一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，由承載部分和測(cè)控部分組成，所述承載部分包括基座、動(dòng)平臺(tái)、摩擦板和透明罩，動(dòng)平臺(tái)安裝在基座上，摩擦板安裝在動(dòng)平臺(tái)上，透明罩罩在動(dòng)平臺(tái)上；測(cè)控部分包括控制電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器、處理器和CCD相機(jī)，控制電機(jī)的輸出軸與動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心端相連，控制電機(jī)通過(guò)電線與電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器相連，CCD相機(jī)安裝在透明罩的頂部中央位置，CCD相機(jī)、控制電機(jī)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器相連，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器與處理器電連接，處理器包括圖像獲取模塊、圖像對(duì)比分析模塊和顯示模塊。本發(fā)明排除了外界環(huán)境的干擾，使得試驗(yàn)結(jié)果更加客觀；能夠廣泛適應(yīng)各種形態(tài)的物料摩擦角測(cè)試。
【專利說(shuō)明】一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于摩擦測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x。

【背景技術(shù)】
[0002]材料的摩擦特性是很多科學(xué)研究和工程應(yīng)用中常用的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，摩擦測(cè)試儀器的性能優(yōu)劣直接關(guān)系到試驗(yàn)所得摩擦數(shù)據(jù)的精確性、穩(wěn)定性與可靠性。通常，按照摩擦介質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可將摩擦特性大體分為動(dòng)摩擦特性與靜摩擦特性。其中，靜摩擦特性是指摩擦介質(zhì)之間將要發(fā)生而未發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的界面摩擦阻力的大小。對(duì)于常見(jiàn)的宏觀、低速情況而言，按照庫(kù)侖定律對(duì)摩擦特性進(jìn)行表達(dá)依然是合適的，并常用摩擦系數(shù)表示摩擦特性的大小。由于靜摩擦系數(shù)等于摩擦角的正切值，因而，對(duì)于靜摩擦特性的測(cè)量，通常采用測(cè)量其摩擦角的方式予以間接測(cè)量。其基本的測(cè)量思路是:將材料放在一個(gè)初始位置水平的平臺(tái)上，然后緩慢增大平臺(tái)的傾角并觀察材料是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)(含滑動(dòng)與滾動(dòng))，當(dāng)材料開(kāi)始發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，平臺(tái)的傾角即為該材料與臺(tái)面(材料)之間的摩擦角?；谶@種測(cè)量思路，相關(guān)科研工作者和工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出了若干摩擦角測(cè)量裝置。
[0003]專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210579862.5的發(fā)明專利公開(kāi)了一種“煤的摩擦角測(cè)量裝置”，由框架、平板、伸縮控制裝置和量角儀組成，其中平板的一段與框架上平面的一邊鉸接，另一段與伸縮控制裝置相連，從而形成一個(gè)傾角可調(diào)的動(dòng)平臺(tái)，量角儀則位于平板側(cè)面，用來(lái)指示平板的傾角。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且功能明確，能夠在較低的精度要求下用來(lái)測(cè)量煤與平板之間的摩擦角，不足之處在于平板不具備在任意傾斜角度狀態(tài)下鎖止保持的能力，且測(cè)量全過(guò)程中均需要人工干預(yù)與操作，包括平板傾角的緩慢調(diào)節(jié)、傾角的保持和傾角的讀數(shù)，從而不可避免地給測(cè)量帶入了人為操作誤差，難以保證測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性。
[0004]專利申請(qǐng)?zhí)枮?01210413462.7的發(fā)明專利公開(kāi)了一種“用于散粒體物料摩擦角和摩擦系數(shù)測(cè)量的斜面儀裝置”，由可調(diào)斜板、限位立柱、接料盤、直尺、圓弧尺和搖桿棘輪等組成，也能夠進(jìn)行散體物料的摩擦角測(cè)量。由于該發(fā)明所述裝置中的搖桿棘輪部件具有自鎖功能，因而在使用時(shí)，可調(diào)斜板能夠在任意位置保持傾斜狀態(tài)而無(wú)需人力扶持，使操作員能專心讀取傾角數(shù)據(jù)。但是，使用該發(fā)明所述裝置進(jìn)行摩擦角測(cè)量時(shí)，仍需依靠人工對(duì)傾角大小進(jìn)行持續(xù)調(diào)節(jié)，并由肉眼觀察、判斷物料是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)，最后需要人工讀取傾角數(shù)據(jù)，所以測(cè)量的全程仍然離不開(kāi)人工干預(yù)與操作，還是會(huì)不可避免地帶入人為操作誤差，使得測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性、客觀性與可靠性仍存在對(duì)人工操作的依賴。
