的繼電器布置感測器布置)單片機電路程序都不同de的

Ⅳ 能夠記錄機械手臂運動軌跡,然後重復改該軌跡的東西叫什麼

控制單元,它是靠讀取電機編碼器的位置

Ⅳ 交流伺服運動控制系統中常用的位置檢測裝置有哪幾種 各有何優點測量精度如何保證

間接測量常制用的檢測器件包括:脈沖編碼器,圓感應同步器,旋轉變壓器,圓光柵和圓磁柵.等.
光電編碼器利用光電原理把機械角位移變換成電脈沖信號.
光柵利用光的透射、衍射原理,通過光敏元件測量莫爾條紋移動的數量來測量 機床工作台的位移量,一般用於機床數控系統的閉環控制.

Ⅵ 起重機械安全監測系統具體是監測哪幾種施工設備

具體是監測塔機、吊鉤、升降機等大型起重機械吧。好比如 「全球共德」 的起重機械安全監控整體解決方案,就包括了:塔機安全監控系統、升降機安全監測系統、塔機+吊鉤可視化一體化管理系統、吊鉤可視化管理系統。。謝謝您能夠認可我的回答並採納

Ⅶ 旋轉機械狀態監測系統有哪幾部分組成

軟體:能提示你振動的變化以及報警,常見或者基本的時域頻域參數,或者是遠程監控
硬體:24位AD,感測器的選擇(速度,加速度,位移感測器)
設備運行狀態監測和故障診斷在線測試系統
1系統簡介
設備運行狀態監測和故障診斷在線測試系統適合於對重點設備的運行狀態進行長期連續的振動、溫度、壓力、轉速、噪音等信號在線監測,監測報警、故障記錄和數據管理等過程自動進行,無需人工干預。
該系統提供實際設備運行模擬圖、監測參數、結構參數等,並定期自動生成監測報表和趨勢數據。可以管理企業中多個部門的任意多台設備,為每台設備建立運行狀態和測點資料庫,得到長期運行狀態變化趨勢。利用該系統可以為每台設備設置不同的測點監測參數和結構參數,自動檢查所有設備是否達到巡檢周期,逐個對所有設備定期進行監測。通過每日、每周、每月和每年的記錄數據對設備的運行狀態進行趨勢分析以及預測。
對超過報警限的信號可進行故障分析,採用神經網路模型,給出初步診斷結果,並考慮齒輪、葉輪、滾動軸承等結構特點,給出信號的時域統計和頻譜分析的特徵參數,幫助人工進行診斷,實現對設備故障的有效判斷。此外,該系統對每次故障診斷進行資料庫管理,可記錄故障診斷的時域和頻域特徵數據,以及故障徵兆、故障原因、維修對策和驗證結果等信息,對故障信息進行長期記錄、保存和驗證,為日後的設備狀態評價提供充分的依據。

系統結構圖
2. 系統特點
系統包括硬體和軟體兩部分。硬體主要是感測器、數據採集前端、數據伺服器和具備WDS功能的無線路由或者網路接入模塊。軟體主要是運行在數據伺服器上的資料庫管理、網路通訊和網路管理軟體以及狀態監測、信號分析等軟體。
2.1. 開放式的系統總體設計
本系統的軟硬體系統採用模塊化設計,可根據用戶的需要進行靈活配置。
•良好的擴展性 可方便地根據監測對象和監測信號的數量進行擴展,對象可以從單台設備擴展到多台設備,監測信號可以是振動、溫度、壓力、流量、轉速等參量。
•高度的數據共享 可方便地與廠區的計算機系統(DCS、MIS、SIS)進行通訊,實現數據共享。
•Browser/Server架構,用戶可通過任意接入互聯網的計算機登錄操作,形成遠程狀態監測網和故障診斷中心。
•基於WDS-AP方式組網,現場無線布置通訊電纜,信號傳輸通過無線分布式系統,到達更廣范圍的無線網路覆蓋。
2.2 高性能數據採集硬體
•高性能數據採集模塊 每個模塊含4個數據採集通道,24位AD,每通道獨立AD,並行無時差采樣;每通道最高51.2kHz采樣率;AC、DC,ICP輸入模式程式控制可選;1、10、100倍程式控制放大;程式控制濾波;1通道轉速輸入(20MHz內部采樣速率),與模擬輸入通道同步輸出;網路介面;內嵌ARM系統;16GB內存儲;支持本機數據備份,保證了數據採集的實時性、准確性和可靠性。
•模塊化結構,系統擴展、安裝、維護方便,可靠性高。
•採用多重冗餘和抗干擾技術,確保系統安全可靠。
•可直連各種感測器 可直接與ICP型加速度感測器、電渦流感測器、速度式振動感測器及轉速感測器相接,並可為感測器供電。
2.3專業實用的軟體設計
• 模塊化、分布式軟體設計,可以靈活地根據用戶要求進行配置,實現系統功能擴展。
• 基於MySQL資料庫的數據存儲和管理,可以方便地與其他系統實現數據共享和數據整合。
• 根據狀態監測和故障診斷的需要,建立了多個獨立的資料庫和事件庫,保證在設備發生異常時能夠提供完整、詳盡的原始數據提供分析診斷。
• 提供多種專業有效的振動分析手段,對設備運行狀態進行深入分析,提供設備運行狀態報告和分析結果。
3. 系統功能
3.1. 實時監測和報警
提供設備運行狀態參數棒圖及設備模擬運行圖。 提供設備振動通頻值顯示畫面。提供振動幅值趨勢圖,可選監視測點振動幅值變化趨勢。提供時間、轉速顯示。對各通道振動信號提供多級報警功能,並實時列表顯示通道報警狀態。
3.2. 歷史數據存儲
存貯設備日常運行時的振動動態信號原始波形數據和重要振動、或其他過程參量的特徵數據。各通道振動特徵數據存貯包括: 通頻幅值、烈度/間隙電壓(渦流感測器) 1/2X、1X、2X倍頻幅值和1X相位。提供運行數據及歷史存貯的備份功能,可提取重要階段數據進行離線分析。
3.3. 事故追憶及報警檔案存貯
記錄系統各通道數據最近100條報警、打閘和恢復正常的情況,包括測點名稱、報警或恢復的時間、轉速、通頻值和報警狀態等。提供報警列表顯示功能。當設備由正常狀態轉為有通道出現報警狀態時,系統自動轉入報警存貯狀態,加大存貯密度,將記錄報警點出現前後一段時間(可設置)的振動特徵數據和原始波形數據。
3.4. 報表列印
對除棒圖之外的所有監視、分析圖表提供圖形列印和列印預覽功能。 提供振動特徵歷史數據、升降速數據報表列印功能。
3.5. 參數設置
系統設置不同的用戶許可權,密碼管理。用戶登錄瀏覽器後,可對採集儀運行參數進行設置。提供通道信息配置手段,包括:測點號、感測器類型、安裝方向、報警閾值、監測對象特徵等。提供存貯方式設置,設置定時存貯間隔和時長、定轉速變化率存貯的轉速變化率及報警檔案的存貯。 提供靈活的監視、分析圖表的顯示參數設置。 提供報表列印設置。
3.6. 歷史資料庫管理
對設備多次啟停的振動歷史數據提供專門管理,為振動治理和預測維修提供幫助。通過資料庫查詢,提取振動故障診斷徵兆,綜合比較設備在不同啟停階段的振動變化情況,為故障診斷提供依據。對歷史數據進行分類管理(波形、振動特徵、升降速數據、報警數據等)。提供方便的查詢、顯示、刪除、下載、報表列印等功能。

