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龍圖騰網恭喜東華大學申請的專利一種反作用輪微振動測量裝置及方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN110987149B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：201911262978.4，技術領域涉及：G01H9/00；該發明授權一種反作用輪微振動測量裝置及方法是由徐洋;尹顯波;申妍;盛曉偉設計研發完成，并于2019-12-11向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種反作用輪微振動測量裝置及方法在說明書摘要公布了：本發明的一個技術方案是提供了一種反作用輪微振動測量裝置。本發明的另一個技術方案是提供了一種反作用輪微振動測量方法。本發明借助于反作用輪微振動測量裝置和方法，可實現反作用輪微振動的實時、準則測量，得到六個方向的擾動分量；通過視覺檢測裝置和三維數字圖像相關技術，能避免系統對測量目標的干擾，達到良好的測量精度；利用視覺檢測裝置中光學元件與調節機構，減少三維圖像測量中所需的高速攝像機個數，有效降低設備成本，同時兼具同步采集的優點。本發明裝置和方法不僅適用于反作用輪的微振動測量，還可用于其他零部件的全場模態測試，具有較好的靈活性。

本發明授權一種反作用輪微振動測量裝置及方法在權利要求書中公布了：1.一種反作用輪微振動測量方法，其特征在于，采用如下裝置：支撐系統A，反作用輪D固定在測量板5上，由支撐系統A支撐測量板5，測量板5表面噴有隨機散斑；視覺檢測系統B，視覺檢測系統B包括安裝架6，安裝架6上固定有環形光源15、高速攝像機18、高度調節機構B1和兩個角度調節機構B2；高度調節機構B1上設有直角棱鏡反射鏡13，直角棱鏡反射鏡13、高速攝像機18及環形光源15位于反作用輪D的正上方，直角棱鏡反射鏡13位于反作用輪D與高速攝像機18及環形光源15之間；兩個角度調節機構B2上分別設有一個平面反射鏡24，兩個平面反射鏡24分別位于直角棱鏡反射鏡13的左、右兩側；測量板5表面的散斑圖像映射在兩個平面反射鏡24上，兩個平面反射鏡24所成的散斑圖像通過直角棱鏡反射鏡13折射至高速攝像機18，使得高速攝像機18實現對平面反射鏡24所成散斑圖像的采集，并將兩個平面反射鏡24的散斑圖像呈現在同一圖像的左右畫幅上；控制處理系統C，用于控制反作用輪運轉，并觸發高速攝像機18實時采集散斑圖像，由控制處理系統C對反饋回的散斑圖像序列進行處理以獲取反作用輪D微振動信號；所述支撐系統A包括支撐架1，大理石平臺3底部支撐在支撐架1上，在大理石平臺3與支撐架1之間有隔振器2，大理石平臺3的頂面設有轉接工裝4，所述測量板5設于轉接工裝4上；包括以下步驟：步驟1：利用高度調節機構B1及角度調節機構B2將直角棱鏡反射鏡13和平面反射鏡24調節至合適位置，使高速攝像機18左右視圖能完整呈現測量板5的散斑特征，采用張正友標定法獲取高速攝像機18左右視圖的內部參數和相對位置參數；步驟2：安裝反作用輪D，控制反作用輪D按測量工況運行后觸發高速攝像機18進行實時采集；步驟3：對高速攝像機18采集到的圖像序列進行處理，選取測量板5上四個初始參考點N1,N2,N3,N4，四個初始參考點在世界坐標系上的坐標位置如下式1所示： 式1中，a為坐標點到水平y軸距離，b為坐標點到水平x軸距離；將參考點通過標定的內、外參數對應到圖像坐標系上，運用Newton-Raphson算法計算零均值歸一化互相關系數Czncc，對參考點進行二維匹配搜索，零均值歸一化互相關系數Czncc如下式2所示： 式2中，fxi,yi為測量板5振動位移前圖像坐標xi,yi的灰度值，gxi,yi為測量板5振動位移后圖像坐標xi,yi的灰度值，fm和gm分別為振動位移前后圖像的灰度平均值；步驟4：將匹配搜索的二維圖像坐標通過標定參數對應到世界坐標系下，獲取四個參考點在不同時刻t下的三維坐標qnt＝[xnt,ynt,znt]；對坐標進行二階求導，并計算得出參考點在三坐標軸上的擾動力Fqnt，如下式3所示： 式3中，n為參考點序數，取1,2,3,4；M為測量板5質量；步驟5：利用參考點N1,N2,N3,N4的三分量擾動力Fqnt計算獲取反作用輪微振動的六個時域分量Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz，如下式4所示： 式4中，Fx1、Fx2、Fx3、Fx4分別表示參考點N1,N2,N3,N4在x軸上的擾動力；Fy1、Fy2、Fy3、Fy4分別表示參考點N1,N2,N3,N4在y軸上的擾動力；Fz1、Fz2、Fz3、Fz4分別表示參考點N1,N2,N3,N4在z軸上的擾動力。

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