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实训目的
本实训的目的在于把握AutoCAD用于工程制图的基本操作,了解工程图纸绘制的格式和要求,工程图样绘制和阅读工程图样的原理和方法,培养形象思维能力,要求我们能够用AutoCAD绘制二维的工程图纸,理论和实践紧密结合,通过《机械制图课程设计》做了一套工程图样的操作实例。
目的与任务:
1、了解工程图纸的一般要求和格式并绘制平面工程图纸
2、绘制和阅读简单机械图样的基本能力;
3、了解到AutoCAD20xx的新功能;
4、熟练掌握AutoCAD20xx的二维绘图功能;
5、掌握AutoCAD20xx的三维绘图功能。
6、掌握了正投影法的基本原理及其应用;
实训要求
本实训要求熟悉制图的基本规格和基本知识,正确掌握用正投影法表达空间几何形体,培养绘图和读图的能力。在实训过程中按要求《机械制图》和AutoCAD20xx知识的紧密结合,作到既要掌握AutoCAD20xx的作图技巧,又要符合《机械制图》的国家标准规定。熟练掌握零件图绘制的基础上,学会装配图的绘制和三维实体造型。
实训内容
1、箱体
2、垫圈
3、直齿轮
4、左上端盖
5、管套
6、左下端盖
7、衬套
8、压碗
9、圆锥齿轮轴
总结
通过此次实训,我详细了解到一个真实零件的绘制过程,对于看图和绘图的技巧得到了进一步的熟练。本次实训复习了很多我以前学过的知识,对我以前学过的一些知识又做了一次练习,发现自己很多的知识没有运用熟练。还有我们这次实训内容较多,时间较短,发现自己绘图的速度很慢,以后一定要要多多练习争取在以后的学习和工作中出色的完成任务。虽然我已经很好的完成了实训,但是我觉得本次实训虽然比我们平时的作业困难了一点,但是这并不能说明我们就可以胜任某项制图工作,因为我们这次实训的内容基本上是在照抄别人的作品,没要完成一个制图者应该做的全部工作。所以我觉得我们离一个真正的制图工作者的路还很遥远,路漫漫其修远兮,我将为其而努力。
机械制图(CAD)实训能够圆满结束,首先得感谢老师教育我们理论知识和耐心的指导,没有这些理论知识我们就不可能顺利的完成。老师的耐心辅导是我们坚持的不懈动力。
专业技术人员 2011 考核情况登记表
单位:株冶技术中心
姓名:卢鹏龙
专业技术职务:助理冶炼工程师
湖南省人事厅印
在实训教师的精心指导和xx级、xx级两个专业5个班的积极配合下,顺利完成了机械加工实训教学任务。回顾本次实训,在以下几方面取得了较好的效果:
一、无安全事故发生
车工实训不象一般的课堂教学,车间里学生面对的是高速旋转的机床及车床上随时因操作不当而高速飞出的工件、刀具、金属碎块等,还有高速旋转且随时因操作不慎而爆裂的砂轮。这些都可能对学生的人身甚至是生命安全构成极大威胁,这也是车工实训课堂上的最大隐患。而作为实训指导教师,在教学过程中始终不忘安全第一的思想,每节上课前的集中都要强调安全,学生操作过程中始终能严格要求操作规范,下课前的总结都要把存在的安全隐患加以强调。老师不厌其烦的讲安全、强调安全,不断培养学生树立安全意识,久而久之,学生逐步形成安全生产、规范操作的思想意识,从而确保了整个实训过程中无安全事故发生。
二、加强管理,减少消耗,降低实训成本
车工实训成本投入较高,实训过程中原材料、工量具等消耗较大,但为了节约成本、降低消耗,在本次实训过程中,重点加强了材料、 刀具、量具的管理,严格控制各种材料的出入,特别是在实训开始之前,就将实训所需的常用工量具分组交由学生自己管理,实训结束时再检查收回,增强了学生爱护工量具的意识。