[0005]專利號(hào)為201010547073.4的發(fā)明專利公開(kāi)了一種“散粒物料摩擦角或休止角測(cè)量裝置和測(cè)量方法”，由電機(jī)、物料盤、紅外對(duì)射管、和微處理器等組成，能夠測(cè)量散體物料顆粒與板材之間的摩擦角。由于該發(fā)明專利所述的裝置中采用了電機(jī)對(duì)物料盤的傾斜進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并采用了紅外檢測(cè)元件對(duì)散體物料顆粒是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)并反饋給微處理器，因而，使用該裝置進(jìn)行物料摩擦角測(cè)量能夠擺脫測(cè)量全過(guò)程中的人工干預(yù)，具有一定的自動(dòng)化特點(diǎn)，從而在一定程度上保證測(cè)量結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性。但是，該發(fā)明專利所述的摩擦角測(cè)量裝置仍存在一定的局限性與不足之處:(1、由于該裝置采用一對(duì)紅外射管對(duì)物料的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，操作方法是“將一顆谷粒放置在物料盤上2個(gè)紅外對(duì)射管的連線位置上”，以谷粒運(yùn)動(dòng)后離開(kāi)紅外對(duì)射管連線位置時(shí)紅外對(duì)射管光路不再被阻擋作為停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的觸發(fā)信號(hào)，所以，該裝置僅能測(cè)量單個(gè)散體顆粒與板材之間的摩擦角，對(duì)于顆粒群體而言，該測(cè)量結(jié)果必然因顆粒個(gè)體之間的差異而存在隨機(jī)性，這正是科學(xué)測(cè)量中應(yīng)盡量避免的；(2、受限于上述的測(cè)量原理與方法，用該裝置測(cè)量摩擦角時(shí)，被測(cè)物料必須是顆粒狀且不能太大，因此該裝置僅能用于對(duì)散體顆粒進(jìn)行摩擦角測(cè)量，而不能用于其它板狀材料(如手機(jī)外殼)、片狀材料(如銀行卡、紙張等)的摩擦角測(cè)量；(3、雖然該裝置具備一定的自動(dòng)化能力，但其測(cè)量環(huán)境依然是開(kāi)放式的，所以，對(duì)于質(zhì)量較輕或外形較特殊的顆粒體而言，開(kāi)放式測(cè)量環(huán)境中的氣流擾動(dòng)會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，為材料的摩擦角測(cè)量提供一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0008]一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:由承載部分和測(cè)控部分組成，所述承載部分包括基座、動(dòng)平臺(tái)、摩擦板和透明罩；動(dòng)平臺(tái)安裝在基座上，摩擦板安裝在動(dòng)平臺(tái)上，透明罩罩在動(dòng)平臺(tái)上；所述測(cè)控部分包括控制電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器、處理器和CCD相機(jī)，控制電機(jī)的輸出軸與動(dòng)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心端相連，控制電機(jī)通過(guò)電線與電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器相連，CCD相機(jī)安裝在透明罩的頂部中央位置，所述CCD相機(jī)、控制電機(jī)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器相連，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器與處理器電連接，處理器包括圖像獲取模塊、圖像對(duì)比分析模塊和顯示模塊，所述圖像獲取模塊用于控制CCD相機(jī)獲取圖像，所述圖像對(duì)比分析模塊用于對(duì)比分析所述CCD相機(jī)所獲取的圖像、并將對(duì)比分析結(jié)果傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器，所述顯示模塊用于顯示控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。
[0009]優(yōu)選地，所述動(dòng)平臺(tái)與基座之間通過(guò)鉸接的方式連接。
[0010]優(yōu)選地，所述動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有尺寸略大于與摩擦板的尺寸相同的梯形槽，所述摩擦板裝在所述梯形槽內(nèi)、且與梯形槽間隙配合。
