视觉控制技术在细胞注射装置中的应用

提出了基于数字图像处理技术的细胞注射视觉控制系统,采用人工交互控制和计算机自动定位相结合的闭环视觉控制方法。通过CCD数字图像采集系统识别出细胞和注射针尖的位置信息;由控制模块程序计算出细胞与注射针尖的相对位置,并进行细胞和针尖之间相对距离的动态自动定位和反馈控制,直至针尖刺入细胞核内。结果表明:系统控制自动定位精度达到像素级,提高了细胞注射精度,解决了目前在细胞注射过程中人工操作工作量大、定位不准确以及效率低等问题。     

高分辨率彩管封口机电子枪激光自动对准系统

提出了一种激光自动对准系统,可用于彩管封口机中电子枪相对于屏面的定位。该系统由激光器、激光准直部分、传感器、单片机控制系统、驱动电路及专用减速器组成,在单片机控制系统的控制下,自动完成电子枪的定位任务。模拟实验证明该定位方法完全能在要求的定位精度内实现电子枪的自动定位。     

吊装用起重机自动定位视觉伺服控制

传统起重机自动定位方法精度低,稳定性差,不能形成真正的闭环控制,现有起重机视觉定位方法普遍存在抗扰动性能差和视觉雅可比矩阵参数难以获得等问题。为了解决外部扰动影响视觉伺服定位精度和稳定性的问题,建立了扰动工况下吊装末端执行器的位姿数学模型,提出一种基于自抗扰控制器的视觉伺服扰动抑制方法。根据图像投影特性,得出雅可比矩阵参数与图像特征微分关系方程,设计了雅可比矩阵参数估计值自适应更新率,并建立闭环动力学方程。根据图像特征误差,构建李亚普诺夫函数,给出了系统稳定性证明。进行仿真与实验分析,结果表明:当视觉误差收敛后,位置与速度曲线均趋于零值,说明在视觉不确定性和恒定、瞬时扰动的情况下,本文方法仍然具有令人满意的定位精度。通过与其他控制方法的对比结果分析可知,本文方法在保证视觉伺服系统定位精度的同时,能够加快视觉误差的收敛速度,具有更好的稳定性,因此,适用于吊装用起重机自动定位视觉伺服系统。     

显微注射中细胞自动搜索与定位方法研究

在面向生物工程的显微注射机器人系统中,迅速地在视野中寻找到目标细胞并精确定位可以有效减少操作人员的工作量,是实现自动化显微注射的必要条件。提出了一种基于视觉的细胞搜索方法,可自动扫描目标平面,能准确识别出目标平面内的细胞并可通过视觉伺服实现细胞定位,便于进一步的注射操作。实验证明该方法可有效地从细胞培养皿中快速识别出细胞,并能实现细胞位置的精确定位。     

精密定位技术在等离子显示器精密对板中的应用

介绍了一种等离子显示器的自动精密检测定位装置．采用激光莫尔信号进行高精密位置检测．工控机根据检测到的莫尔信号发出控制脉冲给步进电机,驱动工作台,实现等离子体显示器基板之间的全自动精密定位．控制系统采用了多线程,采用Visual Basic制作软件平台界面,通过Borland C＋＋编写信号采集、定位控制、设备驱动、数据管理等功能模块,完成系统的精密定位,定位精度可达±1,μm．     

基于PMAC下异型截面高速精密磨削控制系统

目的 使驱动砂轮工作的横纵向进给机构在磨削过程中快速响应控制系统并能够准确定位,获得精密的砂轮运动轨迹,保证零件的加工精度.实现非圆磨削中砂轮主轴的恒速切削.方法 设计了一套基于可编程多轴运动控制器(PMAC)的自动控制系统,利用PMAC的定位误差补偿功能实现对进给直线电机的控制,同时通过砂轮主轴的直接转矩控制方法来满足异型截面磨削加工的要求.结果 使伺服机构获得高的动态性能以及准确的定位精度.同时提高了高速电主轴的动态响应速度,达到宽调速范围以及实现工件主轴的准位、准速.结论 利用PMAC的误差补偿功能可以实现定位误差的软件补偿,避免了对机床硬件设备的改造,有效地提高直线电动机的定位精度.高速电主轴的直接转矩控制系统能够较好地对高速电主轴进行转速、转矩控制.     

基于机器视觉的智能控制定位检测系统

介绍了一种基于机器视觉的自动传插件的智能控制定位检测系统,该系统利用机器视觉技术结合自动控制技术,使定位精度达到了839.843 75 nm,与机械定位相比,提高了系统的稳定性和精确性.在更多自由度,更精确、快速的自动化智能控制方面作出了进一步的提升和改善.该系统已经投入试验开发,且运行良好、状态稳定,达到了设计要求.     

定位模块在玻璃钻孔加工中的应用

针对传统玻璃钻孔机床人工定位精度差、工作效率低等缺点,提出由FX2N型PLC与FX2N-20GM组成定位控制系统,采用伺服系统驱动的控制方案,阐述了软硬件设计与实现方法.该系统实现了玻璃钻孔机高精度自动化加工,改造后的设备可提高工效10倍左右.     