对每个学生在实训过程中所需原材料,都由学生亲自下料,教师对每个学生的原材料进行登记,并为每个原材料做标识记号,便于学生对自己的材料进行管理,最后在实训结束时,对每个学生用自己原材料完成的工件进行登记并打分。
在实训过程中,对学生因各种失误所造成的刀具、设备等损坏,先由学生自己报告组长,再由组长上报教师,然后共同认真分析事故原因,对确因未按规范操作或因个人行为造成的重大损坏,酌情进行赔偿。从而刺激了学生在操作过程中按教师要求认真规范操作,极大的降低了各种事故发生,减少了各种材料、刀具、量具、设备的人为损坏,减少实训中的消耗,极大了降低了实训成本。
三、采取各种措施激发学生的学习兴趣
为改变部分学生在实训过程中不愿动手的被动局面,本次实训开始就让学生明确本次实训的宗旨及所采取的一系列措施,在本次实训过程中,平时原材料及半成品都由学生自己管理,从下料到普车加工 操作等环节,必须由学生自己独立完成,实训结束时每个学生必须上 交加工零件一个,然后以班为单位统一进行实训成果展示,最后对每个学生自己独立完成的工件交还学生,由学生带回家中,让家长了解本专业学习内容,通过这种方法极大的调动了学生的学习积极性。
四、加强实训考核,促使学生认真操作
按照学校教学要求,加强学生平时成绩考核,本次实训过程中,把学生实训成绩进行了细化,一个工件按工艺分为六次进行加工,分六次进行考核评分,既缩短了学生轮换加工的周期,又可以随时掌握
学生完成实训任务的质量情况,便于实控制、调整实训任务和进度。在学生实训结束时,在学生的六次成绩中取掉一个最低分,给了每个学生一次失误的机会,然后对其余五次成绩进行平均,所得成绩就是本次实训成绩。
总之,本次实训,由于时间相对集中,便于老师对实训管理和实训任务安排,再加上本次实训的管理方法及措施到位,从而取得了较理想的实训效果。
一.电工实习的目的
对照实物,认识了解元器件。理解各低压电器的工作原理。理解三相异步电动机正反转控制的电气原理图。通过电工实习,学会画简单的电路图,并且根据电路原理,连接电路,了解刀开关、按钮、交流接触器、继电器、热继电器和熔断器的结构及工作原理。培养学生理论联系实际的能力,提高分析问题解决问题的能力,增强独立思考及动手操作的能力,培养团结合作共同探索的精神。
二. 电工实习的内容
1. 安全用电知识:
触电:按照人体触及带电体的方式,触电一般分为单相触电和两相触电。单相触电是指人体某一部位触及一相带电体的触电方式。 两相触电时由于人体同时与两根相线接触,此时人体处于线电压下,触电所造成的后果比单相要严重得多。
急救: 发生触电事故时应首先帮助触电者迅速脱离电源(断开附近的电源开关或用绝缘物体帮助触电者和带电体分离)。若触电者昏迷,则应进行急救,例如实行人工呼吸或请医生(送医院)抢救。
安全措施:将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳埋入地下并与其周围土壤良好接触的金属接地体相连接,称为保护接地。保护接零就是将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳接到三相四线制电源的零线(中性线)上 。当电气设备某一相的绝缘损坏而与外壳相碰时,就形成单相短路,该相保护装置就动作(例如熔断器的熔丝熔断),因而外壳不再带电,达到安全的目的。保护接零导线中不允许安装熔断器。但在三相四线制不平衡负载系统中,由于零线上的电流不为零,因而使零线对地电位不为零。为了使保护更为安全可靠,有时专门从电源中性点引出一条零线用于保护接零。此时应将设备外壳接在这条保护零线上。这种供电系统有3条相线、1条工作零线和1条保护零线,称为三相五线制。
