[发明专利]基于视觉的太空帆板弯曲和扭转低频模态检测方法与装置

权利要求书

1.基于视觉的太空帆板弯曲和扭转低频模态检测装置，其特征在于：该装置的挠性悬臂板通过机械支架夹持装置固定为悬臂板，并且在挠性悬臂板靠近固定端固定安装一视觉CCD相机，视觉CCD相机的光轴线位于相对挠性悬臂板中线的外侧，CCD相机相对挠性悬臂板固定端的位置和姿态确定，在挠性悬臂板自由端纵边中线安装LED发光管之一，并在挠性悬臂板纵边中线的一侧安装LED发光管之二，两个LED发光管安装后的距离的范围为CCD相机在端部纵向成像最大范围的1/2～2/3之间；两LED发光管位置位于挠性悬臂板的同一纵向剖视线上；视觉CCD相机通过1394网卡与计算机连接，计算机联显示器。

2.应用权利要求1所述装置进行基于视觉的太空帆板弯曲和扭转低频模态检测的方法，其特征在于：通过相机标定后，当挠性悬臂板被激励弯曲和扭转模态振动时，CCD相机分别拍摄LED发光管之一、LED发光管之二的位置变化图像，并通过1394网卡将信号传递给计算机，计算机提取LED发光管之一、LED发光管之二位置图像特征后分别得到其圆形轮廓，计算机分别提取出LED发光管之一、LED发光管之二的中心点的坐标，运行解耦方法后就可以得到反映弯曲和扭转模态振动的参数，其中弯曲振动模态的参数利用LED发光管之二检测挠性悬臂板在弯曲振动模态时与未振动时初始位置的横向位移Δx₂＝x₂-x₂₀-l(1-cosθ)；扭转振动模态参数为两LED发光管连线与初始位置时两LED发光管连线之间的角度

x₁为LED发光管之一的横向位置，y₁为LED发光管之一的纵向坐标；x₂为LED发光管之二的横向位置，y₂为LED发光管之二的纵向位置；x₂₀为LED发光管之二的横向初始位置，Δx₂为LED发光管之二的横向位置的变化梁，l为LED发光管之二的中心点距离挠性悬臂板板中间面的距离，l根据测量得到，x₂₀根据装置建立后利用CCD相机标定得到；x₁和x₂利用CCD相机视觉系统测量后特征提取得到；横向为挠性悬臂板的厚度方向。