甲方具備條件
甲方須建立一台擁有固定IP地址的數據伺服器,並能夠接入互聯網。
4. 系統組成及報價
5.1系統組成
系統由感測器、智能數據採集儀、無線AP、伺服器、監測分析系統軟體及網路系統等組成。
KL智能數據採集儀負責現場信號的採集、預處理及數據存儲。每個智能數據採集儀具有1路鍵相輸入和4路振動或模擬量輸入。根據機組測點數量的需要,可以配置多個智能數據採集儀。多台智能數據採集儀通過無線路由器或無線AP進行無線互聯。採集儀的數據傳輸到伺服器端進。伺服器完成設備運行狀態監視、振動情況分析、歷史資料庫存儲與管理、故障分析等功能。 用戶通過互聯網,通過瀏覽器方式登錄到伺服器,實現運行設備狀態監測、振動分析、資料庫管理、故障診斷、網路通信等功能。

Ⅷ 利用按鈕控制機械運動的設備有哪些

利用按鈕控制機械運動的設備有哪些?《機電一體化系統》考試復習題

選擇題:

1.受控變數是機械運動的一種反饋控制系統稱( )

A.順序控制系統

B.伺服系統

C.數控機床

D.工業機器人

2.齒輪傳動的總等效慣量隨傳動級數( )

A.增加而減小

B.增加而增加

C.減小而減小

D.變化而不變

3.滾珠絲杠螺母副結構類型有兩類:外循環插管式和( )

A.內循環插管式

B.外循環反向器式

C.內、外雙循環

D.內循環反向器式

4.某光柵的條紋密度是100條/mm,光柵條紋間的夾角θ=0.001孤度,則莫爾條紋的寬度是( )

A.100mm

B.20mm

C.10mm

D.0.1mm

5.直流測速發電機輸出的是與轉速( )

A.成正比的交流電壓

B.成反比的交流電壓

C.成正比的直流電壓

D.成反比的直流電壓

6.電壓跟隨器的輸出電壓( )輸入電壓。

A.大於

B.大於等於

C.等於

D.小於

7.某4極交流感應電動機,電源頻率為50Hz,當轉差率為0.02時,其轉速為( )

A.1450[r/min]

B.1470[r/min]

C.735[r/min]

D.2940[r/min]

8.右圖稱( )

A.直流伺服電動機調節特性

B.直流伺服電動機機械特性

C.直流伺服電動機動態特性

D.直流伺服電動機調速特性

9.計算步進電動機轉速的公式為( )

A. B.T sm cos C. D. 180°-

10.一般說來,如果增大幅值穿越頻率ωc的數值,則動態性能指標中的調整時間t s( )

A.增大

B.減小

C.不變

D.不定

11.已知f(t)=a+bt,則它的拉氏變換式為( )

A.+b

B.

C.

D.

12.連續路徑控制類中為了控制工具沿任意直線或曲線運動,必須同時控制每一個軸的( )使得它們同步協調到達目標點。

A.位置和加速度

B.速度和加速度

C.位置和速度

D.位置和方向

Ⅸ 交流伺服運動控制系統中常用的位置檢測裝置有哪幾種

間接復測量常用的檢測器件包制括: 脈沖編碼器,圓感應同步器,旋轉變壓器,圓光柵和圓磁柵.等。
直接測量常用的檢測器件包括: 直線感應同步器,磁尺激光干涉儀,計量光柵. 等。http://www.suoyuan.com.cn/jingpin/shukong/qustion.html
光電編碼器利用光電原理把機械角位移變換成電脈沖信號。
光柵利用光的透射、衍射原理,通過光敏元件測量莫爾條紋移動的數量來測量 機床工作台的位移量,一般用於機床數控系統的閉環控制。

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