百度知识:如何预防不安全的用电情况。首先,要考虑电能表
和低压线路的承受能力。其次,要考虑一个插座允许插接几件电器。另外,安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝。不得用其他金属丝替代,否则容易造成火灾,毁坏电器。如因家用电器着火引起火灾,必须先切断电源,然后再进行救火,以免触电伤人。
2. 三相异步电动机的拆装:
1) 拆卸前的准备
(a)切断电源,拆开电机与电源连接线,并做好与电源线相对应的标记,以免恢复时搞错相序,并把电源线的线头做绝缘处理。
(b)备齐拆卸工具,特别是拉具、套筒等专用工具。
(c)熟悉被拆电机的结构特点及拆装要领。
(d)测量并记录联轴器或皮带轮与轴台间的距离。
(e)标记电源线在接线盒中的相序、电机的出轴方向及引出线在机座上的出口方向。
2) 拆卸步骤
(a)卸皮带轮或联轴器,拆电机尾部风扇罩。
(b)卸下定位键或螺丝,并拆下风扇。
(c)旋下前后端盖紧固螺钉,并拆下前轴承外盖。
(d)用木板垫在转轴前端,将转子连同后端盖一起用锤子从止口中敲出。 (e)抽出转子。
(f)将木方伸进定子铁心顶住前端盖,再用锤子敲击木方卸下前端盖,最后拆卸前后轴承及轴承内盖。
3) 主要部件的拆卸方法
(a)皮带轮(或联轴器)的拆卸:先在皮带轮(或联轴器)的轴伸端(联轴端)做好尺寸标记,然后旋松皮带轮上的固定螺丝或敲去定位销,给皮带轮(或联轴器)的内孔和转轴结合处加入煤油,稍等渗透后,使锈蚀的部分松动,再用拉具将皮带轮(或联轴器)缓慢拉出,如图2所示。若拉不出,可用喷灯急火在皮带轮外侧轴套四周加热,加热时需用石棉或湿布把轴包好,并向轴上不断浇冷水,以免使其随同外套膨胀,影响皮带轮的拉出。
注意:加热温度不能过高,时间不能过长,以防变形。
(b)轴承的拆卸:轴承的拆卸可采取以下三种方法。
用拉具进行拆卸 拆卸时拉具钩爪一定要抓牢轴承内圈,以免损坏轴承,如图3所示。
用铜棒拆卸 将铜棒对准轴承内圈,用锤子敲打铜棒。用此方法时要注意轮流敲打轴承内圈的相对两侧,不可敲打一边,用力也不要过猛,直到把轴承敲出为止。
在拆卸端盖内孔轴承时,将端盖止口面向上平稳放置,在轴承外圈的下面垫上木板,但不能顶住轴承,然后用一根直径略小于轴承外沿的铜棒或其他金属管抵住轴承外圈,从上往下用锤子敲打,使轴承从下方脱出。
这次为期两天的生产见习是我们作为工科学生参与实践活动很重要的一部分,在吴卫东,王正刚等老师的带领下,我们去了盐城秦川华兴风电专用机床、江苏恒力组合机床有限公司、江苏名爵汽车零部件有限公司和江苏江淮动力股份有限公司。虽说我们见习的时间不长,但是就是这两天的时间也让我们学到了许多课堂里没有学到的知识,让我们受益匪浅,与此同时我们也更加了解我们机械专业的现状、前景和发展。
实习目的:
生产实习是我们机制专业知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的 工作,都是十分必要的基础 。
实习要求:
1、掌握机械加工工艺方面的知识及方法
2、了解切削刀具方面的知识,熟悉常用刀具的结构、选择、用途等
3、了解机床和数控系统的知识,特别是加工中心等典型的数控设备
