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轮胎荷重轮廓测量与重构系统关键技术研究开题报告
一、选题背景及意义
汽车轮胎是汽车行驶的关键部件之一，直接关系到汽车的行驶安全、驾驶体验和燃油经济性等方面。轮胎的荷载性能是其最重要的性能之一，其中轮胎荷载轮廓是反映轮胎真实荷载情况的关键参数。传统的轮胎荷载轮廓测试方法大多需要拆装轮胎，操作繁琐且易造成轮胎损伤。为了提高轮胎荷载轮廓测试的效率和精确度，发展一种非拆装式的轮胎荷载轮廓测试和重构系统变得尤为重要。
二、研究内容和方法
本研究的内容是设计并实现一套基于光学测量技术的轮胎荷载轮廓测试和重构系统。具体包括以下两个方面：
1.轮胎荷载轮廓测量系统的设计。该系统采用非接触式的光学测量技术，利用激光共焦技术获取轮胎接地面的高精度三维坐标数据。同时，该系统还利用内部传感器实时获取车速、负荷等参数，以便后续数据处理时进行校正和筛选。
2.轮胎荷载轮廓重构算法和系统的开发。本研究将通过采集轮胎接地面的三维坐标数据，结合静态及滚动实验数据，研究轮胎荷载轮廓的重构算法。由此设计并实现一套轮胎荷载轮廓重构系统，可以通过输入采集的三维坐标数据和车速、负荷等参数，自动输出轮胎真实的荷载轮廓数据。
三、预期成果
1.一套基于光学测量技术的轮胎荷载轮廓测量系统，并实现自动化的采集和分析功能，提高测试效率和精确度。
2.轮胎荷载轮廓重构算法，并设计实现一套轮胎荷载轮廓重构系统，可以自动输出轮胎的真实荷载轮廓数据。
四、研究难点和解决方案
1.激光共焦技术在轮胎接地面测量方面的应用难点。首先需要解决激光测量距离限制问题，其次需要针对轮胎接地面的不规则形状进行高精度扫描和坐标点云重构。
解决方案：将激光共焦技术和其他光学测量技术相结合，利用机器视觉处理技术实现轮胎表面的三维坐标重构。
2.轮胎荷载轮廓的重构算法难点。轮胎接地面具有复杂的非线性形变特性，需要针对传感器采集到的数据进行数据处理和分析，开发出一套较为准确的重构算法。
解决方案：采集大量轮胎静态及滚动实验数据，通过数据处理和分析得出较为准确的轮胎荷载轮廓重构算法。
五、研究进度与计划
本研究的计划如下：
1.前期调研和文献调研，对相关技术和应用进行深入研究和分析。预计完成时间：1个月。
2.基于前期调研成果和文献分析，进行系统设计和制作。预计完成时间：2个月。
3.针对激光共焦技术和其他光学测量技术在轮胎接地面测量方面的难点，进行相关技术研究和实验验证。预计完成时间：3个月。
4.针对轮胎荷载轮廓的重构算法难点，进行多组轮胎静态及滚动实验数据采集和分析，并开展相关算法研究和实验验证。预计完成时间：4个月。
5.最后对所设计的系统进行性能测试和优化，总结研究成果并撰写毕业论文。预计完成时间：2个月。
六、期望目标和意义
期望能够通过该研究，设计实现一套高效准确的轮胎荷载轮廓测试和重构系统，以提高轮胎产品的质量、安全性和燃油经济性等方面的优化。同时，预期在激光共焦技术和其他光学测量技术在轮胎接地面测量方面的应用和轮胎荷载轮廓重构算法等方面取得研究进展。