[0011]優(yōu)選地，所述透明罩呈立方體形狀，透明罩的頂面中央位置加工有矩形孔，C⑶相機(jī)安裝在所述矩形孔內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述控制電機(jī)的單個(gè)最小旋轉(zhuǎn)角度不大于1°，為伺服電機(jī)或帶反饋功能的步進(jìn)電機(jī)。
[0013]優(yōu)選地，所述CXD相機(jī)的鏡頭為定焦廣角鏡頭，等效焦距不超過(guò)30mm。
[0014]優(yōu)選地，所述圖像獲取模塊控制CCD相機(jī)獲取圖像的采樣頻率不得低于4Hz ;所述圖像對(duì)比分析模塊對(duì)比處理一張圖像所消耗的時(shí)間不超過(guò)0.2s。
[0015]基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x的測(cè)量過(guò)程如下，
[0016](一 )、根據(jù)試驗(yàn)的具體需要，選用合適的材料制作成摩擦板，并將摩擦板固定在動(dòng)平臺(tái)上，此時(shí)，動(dòng)平臺(tái)的初始位置應(yīng)為水平狀態(tài)；
[0017]( 二)、將摩擦試驗(yàn)測(cè)試的物料對(duì)象，可以是散體顆粒，也可以是板狀、片狀材料，隨意平鋪在摩擦板的表面上，并將透明罩安裝在動(dòng)平臺(tái)上加以固定；
[0018](三)、處理器中的圖像獲取模塊控制CCD相機(jī)獲取摩擦板上測(cè)試物料的初始圖像，用來(lái)作為后續(xù)圖像比對(duì)的參照?qǐng)D像；
[0019](四)、通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器控制電機(jī)平穩(wěn)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，設(shè)置的旋轉(zhuǎn)角度范圍為0°?90°，控制電機(jī)開(kāi)始執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器的設(shè)置程序，低速平穩(wěn)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，圖像獲取模塊控制CCD相機(jī)連續(xù)地對(duì)摩擦板表面的物料狀態(tài)進(jìn)行圖像采集并發(fā)送給處理器，圖像對(duì)比分析模塊將所獲取的圖像與初始圖像進(jìn)行比對(duì)處理；
[0020](五)、當(dāng)處理器中的圖像比對(duì)處理結(jié)果顯示摩擦板表面物料狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，處理器發(fā)送指令給電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器控制所述控制電機(jī)立即停止，此時(shí)，控制電機(jī)將已轉(zhuǎn)過(guò)的角度發(fā)給處理器，由顯示模塊顯示已轉(zhuǎn)過(guò)的角度，即為試驗(yàn)所測(cè)得的摩擦角，所得摩擦角的數(shù)據(jù)誤差不超過(guò)1.5°。
[0021]基于上述的摩擦角的測(cè)量過(guò)程，本發(fā)明具有的有益效果是:(一)、由于本發(fā)明所述的摩擦角測(cè)量?jī)x的動(dòng)平臺(tái)上安裝有透明罩，所以使用本發(fā)明所述裝置開(kāi)展的摩擦角試驗(yàn)是在一個(gè)封閉的環(huán)境中進(jìn)行的，這排除了外界環(huán)境的干擾，尤其排除了氣流擾動(dòng)對(duì)輕質(zhì)物料或材質(zhì)的影響，使得試驗(yàn)結(jié)果更加客觀；(二)、由于本發(fā)明所述的摩擦角測(cè)量?jī)x是通過(guò)處理器圖像處理的方式判斷整個(gè)摩擦板的板面范圍內(nèi)物料是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)并進(jìn)而給控制電機(jī)發(fā)出停止指令，所以本發(fā)明所述的摩擦角測(cè)量?jī)x能夠廣泛適應(yīng)各種形態(tài)的物料摩擦角測(cè)試；(三)、鑒于本發(fā)明所采用的上述測(cè)量原理，本發(fā)明所述裝置不僅能測(cè)量單個(gè)顆粒體的摩擦角，更能夠測(cè)試顆粒群體與摩擦板之間的摩擦角，由于常見(jiàn)的散體顆粒之間一般都具有一定的差異性，所以這對(duì)散體顆粒群體的摩擦特性研究更有意義；(四)、本發(fā)明所述的摩擦角測(cè)量?jī)x使用簡(jiǎn)單，并將人工干預(yù)和參與程度降到了最低，在按照試驗(yàn)要求設(shè)定好程序之后，在測(cè)試的全過(guò)程中，僅僅是在一開(kāi)始放置物料時(shí)需要操作員手工放置，且該放置過(guò)程的要求十分低，只需將物料隨意地鋪放在摩擦板的表面即可。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x工作狀態(tài)的透視軸測(cè)圖；
[0023]圖2是基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x在初始狀態(tài)下的透視軸測(cè)圖；
[0024]圖3是基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x的承載部分的透視軸側(cè)放大圖；
[0025]圖4是摩擦角測(cè)試過(guò)程的流程圖。
[0026]圖中:
[0027]1-CCD相機(jī)，2-透明罩，3-動(dòng)平臺(tái)，4_基座，6_控制電機(jī)，7_摩擦板，8_處理器，9-電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0029]如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明所提供的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，由承載部分和測(cè)控部分組成。
[0030]承載部分由基座4、動(dòng)平臺(tái)3、摩擦板7和透明罩2組成。
[0031]動(dòng)平臺(tái)3長(zhǎng)410mm、寬300mm、厚20mm，從其右側(cè)開(kāi)始向左側(cè)加工有一個(gè)梯形槽，梯形槽下寬280mm、上寬270mm、高10mm、深380mm ;動(dòng)平臺(tái)3的上表面內(nèi)外兩側(cè)分別加工有兩個(gè)矩形槽，矩形槽長(zhǎng)10mm、寬5mm、深15mm，位置要求上下、左右對(duì)稱即可；
[0032]基座4長(zhǎng)610mm、寬300臟、厚20mm。動(dòng)平臺(tái)3的左端與基座4的左端鉸接。基座4和動(dòng)平臺(tái)3可由常見(jiàn)金屬材料如45號(hào)鋼制成。
[0033]摩擦板7的外形尺寸與動(dòng)平臺(tái)3上加工的梯形槽的尺寸一致，以能夠順利地插入梯形槽中為宜；摩擦板7的材料根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際需要選定，例如需要測(cè)試谷粒與不銹鋼之間的摩擦角時(shí)，摩擦板7即選用不銹鋼加工制成。
[0034]透明罩2呈立方體形狀，由有機(jī)玻璃制成，長(zhǎng)390mm、寬295mm，其高度以能夠使頂部安裝的CCD相機(jī)I拍攝到底部摩擦板7的全部范圍內(nèi)畫(huà)面為準(zhǔn)，在本實(shí)施方案中，透明罩2高200mm，頂部中央加工有一個(gè)矩形孔，其尺寸以能夠安裝固定CCD相機(jī)I為準(zhǔn)；透明罩2的內(nèi)外側(cè)板的下部加工有能夠與動(dòng)平臺(tái)3上表面內(nèi)外兩側(cè)矩形槽相匹配的矩形銷，并通過(guò)這四個(gè)矩形銷與動(dòng)平臺(tái)3連接固定。
[0035]測(cè)控部分由控制電機(jī)6、電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9、處理器8和CXD相機(jī)I組成。
[0036]控制電機(jī)6為步進(jìn)電機(jī)電機(jī)且?guī)в蟹答伖δ?，功率不小?00W，能夠執(zhí)行的最小單步旋轉(zhuǎn)角度，即步距角為0.9°，控制電機(jī)6的輸出軸通過(guò)銷軸5與動(dòng)平臺(tái)3左端相固連，用以驅(qū)動(dòng)動(dòng)平臺(tái)3產(chǎn)生傾斜運(yùn)動(dòng)?？刂齐姍C(jī)6通過(guò)電線與電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9相連，控制電機(jī)6的運(yùn)轉(zhuǎn)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9來(lái)控制。
[0037]電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9和處理器8安放在基座4的右端，以不影響動(dòng)平臺(tái)3工作為準(zhǔn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9與處理器8電連接。
[0038]以標(biāo)準(zhǔn)的135相機(jī)為參照，CXD相機(jī)I的鏡頭配備的是等效焦距為28mm的定焦鏡頭，并安裝在透明罩2的頂部中央位置，通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器8相連。
[0039]處理器8選用電腦，內(nèi)存2G、CPU主頻2.0、顯存不小于512MB，內(nèi)裝有圖像獲取模塊、圖像對(duì)比分析模塊，由matlab和VB混合編制而成。所述圖像獲取模塊用于控制CXD相機(jī)I獲取圖像，所述圖像對(duì)比分析模塊用于對(duì)比分析所述CCD相機(jī)I所獲取的圖像、并將對(duì)比分析結(jié)果傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9，所述顯示模塊用于顯示控制電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)角度。
[0040]基于該實(shí)施方案所得裝置的測(cè)試過(guò)程流程圖如圖4所示，具體的試驗(yàn)操作方法是:
[0041]第一步:操作員根據(jù)試驗(yàn)需要選用合適材料制作成如上所述的摩擦板7，并將其插入到動(dòng)平臺(tái)3的梯形槽內(nèi)加以固定，并使動(dòng)平臺(tái)3處于初始位置即水平狀態(tài)，如圖2所示；
[0042]第二步:將摩擦試驗(yàn)測(cè)試的散體顆粒群隨意地平鋪在摩擦板7的表面上，并將透明罩2通過(guò)四個(gè)矩形銷安裝在動(dòng)平臺(tái)3上加以固定；
[0043]第三步:通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9設(shè)置控制電機(jī)6以0.45° /s即0.9° /2s的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)設(shè)置其旋轉(zhuǎn)范圍為0°?90° ;