4、了解企业生产管理模式,学习先进的管理方式方法
5、熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识 工作,都是十分必要的基础。 实习内容和收获:
通过在江苏名豪汽车零部件有限公司的实习,我们比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。初步了解典型的机电一体化产品和设备的生产过程、培养我们收集资料的能力及提高分析问题的能力,使我们更好地学习、掌握机械工程专业知识。 机械加工工艺方面我们重点了解了左壳C锥齿轮差速器这一典型零件的机械加工工艺过程,听了有关技术人员对其的具体分析。并记下了该零件的工艺过程卡和工序卡等工艺文件。由于汽车转弯时,左右两边轮子的行程不同,所以转速不同,为防止转弯时出现滑动、滑拖现象,必须使用差速器调节两边轮子的转速。左壳C锥齿轮差速器是用来固定支承轴承,防止微尘和外来颗粒侵入到锥齿轮差速器里面和防止锥齿轮差速器里面的润滑油外泻。零件结构比较简单,在结构上成对称分布。
毛胚的选择
零件一般是由毛胚加工而成。在现有的生产条件下,毛胚主要有铸件,锻件和冲压件等几个种类。铸件是把熔化的金属液浇注到预先制作的铸型腔中,待其冷却凝固后获得的零件毛胚。在一般机械中,铸件的重量大都占总机重量的5xxxx以上,它是零件毛胚的最主要来源。铸件的突出优点是它可以是各种形状复杂的零件毛胚,特别是具有复杂内腔的零件毛胚,此外,铸件成本低廉。其缺点是在其生产过程中,工序多,铸件质量难以控制,铸件机械性能较差,锻件是利用冲击力或压力使用,加热后的金属胚料产生塑性变形,从而获得的零件毛胚。锻件的结构复杂程度往往不及铸件。但是,锻件具有良好的内部组织,从而具有良好的机械性能。所以用于做承受重载和冲击载荷的重要机器零件和工具的毛胚,冲压件是利用冲床和专用模具,使金属板料产生塑性变形或分离,从而获得的制体。冲压通常是在常温下进行,冲压件具有重量轻,刚性好,尺寸精度高等优点,在很多情况下冲压件可直接作为零件使用。
选择毛胚还应该考虑的原因:
零件的力学性能要求 相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法,其力学性能有所不同。铸铁的强度,离心浇注,压力浇注的铸体,金属型浇注的铸体,沙型浇注的铸体依次递减;钢质零件的锻造毛胚,其力学性能高于钢质棒料和铸钢体。零件的结构形状和外廓尺寸,直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料。相差较大时宜采用锻件。形状复杂的毛胚不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛胚,不宜采用摸锻,压铸和精铸。多采用沙型铸造和自由锻造。外型复杂的小零件宜采用精密铸造的方法。在其他的机械加工厂我们虽然没有自己动手去做,但是通过和一些前辈和师父的介绍中我们了解到:
1.摇臂万能铣床的主要特点是可以转任何一个角度,所应用的场合一般是单件小批量生产;
2.摇臂万能铣床的六大件分别是悬梁、转盘、床身、工作台、床鞍、升降台;该铣床的导轨分为移置导轨和滑动导轨两种导轨,其中滑动导轨需要淬火处理,一般较长的导轨需要淬火;
3.摇臂万能铣床在铣齿轮时需要装分度头,装刀时刀具与主轴锥面紧密结合,这样使不易变形;同时铣床的锥度有7:24不能自锁,而莫氏锥度能自锁.
