测控技术与仪器专业是一个集“光、机、电、计算机”一体化的工程性和综合性强的专业。本文介绍了南华大学在构建建立在机械工程大类基础平台上的测控技术与仪器本科专业人才培养体系中所做的探索工作，可为新专业人才培养的模式提供参考。

在Z箍缩驱动聚变裂变混合堆中安装和拆卸燃料包层模块时,需对其管道进行焊接和切割。为了解决放射性环境下自动焊接难题,研究了一种针对放射性环境下小口径管道的全位置自动焊接、切割装置。介绍了该装置的机械系统构成及各部分的设计原理,着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行了分析和说明。该装置能可靠地实现远程遥控下的管道自动焊接和切割,满足可控位置、可调速度等要求。

以单片机AT89C51为平台,设计了一种基于模糊控制技术的智能超声波加湿器,硬件部分主要包括电源转换电路、缺水保护电路、起振电路、复位电路、按键电路,温度传感器和显示模块的设计。加湿器湿度可通过外部按键设定,通过显示模块可以看到当前湿度和设定需要控制达到的湿度。依靠模糊控制技术可以避免传统加湿器湿度调节困难的弊端,实现室内湿度的快速、连续和稳定的调节。

文中通过对双目视觉系统的研究,建立了双目视觉系统中摄像机分辨率的误差模型,并分析了分辨率对测量结果的影响.从理论上分析了在测量深度Z 方向上的测量误差,发现分辨率误差在Z方向上影响最大,并且目标距离摄像机越远,误差越大,误差与目标深度之间成非线性关系.另外,误差模型还与摄像机的基线距离、有效焦距、像点在感光元件的坐标位置有关.

针对目前核设施退役没有核设施三维资料的现状,提出运用三维激光扫描技术获得点云数据来进行退役核设施设备三维模型重构的的方法,介绍了三维激光扫描技术获取核设施三维模型的原理,并重点阐述了对退役核设施进行三维扫描的实施方案,给核设施的退役方法提出了一种新思路。

针对多功能机器人在核环境下工作过程中频繁更换不同工作装置以适应不同场合操作的需求,设计了一款用于连接机器人工作臂与具体工作属具的工具头通用连接接口,以提高工作效率并实现一机多用。文中以Brokk400机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立三维模型,通过Pro/E与ANSYS的接口将其导入ANSYS中,建立了通用接口的有限元模型。通过稀疏矩阵法进行求解,对其关键部位进行载荷添加,分析其强度,得出连接接口应力云图和应变图。结果表明,该工具头接口结构设计满足工作要求。

随着计算机技术的不断进步,图像的处理、分析形成自己的科学体系。文中以宫颈细胞的液基制片图像为研究对象,介绍分割算法中几种传统算法,运用OpenCV进行仿真实验。通过对比分析各种算法处理的结果,总结出各种算法对实验对象的优缺点和建议,为以后改进和学习更优的算法提供参考。

随着人们对便携式仪器的需求,具有独立运算处理能力的嵌入式系统得到广泛运用。文中设计了金标试纸读数仪,基于STM32单片机,通过COMS图像传感器摄像头(ov5640)采集图像,在TFTLCD屏幕上显示图像,同时将得到的数据与结果存储在SD卡和flash的数据保存模块中。实验结果表明,该设计可以得到清晰的图像与灰度化的图像。