伺服驱动加工定位控制方式

针对某模块化生产加工系统生产制造过程中设备定位问题,设计一种采用伺服电机、PLC和触摸屏为主体,可自动测量并显示绝对坐标位置,并自动定位的控制系统。加工重复定位精度可达0.01mm,减轻了工人工作强度,提高了劳动生产率。     

基于双目视觉的机器人运动目标检测与定位

针对移动机器人自定位精度低的问题,提出了先由静止的工作机器人进行自定位,再对运动目标进行检测和定位的方法.基于HSV模型颜色特征,工作机器人分割出人工路标并进行自定位,利用帧间差分法将采集到的视频图像序列中相邻两帧作差分运算,提取出运动目标,并通过双目立体视觉视差原理计算出运动目标的绝对坐标,帮助运动目标完成定位.结果表明,该方法定位精度高于传统的移动机器人自定位的定位精度,且算法的实时性好,具有现实的研究意义.     

基于运动估计和图像匹配的视觉控制算法

针对微操作的作业空间小、路径可估计、位移及定位精度要求高等特点,提出了一种基于运动估计和图像匹配的视觉伺服控制算法,该算法将运动估计引入到视觉伺服中,利用运动估计出末端执行器下一次可能出现的位置,进行小区域的匹配搜索,而不进行整个视频区域的匹配搜索,大大减少了图像匹配时间,提高了实时性和实用性,并增强了鲁棒性。将该算法应用于解决细胞注射微操作过程中的位移以及精密定位等问题,研究了此算法的可行性以及理想运动轨迹的计算和实际运行的轨迹,给出了实现视觉伺服控制算法的数学推导模型及公式。实验结果表明:此算法实现了实时跟踪和识别定位,且鲁棒性好,可应用于大多数的微操作中的移动定位。     

基于视觉识别的电子器件性能检测与控制系统研究

机器视觉系统在图像处理时耗费系统大量资源,这导致了系统实时性、稳定性和精确性差．不能满足实时控制的要求。这个缺点影响,机器视觉在高端产品中的应用。本文详细介绍了一种Windows环境下基于视觉识别的自动测试与控制系统,该系统采用高精度定时器、多线程编程来解决系统对于实时性的要求、并将图像处理和视觉识别技术应用到了工程实例,实现了系统的自动化,并满足了系统稳定性和精确性的要求。     

面向配电系统的带电抢修作业机器人

面向电力行业应急救援和安全抢修作业装备发展的需求,设计了一种配电系统带电抢修作业机器人,并对其机械结构与控制系统进行了介绍。提出一种基于液压伺服驱动的6自由度机械臂的系统解决方案,通过运动学、动力学和有限元分析优化了部件结构和动力学性能,使其有效负载能力达到最大。针对作业过程中机器人本体与导线发生碰撞等引起的震荡问题,使用非对称控制方法,建立了机械臂的柔顺控制模型,降低了震荡的影响。将整体单目视觉的静态测量与双目手眼视觉系统的动态测量相结合,设计了复杂环境下目标点的高精度动态定位系统,实现了机械臂的局部自主路径规划与运动控制。通过实验验证了所开发的带电抢修作业机器人在10 kV以下配电线路应用的有效性和可行性。     

基于DSP的伺服运动控制器

为满足高准确度自动化数控加工的要求,以微机接口和电机伺服控制技术为基础,提出了一种以DSP为控制系统的核心、专用运动控制处理器LM628,和双口RAM为支撑单元的伺服控制系统,给出了该系统功能、硬件结构和软件设计方法．实验证明,该控制器不仅可以方便地实现人机交互和实时控制部件的参数化,而且具有行程轨迹精确、响应速度快、定位准确度高、性能稳定、调速性能好等特性．     

基于超声红外定位导航研制自动引导车辆系统

提出了一种基于超声红外定位原理的自动引导车辆AGV(Automatic Guided Vehicle)定位新方法,给出了系统导航与控制的数学模型,并以此为基础研制开发了一套新的AGV系统。与传统的地下埋线导航和机器视觉导航等AGV系统相比,本系统路径规划更灵活,且无需对地面进行改造,大大提高了系统的柔性,同时具有定位控制精度高、实时性好、成本低等优良性能。     

幼儿视力检查的自动评测方法

针对小儿视力检查困难的问题,在小儿视力检查同步系统的基础上提出了一种对小儿视力检查视频的自动评测方法．该方法使用目标检测算法定位视频中的视力卡和被检查者的眼睛等重要对象,再模拟医生经验分析小孩对不同等级视力卡的注视情况,对分析出的关键视力卡使用图像分类算法对条栅进行分类,综合上述信息评估视力等级．该方法对关键对象检测和视力卡分级的准确率均达到了90%以上,幼儿视力自动评估的准确率达到了70%,实现了方便、客观地进行小儿视力检查视频等级的自动评测,对临床医生有重要的参考价值．     

基于机器视觉的公路交通设施信息采集系统设计

设计了基于机器视觉的公路交通设施信息自动采集系统。该系统由承载车、计算机、图像采集子系统、地理信息采集子系统和距离定位子系统等组成。图像采集子系统用CCD摄像机采集交通设施的图像信息;距离定位子系统测量车辆的行驶距离从而控制图像的采集频率;地理信息子系统采集交通设施的经纬度等数据。     

基于立体视觉平台的彩色图像视觉跟踪

在彩色图像视觉跟踪过程中,存在定位精度低、伺服周期长、可靠性差等问题.提出了一种改进的目标物体检测方法,同时运用已有的双目运动机构建立了视觉跟踪系统.在保证定位精度和可靠性不变的前提下,减小了图像处理过程中的计算量,缩短了整个系统的计算周期.同时通过大量的试验进行验证.结果表明,方法原理正确有效,对于具有不同颜色、不同形状、不同尺寸的运动目标物体都能够使双目运动机构跟随目标物体进行,实现了立体视觉平台的旋转运动.