4.牛头刨床加工效率低,应加工窄长面工件,万能磨床可以磨轴类外圆柱、孔、和锥面;以及加工其他东西;
工作台面加工需要注意:平行度,平面度,精度等;工作台面表面需要进行淬火处理;在安装时需要用百分表进行精度调整而且精度的调整要与国家标准来对照;
5.床鞍轴承上、下两半圆在镗床上安装好以后再进行加工;
6.升降台之间设计迷宫形油槽的作用是为了让润滑油不易益处,使工作台面能够有效地润滑;
7.万能摇臂铣床x轴方向丝杆动,螺母不动;Y轴方向丝杆不动,螺母动;Z轴方向丝杆动,螺母不动;当丝杆不动螺母不动时就是卡死现象;
8.铣床与刨床加工工件的不同特点:铣床用于加工较大的面(如底面),加工效率较高;而刨床加工T形槽和窄长面(如导轨面);
9.粗磨与精磨得基准是统一的,定位时与百分表接触,如果机床本身精度有问题需要人工进行精度的调整;
10.夹紧与孔的大小,接触面的面积大小,水平面是否水平有着密切的联系; 分析我们机械行业的现状和未来前景:
所谓机械行业,只要是与机械有关的行业都可以说是机械行业,这个分为广义的机械行业与狭义的机械行业。机械的发展方向大底有三个:一个是以汽车为中心的配件,二是以模具为中心,三就是数控了,下面就一起来看一看机械行业现状。
1.机械行业与国民经济密切相关,属于周期性行业。同时,行业属于资本、技术及劳动力密集型产业,目前行业处于成熟期,增长速度较低。
2.机械行业内部子行业众多、产品覆盖范围广泛、行业技术水平参差不齐,除少数先进生产制造技术行业外,大部分行业不具备垄断性。同时,行业内部竞争激烈,生产集中度低,生产力水平低下,科研水平赶不上创新需要,整体来看,行业投资机会较少。
3.由于地区环境的影响,机械行业区地发展不平衡,东部地区在投入、产出及效益方面均占绝对优势,中西部地区基本处于弱势。近年来,由于国家持续加大对西部地区的开发力度,这一形势在逐渐改变,东部地区绝对量虽继续大幅增长,但比重呈下降趋势。
4.从机械行业销售产值分布情况看,机械产品市场主要是内需拉动型。近年来,机械产品出口增长速度很快,但是总的生产发展更快,出口产品所占份额比例仍然有限,基本维持在15%-20%左右。
5.石化通用机械、农业机械、仪器仪表、机械基础件四个子行业的工业总产值位于机械行业前四名,工业总产值超过了1000亿元,合计共占机械行业总产值的69%,在行业中占有举足轻重的地位。
6.工程机械行业是机械行业发展最快的子行业,利润率位于机械行业首位,其次是石化通用机械、仪器仪表、机械基
础件行业及食品包装机械行业、农业机械利润率最低经营业绩最差。
7.我们制定的行业上市公司选取基本原则是:与国民经济及国家固定投资密切相关且近期受益的上市公司,以及出现实质性并购重组题材业绩大幅增长且后续有持续业绩支撑的上市公司。
近几年来,工程机械行业人工成本上升影响出口企业的竞争能力。从机械行业出口来看,国内出口产品一般集中于中低端领域。随着国内劳动力成本的上升和人民币汇率的升值,大量低技术门槛的生产企业将面临来自国外同行的激烈竞争。出口产品的比较优势正逐渐丧失,如船舶、机床行业等。因此,未来机械行业将逐渐由依靠成本取胜,转向依靠更高的劳动生产率和更好的服务模式占领市场。
总结:
总的说来我们这次的生产实习是十分圆满的,从中我们不仅对我们曾经学习的理论知识有了更加深刻的理解,对接下来的学习起到了很大的帮助,而且也对
我们在实际操作各种车床,对产品的设计,实验和加工带来很多新的思路,我们是带着渴望的心情而来,带着满意的笑容而归的,这样的生产实习对于我们这些在校的大学生来说是一次难得而宝贵的实践机会,这给我们以后的学习带来了很大的动力,也会我们以后的工作带来了很大的启发,使我们对未来能从事这样的工作而感到了自豪。
首先是各个工厂对安全的重视。俗话说得好:“安全第一”,每当我们参观每一个工厂的时候,进入工厂之前,首先映入我们眼帘的“安全第一”“安全生产”“安全责任重于泰山”等大字或者横幅。工厂的实习负责人和老师也都再三强调这个问题,让安全警钟时刻在我们心中敲响。而在工厂的每一个车间和每一个工人对待安全的态度也让我们十分钦佩。
从大的方面来看,整个工厂就像是一部运转的庞大机器,每个工序,每个岗位,每位职工都有条不紊的做着自己的工作,没有一丝一毫的偏差。因为每一个要求都不变的,所以每个职工和岗位都看不到慌乱,只能感到一切都在按照程序来运行。
这次对工厂的参观学习给我印象最深的不是先进的设备,和复杂的工艺程序,而是对于制度的严肃性和工人们一丝不苟的执行力。生产和装配工作是非常辛苦的,在车间的工作现场里没有什么监督工,也没有领导在现场盯着看,可是东风的职工在工作时都是认真的完成自己的工作,没有因为其它别的原因而减少要求和降低标准。真正的做到了生产以产品质量和安全为主。
