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龙图腾网恭喜东华大学申请的专利一种反作用轮微振动测量装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN110987149B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201911262978.4，技术领域涉及：G01H9/00；该发明授权一种反作用轮微振动测量装置及方法是由徐洋;尹显波;申妍;盛晓伟设计研发完成，并于2019-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种反作用轮微振动测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明的一个技术方案是提供了一种反作用轮微振动测量装置。本发明的另一个技术方案是提供了一种反作用轮微振动测量方法。本发明借助于反作用轮微振动测量装置和方法，可实现反作用轮微振动的实时、准则测量，得到六个方向的扰动分量；通过视觉检测装置和三维数字图像相关技术，能避免系统对测量目标的干扰，达到良好的测量精度；利用视觉检测装置中光学元件与调节机构，减少三维图像测量中所需的高速摄像机个数，有效降低设备成本，同时兼具同步采集的优点。本发明装置和方法不仅适用于反作用轮的微振动测量，还可用于其他零部件的全场模态测试，具有较好的灵活性。

本发明授权一种反作用轮微振动测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种反作用轮微振动测量方法，其特征在于，采用如下装置：支撑系统A，反作用轮D固定在测量板5上，由支撑系统A支撑测量板5，测量板5表面喷有随机散斑；视觉检测系统B，视觉检测系统B包括安装架6，安装架6上固定有环形光源15、高速摄像机18、高度调节机构B1和两个角度调节机构B2；高度调节机构B1上设有直角棱镜反射镜13，直角棱镜反射镜13、高速摄像机18及环形光源15位于反作用轮D的正上方，直角棱镜反射镜13位于反作用轮D与高速摄像机18及环形光源15之间；两个角度调节机构B2上分别设有一个平面反射镜24，两个平面反射镜24分别位于直角棱镜反射镜13的左、右两侧；测量板5表面的散斑图像映射在两个平面反射镜24上，两个平面反射镜24所成的散斑图像通过直角棱镜反射镜13折射至高速摄像机18，使得高速摄像机18实现对平面反射镜24所成散斑图像的采集，并将两个平面反射镜24的散斑图像呈现在同一图像的左右画幅上；控制处理系统C，用于控制反作用轮运转，并触发高速摄像机18实时采集散斑图像，由控制处理系统C对反馈回的散斑图像序列进行处理以获取反作用轮D微振动信号；所述支撑系统A包括支撑架1，大理石平台3底部支撑在支撑架1上，在大理石平台3与支撑架1之间有隔振器2，大理石平台3的顶面设有转接工装4，所述测量板5设于转接工装4上；包括以下步骤：步骤1：利用高度调节机构B1及角度调节机构B2将直角棱镜反射镜13和平面反射镜24调节至合适位置，使高速摄像机18左右视图能完整呈现测量板5的散斑特征，采用张正友标定法获取高速摄像机18左右视图的内部参数和相对位置参数；步骤2：安装反作用轮D，控制反作用轮D按测量工况运行后触发高速摄像机18进行实时采集；步骤3：对高速摄像机18采集到的图像序列进行处理，选取测量板5上四个初始参考点N1,N2,N3,N4，四个初始参考点在世界坐标系上的坐标位置如下式1所示： 式1中，a为坐标点到水平y轴距离，b为坐标点到水平x轴距离；将参考点通过标定的内、外参数对应到图像坐标系上，运用Newton-Raphson算法计算零均值归一化互相关系数Czncc，对参考点进行二维匹配搜索，零均值归一化互相关系数Czncc如下式2所示： 式2中，fxi,yi为测量板5振动位移前图像坐标xi,yi的灰度值，gxi,yi为测量板5振动位移后图像坐标xi,yi的灰度值，fm和gm分别为振动位移前后图像的灰度平均值；步骤4：将匹配搜索的二维图像坐标通过标定参数对应到世界坐标系下，获取四个参考点在不同时刻t下的三维坐标qnt＝[xnt,ynt,znt]；对坐标进行二阶求导，并计算得出参考点在三坐标轴上的扰动力Fqnt，如下式3所示： 式3中，n为参考点序数，取1,2,3,4；M为测量板5质量；步骤5：利用参考点N1,N2,N3,N4的三分量扰动力Fqnt计算获取反作用轮微振动的六个时域分量Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz，如下式4所示： 式4中，Fx1、Fx2、Fx3、Fx4分别表示参考点N1,N2,N3,N4在x轴上的扰动力；Fy1、Fy2、Fy3、Fy4分别表示参考点N1,N2,N3,N4在y轴上的扰动力；Fz1、Fz2、Fz3、Fz4分别表示参考点N1,N2,N3,N4在z轴上的扰动力。

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