Пространственной кинематической

риорной пространственной фильтрации маскирующего объект изображения.

Таким образом, задачу определения различных видов дефектов можно свести к определению соответствующих изменений плотности распределения пучка рассеянного излучения путем так называемой пространственной фильтрации. Рассеянное излучение пропускается через фильтр с различной по сечению пропускающей способностью. Он задерживает или ослабляет большую часть лучистого потока, отраженного от нормальной поверхности, а лучи, отраженные от поверхности дефектов, пропускает на приемник излучения. Фильтр может также использоваться для определения вида дефектов, так как позволяет подавлять лучи, отраженные от дефектов, дающих одну плотность распределения рассеянного излучения, и усиливать лучи, идущие от дефектов, дающих другую плотность распределения. Можно также подавлять лучи от дефектов, поглощающих излучение, и усиливать лучи от дефектов, рассеивающих излучение, или наоборот.

увеличении скорости движения контролируемой полосы число сторон призмы и скорость ее вращения увеличивают вдвое. Слабые, рассеянные от поверхности лучи, собираются линзами и подвергаются пространственной фильтрации. Лучи, прошедшие через пространственный фильтр, улавливаются фотоумножителем и передаются на установку для обработки сигналов. Обработка сигналов производится в четыре этапа.

В случае применения КОП анализируется спектр-Фурье исследуемых структур, получаемый с помощью оптических процессоров, описанных выше. Перспективно применение гибридных методов контроля, при которых предварительная обработка изображений (выделение объектов с заданными признаками, проведение операций типа свертки, пространственной фильтрации и т п.) производится быстродействующими КОП, а процедуры последующей классификации структур осуществляются ЭВМ (подсчет коэффициента формы, вычисление числа одинаковых элементов в поле зрения, корреляционный анализ, вычисление • статистических характеристик и т. д.).

В пространстве частот эта проблема сводится к оценке структуры двумерного энергетического спектра квантовых шумов томограммы, ее сопоставлению с двумерным спектром структур, подлежащих обнаружению и анализу возможности оптимальной пространственной фильтрации.

Применение когерентного излучения. Высокая степень монохроматичности и малая расходимость когерентного оптического излучения определяют области его практического использования. Излучение с высокой временной когерентностью может быть использовано для передачи информации на оптических частотах; при решении задач, связанных с оптической интерференцией (измерение расстояний, линейных и угловых скоростей, деформаций поверхностей и т. д.); в качестве стандарта частоты. Высокая направленность пространственно-когерентного излучения обусловливает ряд его преимуществ перед некогерентным излучением: небольшую величину энергетических потерь, связанных с расходимостью пучка; высокое угловое разрешение, поз-_ воляющее точно направить луч на малый объект и существенно сократить помехи; возможность пространственной фильтрации при приеме сигналов. Отсюда следует, что узконаправленное оптическое излучение может быть эффективно использовано при передаче информации на большие расстояния, при оптической локации удаленных объектов (особенно для выделения объекта среди других целей), при измерении углов и расстояний по принципу, на

екл-структур с применением соответствующей пространственной фильтрации.

Посредством пространственной и частотной фильтрации, осуществляемой микропроцессором, из совокупности колебаний поверхности в месте регистрации выделяются импульсы, соответствующие поверхностной волне в частотном интервале приблизительно от 2 до 7 МГц. С целью пространственной фильтрации в процессе измерения возбуждающий лазер перемещается в направлении оси изделия с помощью шагового двигателя, благодаря чему изменяется длина базы, на которой проводятся измерения. Соответственно изменяется время распространения импульса от излучателя к приемнику. По этому времени вычисляется скорость распространения волны, причем знание точного расстояния между излучателем и приемником становится необязательным.

В пространстве частот эта проблема сводится к оценке структуры двумерного энергетического спектра квантовых шумов томограммы, ее сопоставлению с двумерным спектром структур, подлежащих обнаружению и анализу возможности оптимальной пространственной фильтрации.