在生产参观实习过程中,我深感知识之浩瀚无穷,我们所知的只不过一点基础的皮毛理论,仅仅在工程机械这个行业就有如此众多的项目,每到一个单位我们都能感受到一种浓烈的生产气息氛围,而更重要的是它的先进技术水平和管理模式。
这次参观实习我了解许多平时难以接触到的东西,是对我们所学知识的一种检验,也是对我社会实践的一次体验。从普通机床到数控技术,从模具制造到生产管理,从机器检修到成品测验,其中都有着许许多多的宝贵经验和先进技术,这对我们开拓思维、激励自我学习从而领先科技潮流都是一个很大的精神动力。同时也使我看到了一些现实中的不足,对我们以后的学习上都要有所创新和改进。
在这次生产实习中老师不仅给我们讲解了很多机械制造的知识,而且在我们的生活方面给了我们无微不至的照顾,所以我在这仅代表个人对老师表示深深的感谢。
创新实践报告
题 目: 经济型航拍无人机系统(航拍系统)
学 院: 测试与光电工程学院 专业名称: 电子科学与技术 班级学号: 10083134 学生姓名: 程尹欣 指导教师: 张巍巍
2013年
5 月
经济型航拍无人机系统(航拍系统)
摘要:
本系统是一种稳定、快速的经济型航拍无人机系统,系统总体包括:机体、
摄像机、OSD模块、GPS模块、数据发射和接收模块、电源模块、动力模块、遥控设备和显示系统。本系统的特征是:选用了市场上廉价的KT板做机身材料,采用合式组合结构和固定上单翼设计;优化数据发射和接收模块、GPS模块和遥控接收机的组合,将高度集成的微型摄像机、数据传输和GPS模块安装在机身,显示系统通过数据接收机将航拍信息显示在显示屏,操作人员可在地面通过监视屏幕掌握飞机的飞行状态和获取航拍信息,系统采用手抛式起飞。本系统的优点是:机身制作简单,维修方便,价格低廉,既轻盈又坚固,飞行速度快,并具有一定的载重能力,信号抗干扰性强,操作简单,实用方便。
关键词: 航空模型 视频采集与传输
南昌航空大学
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前言
随着今年国家的各项政策决议,无人机航拍、遥感市场将在未来几年迎来跨越式发展的新契机。低端航拍无人机的应用,远不止航空拍摄、航空摄影、航拍这么一点。随着用户的快速增长,目前航拍的功能要求也逐渐增多,主要有对森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、军事侦察、搭载航拍电子设备进行科研试验、海事侦察、保钓活动等方面间接接触的航拍应用需求。此外,在环境监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒,反恐、消防航拍侦察等方面,无人机航拍将大显身手。西方发达国家主要采用料油缸、涡喷和涡扇发动机,玻璃钢、铝合金、碳纤维等高新昂贵材料,先进的航电设备和高精航拍设备。
国内工业部门 (包括院所和航空、航天集团公司)研制的无人机技术高于民营企业,目前无人机在我国毕竟首要用于军事用途,所以高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机,几乎全部是由航空集团、航天集团以及院校研制与生产,主要是应付军队的需求。但随着国家信息化建设,地球信息技术产业发展,民用无人机市场会逐渐得到重视,除了国内工业部门以外,更需要民营企业研发生产性价比更高的, 满足市场需求的民用无人机。成本拉下来,应用推上去,这是一个趋势。
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目前民用无人机航拍的缺点:市场不够规范,需要大量技术和资金投入。虽然目前民用无人机的研制生产确实还没有明确的骨干单位,但包括贵航、时代电 子在内的一些国有集团公司已经开始往低端的民用领域进军和扩展了。所以无人机行业无人机行业前景相当广阔,将是一个很大市场。据中国企业经济信息网的研究报告预测,今后10年内民用无人机市场的销售额可达10亿美元。无论是军用还是民用,无人机都将朝着模块化、标准化、多样化和系列化的趋势发展,其应用范围广泛,前景喜人。
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设计目的及设计要求
设计目的
1)利用航拍传感器技术、GPS导航航拍技术、通讯航拍服务技术、飞行控制技术、任务控制技术、编程技术等实现无人机航拍任务
2)学习并且应用,UP10完成了传感器数据采集,GPS信息获取,接收机信号获取,舵机控制,与地面站通讯,飞行控制率计算,导航控制,任务控制等所有功能。
3)养成根据需要选学参考书籍,查阅相关手册、图表和文献资料的自学能力。
设计内容
1)设计一个包含GPS、动态图像采集、数据集成、数据发送、数据接收、数据处理、数据输出的电路。
2)完成电路的功能测试,保证各独立功能的正常工作。
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航拍系统
