平板类微小零件装配控制策略与软件架构研究

针对不同尺寸的平板类微小零件装配问题,将视觉技术引入到微装配作业中,对微装配控制策略和软件架构进行分析研究。根据微小零件结构特点、尺寸与装配精度要求,提出"Look and move+Visual servo"相结合的微装配控制模式,采用由界面层、数据层和逻辑层组成的分层软件架构,建立基于视觉的真空吸附式微装配系统平台。围绕集成化、可复用性要求,进行软件框架类继承关系的分析,采用基于动态链接库和VC++的MFC应用程序框架编程方法,集成Halcon视觉算法库,应用数据驱动模式,最终实现微装配控制软件设计。基于控制方法对由5个不同平板类微小零件组成的微组件采用三种不同装配方式,分别进行8组装配试验,并对其关键精度指标进行测量与分析,其测量结果表明,三种装配方式中姿态调整自动装配方式装配效果最佳,微组件的同轴度和平行度误差基本满足装配精度要求,微装配的适用性有明显改善。此控制方法可以有效的用于其他微装配系统,且具有良好的鲁棒性、可复用性和人机交互性。     

微器件装配系统机器视觉的实现

高精度的机器视觉系统是实现微器件装配的关键之一.本文对微器件装配系统中机器视觉的功能和过程进行了设计,并对各部分算法进行了改进设计使其能够满足微装配的实时检测定位的功能.对微器件中广泛存在的圆形轮廓进行了识别定位的实验,结果表明该视觉系统能够为微器件的装配提供精确的定位参数可以保证微装配过程的实现.     

基于机器视觉的螺栓智能装配系统

针对现阶段零件螺栓装配过程中柔性化低、只能完成同一零件点对点的运动,当需要对不同种类或者不同螺纹位置的零件进行螺栓装配时,又需要重新进行示教。文章利用机器视觉技术,采用图像处理的方法,对区域目标进行灰度化和消除噪音等处理,结合OpenCV自带函数提取出图像所有内轮廓,利用提到的方法筛选出圆特征,并提取出圆心坐标。建立了一种零件螺纹自动识别和螺栓装配的系统,误差范围小于0.6%。系统具有装配速度较快、精度较高、柔性化高的优点,可以满足生产需求。     

基于机器视觉的自动化装配系统设计

为了加快中国产业升级,机器视觉和工业机器人是改变手工装配模式的重要手段。机器视觉作为一种用于识别物体、从数字图像中提取和分析物体信息的技术,已被广泛应用于工业生产中。为了进一步推动机器视觉应用于自动化装配系统,文章提出与机器视觉系统相结合的自动装配系统的原型。在机器视觉系统中,开发一系列定位算法,并用图像校准以获得机器人拾取和放置过程的正确坐标。测试表明,系统能够正确检测和识别装配空间的形状和方向,从而实现零件的拾取和放置过程。     

基于机器视觉的阀芯自动装配系统

针对球阀阀芯自动装配过程中存在装配柔性低、时常无法精确定位的问题,基于机器视觉技术,构建了一套在线机器视觉系统.采用NI Vision Assistant模块对系统及图像进行快速、准确的标定,并在其中对零件图像进行预处理、模式匹配以及边缘检测等修正处理.在LabVIEW中调用Vision Assistant节点,得出零...     

基于显微视觉的MEMS微装配系统研究

提出一种基于显微视觉伺服控制的MEMS器件微装配系统设计方案,描述了系统样机及关键技术模块的研制方案。以微型光谱分析仪极板粘接为示范应用开展了实验研究,表明该系统适用于典型MEMS芯片的微对准和封装研究。     

基于机器视觉的协作机器人装配汽车外饰条的应用

利用光栅传感器结合旋转编码器跟踪双板链输送线上车辆位置,利用激光测距仪引导视觉拍照系统至车辆Y向等距位置,通过视觉系统定位车辆相对协作机器人执行机构的位置。在周边设置稳定光源,不同颜色车辆的差异化图像处理,使定位成功率达到99.8%。协作机器人接收视觉系统X、Z坐标信息,通过力控方式,按设定轨迹完成装配过程。通过验证,该过程轨迹100%覆盖装配点,装配点受力完全满足技术要求。     

面向精密微装配的视觉复合定位

基于机器视觉的微小特征定位是精密自动化装配的关键环节,外界干扰和零件本身差异等容易引起视觉引导错误,影响装配成功率,因此提出一种由粗定位与精定位两步组成的复合定位方法。首先通过基于卷积神经网络的目标框检测算法提取感兴趣区域实现粗定位,在此基础上通过轮廓几何特征配准的方式实现零件精定位,算法中还采用自动标注辅助的动态学习机制解决不同批次零件间差异导致定位失败率较高的问题。在自研的装配设备上对该方法进行测试,分析了亮度、离焦和位姿变化对视觉定位算法鲁棒性的影响,并进行了定位精度及小批量装配实验测试。结果表明：本文方法在多种干扰下的装配成功率达到97%,视觉定位的绝对精度与重复精度均优于2μm,装配精度优于10μm,能够满足精密微装配对定位算法精度与稳定性的要求。     

基于机器视觉与被动柔顺机构的孔轴精密装配研究

人工装配微小型孔轴类零件,生产效率低,精度和一致性难以保证。为了实现微小型孔轴类零件的自动精密装配,研制了基于机器视觉与被动柔顺机构的装配系统。在装配的非接触阶段,该系统的机器视觉通过精密运动平台的引导进行位置检测与控制;在装配的接触阶段,被动柔顺机构补偿零件位姿偏差来实现精密装配。该系统组成简单、操作容易、效率高、成本低。     