Таким образом, задачу определения различных видов дефектов можно свести к определению соответствующих изменений плотности распределения пучка рассеянного излучения путем так называемой пространственной фильтрации. Рассеянное излучение пропускается через фильтр с различной по сечению пропускающей способностью. Он задерживает или ослабляет большую часть лучистого потока, отраженного от нормальной поверхности, а лучи, отраженные от поверхности дефектов, пропускает на приемник излучения. Фильтр может также использоваться для определения вида дефектов, так как

Типовая установка состоит из нескольких .искательных головок. В качестве источника света применен гелий-неоновый лазер большой мощности. Пучок света от лазера проходит систему линз и отражается зеркалом на восьмигранную развертывающую призму из нержавеющей стали. Призма прикреплена к валу электродвигателя, вращающемуся с частотой 12 000 об/мин. Таким образом, посредством лазерного пучка поверхность просматривается со скоростью 1600 разверток/с. При увеличении скорости движения контролируемой полосы число сторон призмы и скорость ее вращения увеличивают вдвое. Слабые, рассеянные от поверхности лучи, собираются линзами и подвергаются пространственной фильтрации. Лучи, прошедшие через пространственный фильтр, улавливаются фотоумножителем и передаются на установку для обработки сигналов. Обработка сигналов производится в четыре этапа.

13°. Рассмотрим вопрос о том, как с помощью векторного метода, изложенного нами выше для общего случая пространственной кинематической цепи,

Равенство (1.1) носит название формулы подвижности или структурной формулы пространственной кинематической цепи общего вида (формула Сомова — Малышева).

Рассмотрим соотношение между количеством звеньев, кинематических пар и степеней подвижности на примере пространственной кинематической цепи (рис. 1.5). Количество подвижных звеньев п = 5, кинематических пар 5-го класса А, В, F — ръ — 3, 4-го класса С и Е — р4 = 2, 3-го класса D — р3 — 1 и по формуле (1.1) получим Ц7 = 6 • 5 — 5-3 — 4-2 — 3- 1=4. Зафиксируем последовательно звенья 1, 2 и 5, придавая фх, ф2, Ф5 постоянные значения. Тогда каждому значению /4 соответствуют определен-

Равенство (10.1) носит название формулы подвижности или структурной формулы пространственной кинематической цепи общего вида (формула Сомова — Малышева).

На рис. 19.2 приведены примеры расчетных схем валика 2 и валика 5, составленных по пространственной кинематической схеме механизма. При определении направления сил следует помнить, что окружная сила Р действует на ведущее звено против вращения (как сила сопротивления), а на ведомое — в направлении вращения (как сила движущая). Радиальная сила Q направлена к центру колеса, а осевая сила Т — параллельно оси валика.

13°. Рассмотрим вопрос о том, как с помощью векторного метода, изложенного нами выше для общего случая пространственной кинематической цепи,

На рис. 9 изображена схема пространственной кинематической цепи, в которой звенья / и 2 входят во вращательную пару, 2 и 3 — в шаровую, 3 и 4 — в цилиндрическую, 4 и 5 в винтовую пару. •

При U — О звено абсолютно свободно и пара отсутствует, а при U = 6 два тела жестко связаны и образуют одно звено, следовательно, число условий связи пространственной кинематической пары может быть в пределах U = 1—5. Соответственно все кинематические пары подразделяют на пять классов по числу условий связи (ЧУС). К первому классу относят пары, налагающие на относительное движение звеньев одно условие связи U = 1, ко второму классу относят пары с двумя условиями связи ?/ = 2 и т. д.

Стойка, с которой связывают неподвижную систему координат, лишена всех 6 степеней свободы и, следовательно, рассмотрению подлежат п = т — 1 подвижных звеньев. Таким образом, число W степеней свободы звеньев пространственной кинематической 'цепи относительно стойки определится формулой

где р5, р4, ps, ...—число пар пятого, четвертого, третьего и т.д. классов. Эта структурная формула пространственной кинематической цепи предложена А. П. Малышевым в 1923 г.

В общем случае пространственной кинематической цепи число W может быть большим. Например, рука человека, представляющая пространственную кинематическую биомеханическую цепь, содержит число звеньев п= 19, где суставы представляют кинематические пары различных классов. Расчет по формуле (1.1) дает число W = Т!. Следовательно, рука человека имеет 27 степеней свободы, такой подвижности не имеют самые сложные механизмы. Эти степени свободы контролируются нервно-мышечной системой человека. По аналогии с биомеханизмами в современной технике проектируют механические руки—манипуляторы.