基本元件
OSD模块
在 CRT/LCD 显示器上,在显示器的荧幕中产生一些特殊的字形或图形,让使用者得到一些讯息。常见于家用电视机或个人 PC 电脑之显示荧幕上,当使用者操作电视机换台或调整音量、画质等,电视荧幕就会显示目前状态让使用者知道,此控制 IC 可在荧幕上的任何位置显示一些特殊字形与图形,成为人机界面上重要的讯息产生装置。在此系统中,OSD用于将GPS信息叠加于图传系统传回的图像上。
GPS模块
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GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到。由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第
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2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文
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中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化)。
GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距,精度约为20米左右,对P码测得的伪距称为P码伪距,精度约为2米左右。 GPS接收机对收到的卫星信号,进行解码或采用其它技术,将调制在载波上的信息去掉后,就可以恢复载波。严格而言,载波相位应被称为载波拍频相位,它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测,保持对卫星信号的跟踪,就可记录下相位的变化值,但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的,起始历元的相位整数也是不知道的,即整周模糊度,只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米,但前提是解出整周模糊度,因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值,而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。
按定位方式,GPS定位分为单点定位和相对定位(差分定位)。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对定位(差分定位)是根据两台以上接
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收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式。
数据收发模块
FPV 5.8G 200mW 400MW无线图传收发系统是一款专门为航模开发的8通道视频发射机,功率强劲,传输距离超群,具有很强的适应性,可支持3S锂电池动力电输入,同时可以给摄像头供电。可以采用动力电的平衡端口供电。发射机应用了大规模钽电容滤波电路,比传统的电解电容滤波有着不可比拟的精度和性能,经在普通飞机到电直上的安装实验。图像100%还原,绝不会有电流波纹。同时发射机内置了微型mic,做到了音频视频的同步传输,是航模用无线发
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射机领域的佼佼者。 发射机主要特点:
- 5.8GHz视频/音频同步传输①①①①①①
- 紧凑结构,体积小,发射功率大- 采用大规模集成电路,可靠性高高可靠性、稳定性
- 使用数字锁相环电路,无温飘现象 400mw的参数如下:
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数据采集模块
USB2.0带音频的视频采集棒,它能够直接通过USB接口不需要声卡来采集高质量的视频和音频。安装非常简单,不需要外接电源,可以用于电脑或者手提。我们有附带专业的视频采集软件:绘声绘影10.0版本,能够为你提供最好的编辑功能。可以分享完成的短片在DVD,磁带,网页,移动电话等装置。可以支持VISTA/WINDOWS OS。
标准USB2.0接口,最新技术USB AUDIO、立体声输入输出,输入接口有AV
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及S端子,可在台式机或手提电脑上观看电视、录像机、VCD、DVD、摄像机等设备输出的视频影像