[0044]第四步:使用CCD相機(jī)I獲取一張摩擦板7上散體顆粒群的初始照片并進(jìn)行圖像分析，用來(lái)作為后續(xù)圖像比對(duì)的參照?qǐng)D像，并設(shè)置處理器8中的圖像獲取與處理分析軟件控制CCD相機(jī)I以5Hz的采樣頻率獲取摩擦板7上散體顆粒群的照片并啟動(dòng)程序開(kāi)始正常采樣和處理工作；
[0045]第五步:啟動(dòng)控制電機(jī)6開(kāi)始執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器10的設(shè)置程序，動(dòng)平臺(tái)3開(kāi)始低速平穩(wěn)地增大傾角、發(fā)生傾斜，同時(shí)，CXD相機(jī)I連續(xù)地對(duì)摩擦板7表面的散體顆粒群狀態(tài)進(jìn)行圖像采集并發(fā)送給處理器8進(jìn)行圖像比對(duì)處理，單張圖像比對(duì)處理所消耗的時(shí)間為0.1s ；
[0046]第六步:當(dāng)處理器8中的圖像比對(duì)處理程序結(jié)果顯示摩擦板7表面物料狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，處理器8立即按照預(yù)先設(shè)置的程序向電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9發(fā)送停止中斷指令，電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9進(jìn)而發(fā)出指令使控制電機(jī)6立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器9中記錄的控制電機(jī)6已轉(zhuǎn)過(guò)的角度即為試驗(yàn)所需要的摩擦角。
[0047]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:由承載部分和測(cè)控部分組成，所述承載部分包括基座(4)、動(dòng)平臺(tái)(3)、摩擦板(7)和透明罩(2)，動(dòng)平臺(tái)(3)的左端與基座⑷的左端鉸接；摩擦板(7)安裝在動(dòng)平臺(tái)(3)上，透明罩(2)罩在動(dòng)平臺(tái)(3)上；所述測(cè)控部分包括控制電機(jī)￠)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器(9)、處理器(8)和CCD相機(jī)(1)，控制電機(jī)(6)的輸出軸通過(guò)銷軸(5)與動(dòng)平臺(tái)(3)的左端相固連，控制電機(jī)(6)通過(guò)電線與電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器(9)相連，CCD相機(jī)⑴安裝在透明罩(2)的頂部中央位置，所述CCD相機(jī)(I)、控制電機(jī)(6)均通過(guò)數(shù)據(jù)線與處理器(8)相連，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器(9)與處理器(8)電連接，處理器(8)包括圖像獲取模塊、圖像對(duì)比分析模塊和顯示模塊，所述圖像獲取模塊用于控制CCD相機(jī)(I)獲取圖像，所述圖像對(duì)比分析模塊用于對(duì)比分析所述CCD相機(jī)(I)所獲取的圖像、并將對(duì)比分析結(jié)果傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)處理器(9)，所述顯示模塊用于顯示控制電機(jī)(6)的旋轉(zhuǎn)角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述動(dòng)平臺(tái)(3)上設(shè)有尺寸略大于與摩擦板(7)的尺寸相同的梯形槽，所述摩擦板(7)裝在所述梯形槽內(nèi)、且與梯形槽間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述透明罩(2)呈立方體形狀，透明罩(2)的頂面中央位置加工有矩形孔，CCD相機(jī)(I)安裝在所述矩形孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述控制電機(jī)(6)的單個(gè)最小旋轉(zhuǎn)角度不大于1°，為伺服電機(jī)或帶反饋功能的步進(jìn)電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述CCD相機(jī)(I)的鏡頭為定焦廣角鏡頭，等效焦距不超過(guò)30mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的全自動(dòng)摩擦角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述圖像獲取模塊控制CCD相機(jī)(I)獲取圖像的采樣頻率不得低于4Hz ;所述圖像對(duì)比分析模塊對(duì)比處理一張圖像所消耗的時(shí)間不超過(guò)0.2s。
【文檔編號(hào)】G01B11/26GK104197862SQ201410351277
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】李耀明, 馬征, 徐立章, 唐忠 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)