Development of a Musical-based Interaction System for the Waseda Flutist Robot-Implementation of a Real-time Vision Interface Based on the Particle Filter Algorithm

-The aim of this paper is to create an interface for robot interaction.Specifically,musical performance parameters (i.e.vibrato expression) of the Waseda Flutist Robot No.4 Refined Ⅳ (WF-4RIV) are to be manipulated.This research focused on enabling the WF-4RIV to interact with human players (musicians) in a natural way.In this paper,as the first approach,a vision processing algorithm,which is able to track the 3D-orientation and position of a musical instrument,was developed.In particular,the robot acquires image data through two cameras attached to its head.Using color histogram matching and a particle filter,the position of the musician's hands on the instrument are tracked.Analysis of this data determines orientation and location of the instrument.These parameters are mapped to manipulate the musical expression of the WF4RIV,more specifically sound vibrato and volume values.The authors present preliminary experiments to determine if the robot may dynamically change musical paramenters while interacting with a human player (i.e.vibrato etc.).From the experimental results,they may confirm the feasibility of the interaction during the performance,although further research must be carried out to consider the physical constraints of the flutist robot.     

基于机器视觉技术的压电精密驱动与控制系统

提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。将步进电机-丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点相结合，构造了三自由度精密机械加工系统，解决了精密加工时既有较大行程的粗位移进绐、又有加工末端精密进给的需求；控制系统将机器视觉和计算机数字图象处理技术相结合，通过CCD图象数据采集、图象匹配、模式识别实时测控目标距离与位移，完成了精密定位与进给的可视化控制和操作过程。     

基于机器视觉技术的复合精密驱动与控制系统

提出了一种基于机器视觉技术的精密机械加工与控制系统。利用步进电机-丝杠机构在大行程上的优势和压电驱动器具有微小精密位移的特点，构造了三自由度精密机械加工系统，解决了精密加工时既要求有较大行程的粗位移进给，又要求加工末端精密进给的需求；控制系统采用机器视觉和计算机数字图像处理技术相结合，通过CCD图像数据采集、图像匹配和模式识别实时测控目标距离与位移，完成精密定位与进给的可视化控制和操作过程。该系统可应用于现代精密加工和制造中。     

基于机器视觉的电感质量自动检测系统

主要介绍了将机器视觉技术应用于电感质量检测系统,通过图像采集卡和CCD采集图像,并通过图像预处理、阈值分割、边缘定位,边缘检测、Blob分析等算法对图像进行处理,输出检测结果的控制信号,再借助PLC控制执行机构,最终达到对电感的表面质量进行在线检测的目的。     

基于机器视觉采棉机作业速度控制与仿真分析

针对采棉机作业速度与单位面积棉花产量和采摘作业质量自适应匹配问题,提出机器视觉结合变论域模糊PID控制算法.首先,通过最大类间方差法(OTSU)提取棉花特征,测算单位面积棉花产量和采棉机采净率;其次,构建采棉机采净率梯度边界、变论域模糊PID控制模型和采棉机作业液压调速数学模型;最后,基于MATLAB平台,搭建模糊PI...     

基于机器视觉的铰链精密检验系统

门窗铰链是现代建筑的重要五件构件,是影响门窗质量和安全性的关键部件。介绍了作者开发的不锈钢铰链关键零件形位尺寸的智能检验系统的原理、结构和关键技术。系统应用机器视觉、激光检测技术和伺服控制、信息处理等技术实现长铰链杆件的装配孔径、孔距和平面度等参数精密检验和智能化操作。在有限的机器视觉检测分辨率情况下,保证了大范围尺寸工件检验精度±0.005 mm,检验效率达到12片/分钟,自动生成检验结果统计报表。     

基于软件工程的并联机床控制软件设计分析

根据并联机床结构形式多、可重构、控制软件复杂的特点,提出了基于软件工程的并联机床控制软件设计分析方法,通过软件设计的可行性研究、需求分析、总体设计、编码测试这些工程化开发环节,使并联机床控制软件的可读性增强,并缩短其设计周期,使其更便于维护和修改.     

基于机器视觉的总段对接方法

针对总段对接过程中的定位问题,设计一种视觉定位装置,分析像素坐标与靶标的转换关系,通过机器视觉方法实现对接面关键点的偏差测量。基于该视觉定位装置设计一套视觉定位系统算法,能够结合多套视觉定位装置的结果,给出总段调整指令,为总段的精准自动化智能对接提供保障。测试实验结果表明该方法有较好的性能,满足工程使用需求。     

基于机器视觉的高精度工业尺寸测量系统研究

针对工业中高精度三维尺寸的测量要求,提出并设计了一种基于棱镜与多个工业智能相机的三维尺寸测量系统,它主要由机架、相机支撑架、3个工业智能相机、带有标记点的工件定位座、棱镜、气缸、可编程控制器、工控机组成。3个工业智能相机、可编程控制器均与工控机相连,工控机负责整个系统的数据采集、处理、结果判断与存储。该测量系统自动化程度高、成本较低、测量速度快,测量精度可达士0．03mm,可部分取代三坐标测量机在工业高精度尺寸测量中的应用。