详细规格:
◎ 支持USB2.0,无需打开机箱,支持热插拔,支持笔记本电脑 ◎ 自行调整画面大小、最高分辨率可达720×576,24位真彩色 ◎ 最新技术USB AUDIO、立体声输入输出 ◎ 图像亮度、对比度、饱和度、色度可自定义
◎ 可捕捉高品质动态及静态画面,采集画面顺畅不间断
◎ 输入接口有AV及S端子,可在台式机或手提电脑上观看录像、VCD、DVD、摄像机等设备输出的视频影象
◎ 支持MPEG1/2等多种实时压缩格式,方便制作VCD/SVCD/DVD ◎ 兼容WINDOW2000/XP,兼容Direct8.1、9.0 系统需求:
①一个空闲的USB2.0端口 ②Windows 2000/XP ③Intel Pentium III 800以上
④600MB的硬盘空间供程序安装,建议有4GB 以上的硬盘空间,供软件存放影片档案
⑤内存:256以上
⑥屏幕显示分辨率至少是1024X768
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高清摄像头
摄像头(CAMERA)是一种视频输入设备,被广泛的运用于视频会议,远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。另外,人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像,影音处理。
我们从摄像头的日常工作原理就可以列出摄像头的主要结构和组件:
1、镜头。透镜结构,由几片透镜组成,有塑胶透镜或玻璃透镜。
2、图像传感器。CCD,电荷耦合器件;CMOS,互补金属氧化物半导体
4、电源。摄像头内部工作电压:3.3V和2.5V两种。
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EFFIO-E 700线FPV摄像头参数说明: CCD类型: 1/3 Sony 960H CCD Sensor 尺寸大小: 32mm*32mm 总像素: PAL: 1020H×596V (61万像) NTSC: 1020H×508V (52万像) 有效像素: PAL: 976H×582V (57万像) NTSC: 976H×494V (48万像) 信号制式: PAL/NTSC 分辨率(水平中心): 700TVL 最低照度: 0.003LUX/F1.2 信噪比: ≥48dB 工作电压: DC12V±5% 显示系统
显示系统为笔记本电脑显示屏。 地面接收系统
14、飞行器遥控器
15、无线图传系统发射机
16显示器(笔记本电脑)系统集成(最终结果)
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心得体会
经过几个月的奋战,终于完成了这个创新实践项目,这段时间我过的很充实,看着自己的劳动成果,心里有种说不出的感觉。毕竟自己的努力还算有所回报,我为自己的努力感到自豪,当然我也认识到了自己学习中的不足,看到了自己在运用知识方面欠缺.我想说:为完成这次创新实践,我们确实很辛苦,但苦中仍有乐。时间对我们来说很宝贵,真是恨不得睡觉的时间也拿来用了。当自己越过一个又一个难题时,笑容在脸上绽放。当我看到做的实物终于完成并且通过学院答辩的时候,我乐了。对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。从这次的整个任务来说,我不仅巩固了课本的知识,还学到了许许多多其他的知识。我知道了每一个模块之间是融会贯通的,可是自己的通信原理、电路知识没有学好,于是就要重新翻书来确定自己的一些设计是否正确。 其次了解到团队合作很重要,每个人都有分工,但是又不能完全分开来,还要合作,所以设计的成败因素中还有团队的合作好坏。这次设计让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富,经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!当然我的设计肯定有不足之处,希望老师批评指正,下次一定会。
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致谢
在我负责的航拍系统中,有一些技术上的问题出现,在张巍巍老师的指导下,问题都得到解决。在此感谢张巍巍老师的帮助,同时感谢团队中的卓儒盛、王俊璋、陈熊飞同学,我们一起攻克难关,最终完成了这次系统的制作,并且运用到了实物上面。
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参考文献:
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