10

产品发布 | 视觉位移分析仪 VDA

 3 years ago
source link: https://zhuanlan.zhihu.com/p/86417991
Go to the source link to view the article. You can view the picture content, updated content and better typesetting reading experience. If the link is broken, please click the button below to view the snapshot at that time.
neoserver,ios ssh client

产品发布 | 视觉位移分析仪 VDA

机器人话题下的优秀回答者

在工程、材料、市政、交通等领域,存在着许多对微小形变、位移等参数进行高精度、非接触式测量的需求。例如高铁铁轨维护、材料拉伸实验应变测量、桥梁建筑健康状况监控等。

如本(RVBUST INC.)在过去的一年时间里,由我们的首席科学家、国际知名实验固体力学学者王朝阳教授带领一个多学科的团队,基于多年的知识和经验积累,经过不断、重复试验、分析、优化,结合算法与硬件上的创新,正式推出我们的第一款产品——视觉位移分析仪(VDA)

v2-5cfc5e6dce23df2e219fcc7d15c9262b_720w.jpg
VDA 外观结构图

VDAVisual Displacement Analyzer 的缩写,中文名称为视觉位移分析仪。其主要利用计算机视觉技术,对二维和三维形貌、位移、变形、应变、振动、速度、加速度等信息进行实时、高精度监测,在轨道交通、建筑工程、水利工程、市政建设、航空航天、新材料、新能源、生物医学、微电子、军事等方面有着非常广泛的应用。

VDA 参数指标

基于 RVBUST 对相机超高精度标定等相关领域算法的积累,VDA 设备具有远高于传统工程检测设备的精度与便捷性。

v2-d8e0fd1d5e9f0e017f5412548bd31054_b.jpg
VDA 精度测量

下面是 VDA 设备与传统电子水准仪之间的对比试验:

VDA 与电子水准仪对比

下面是一些我们实际测试的案例:

VDA 使用案例

案例1. 高铁轨道状态监测

高铁运营过程中,需要保证铁轨处于正常的工作状态,这就需要对运行过程中的高铁铁轨与路基进行震动频率、振幅等参数进行测量。

但是,传统的测量方式需要在夜间,铁轨未被使用的时候,由测量人员进入轨道进行检测。RVBUST VDA 设备可以实现非接触、高精度、全天候的铁轨多点震动测量,并结合软件分析得出铁轨状况。

v2-0a7d89fdd16b65666c26d59f5b1f9bf8_b.jpg
v2-40a81908367cb370101acbd09d8c9ade_b.jpg
铁轨运行状态监测

案例2. 铁轨施工沉降监控

长期运行的铁轨,由于受到高铁压力、环境侵蚀等影响,往往会有不同幅度的沉降,对高速行驶的列车带来巨大安全隐患。为此,铁道部门需要定期对下沉的铁轨进行维修:在凌晨,由工人将化学膨胀剂注入铁轨基座内,对铁轨进行抬升。

铁道维护

在施工过程中,需要严格监控铁轨抬升高度,以防抬升过高。目前施工过程主要采用传统的电子水准仪,由专业的测绘人员,从多个位置同时监测铁轨的多个位置点。

RVBUST 为这一场景提供了全新的自动化监控方案,基于我们的 VDA 设备,加上为该场景定制开发的标定方法与配件,实现了两分钟内快速部署、全自动、同时多点、高精度测量

v2-e1f5c91f2ce957e4fded8df37fa98f4f_b.jpg
铁轨施工沉降监控

案例3. 材料应变测量

材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、拉伸强度、屈服点、屈服强度等指标是材料性能的关键参数。传统的拉伸试验机只能测量材料整体的应力、抗拉强度、弹性模量等参数。

VDA 设备可以直接精确计算材料表面每一个像素点的变化情况,输出变形热图,从而得到材料每一个点都应变情况等更加详细的信息。

v2-c204b943bf03b2c0dfbac6a6b582e59a_b.jpg
VDA 材料应变测量

4. 桥梁健康状态检测

和铁轨类似,建筑、桥梁在长期使用过程中,也存在健康状况下降的情况,对这些基础设施进行定期的健康状况检测,是减少重大事故,保证人民生命安全不可或缺的工作。然而,建筑、桥梁存在跨度大、不方便安装标记物等特点。

VDA 的非接触测量方式可以很好地解决这些问题,直接基于建筑、桥梁的纹理特征,进行远距离、非接触测量。

v2-48b099f20ddde0362d9541d5128add6f_b.jpg
VDA 检测桥梁振动

VDA 是一款高可定制性的产品,其高精度、非接触式位移测量功能,除了在上述案例以外,还在很多其他领域存在巨大的应用潜力:

- 工业领域:振动分析(如汽车发动机、制动器等)、热变形分析、机械变形分析、轮胎试验、快速碰撞试验、 机械动力学、零部件制造的质量控制;

- 军事领域:弹道、爆炸、防御装甲测试,航天器材涂层、发动机叶片等的高温测试;

- 民事领域:基础设施(建筑、桥梁、水坝等)健康监测、管道检测、风电系统监测;

- 医疗领域:皮肤和肌肉变形测量、牙齿建模、植入物、矫形器、假肢和骨骼等的测试;

- 生物领域:生物组织的力学性能测试、昆虫和鸟类飞行动力学。

由于 VDA 设备从硬件、软件到算法全部由如本科技自行开发,所以我们有能力对上述应用需求直接提供定制化解决方案。如果您对 VDA 设备有兴趣,可以直接扫描文末二维码与我们联系。

VDA 设备中包含多年的计算机视觉算法积累与大量的结构设计优化,对相关技术感兴趣的同学,我们也非常欢迎你应聘我们的岗位,加入我们。我们现在正在寻找包括视觉工程师软件工程师机器人工程师等方面的人才,RVBUST是一家致力于让自动化更简单的科技创新型公司,希望更多的伙伴加入我们,一起实现这个目标。

结语

其实我们的 VDA 在上个月就应该对外发布了,中间因为国庆假期与另一款产品的研发而一直拖着。

前两天,无锡发生高架桥侧翻事故,在网上引起了大量关注。

v2-3200d792151c8cf506e6272e60e7fe19_b.jpg
无锡高架桥侧翻事故

同事们也在公司群里讨论说,如果早一些能使用我们VDA对这些道路桥梁进行健康监测,是不是可以及时避免这类重大事故发生呢?

一直负责 VDA 软件开发的耿大爷立即提着设备,跑到公司旁边的北环科苑立交桥采集了一些数据。

北环科苑立交

我们对数据进行了分析,下面是相应的分析结果:

v2-84100f99dc944055e97f0dd33ad84223_b.jpg
深圳北环科苑立交测量结果

我们采集的深圳北环科苑立交桥段跨度小,立柱多,整体非常稳定,只有在大货车经过时,才有大概 0.7 像素的最大变化,换算成长度,大约是 2mm 左右(由于 VDA 设备尚未针对桥梁检测进行定制化开发,所以还未对场景进行精确标定)。

目前,VDA 主要针对高铁、基建、自动化领域进行定制开发,后续我们也会加快其在桥梁、建筑定期维护、监控方面的定制化开发,提高相关领域施工、测量、维护的自动化水平。


About Joyk


Aggregate valuable and interesting links.
Joyk means Joy of geeK