采用柔性运动微机器人的微装配系统

微型化是机电一体化发展的一个重要方向.微机械产品可用于电子、通讯、交通、计算机、生物医学、精密机械、航空航天、材料科学、生态农业、地球科学等众多领域并为这些领域带来新的突破和飞跃.微机械装配技术是微产品开发的关键技术之一.本文介绍一种柔性好、精度高、装配快的基于微机器人的微装配站系统.     

毫米级微装配机器人控制系统设计

介绍了一种配备了压电微夹钳的毫米级微装配机器人.根据微机器人系统的功能要求设计了其硬件和软件控制系统.控制硬件以32位ARM核处理器为核心组成数模混合系统,使用了两片CPLD构建了微马达控制器和微夹钳控制器.控制软件是基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II而设计的多任务系统,包括微马达的控制及与计算机视觉系统之间通信协议等.实验结果证明整套控制系统能满足微装配应用要求.     

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.     

微器件装配系统与关键技术

微装配技术是实现组合结构的微机械电子学系统的关键技术之一。本文介绍了目前两种典型的可以实现不同功能的微器件装配系统以及设计微器件装配系统的关键技术。     

一种用于微器件装配的系统设计与研制

首先概述了国内外微装配系统的研究现状,在分析微装配系统的特点和功能需求基础上,提出一种基于计算机视觉伺服控制的微装配系统设计方案,详细描述了系统中精密三维微定位工作台、SMA微夹持作业工具以及视觉伺服控制系统等关键技术的解决方案,并以直径为几百微米级的典型微轴孔的装配为目标开展各项关键技术的试验研究.     

柔性装配系统设计的研究

对柔性装配系统设计中的装配顺序规划和机器人装配站规划进行了研究。装配体所有的分解方式可通过计算装配体零件接触关系的割集来实现，然后利用分离可行性和可行分离路径二条判来判断哪 些拆卸方式是可行的，重复上述分解过程，直到单个零件。     

微器件装配系统总体方案研究

微器件装配技术是微机械的关键技术之一,本文从微器件装配系统的特性和功能出发,提出了一套微装配系统设计方案,并对系统各个组成部分进行分析,介绍了系统实现的方法。     

微装配机器人系统

研制一种具备多操作手协调工作的微装配机器人系统,该系统包括两个4自由度的主微操作手和一个3自由度的辅助微操作手,并采用双光路正交显微视觉作为获取机器人和微对象的位姿与环境信息的主要手段.为适应不同形状和材质微目标的操作需要,分别设计真空和压电陶瓷两类微夹钳,以微夹钳工作原理分析为基础,给出微夹钳的控制依据.就显微图像获取和视觉伺服等问题进行研究,包括基于维纳滤波的模糊图像逆滤波器复原,基于图像分析的显微镜自动调焦,以及基于距离和角度图像特征的显微视觉伺服控制等.以人机交互的半自主方式控制机器人进行微装配作业.装配结果表明,系统工作可靠,能够完成具有复杂工艺要求的微装配任务,目前微零件最小装配精度可达30 μm.     

柔性装配系统设计中若干问题的研究

研究了柔性装配系统设计中的装配规划,提出通过计算装配关联图割集,利用分离可行性和可行分离路径判据,求出可行拆卸顺序,以与/或图给出装配顺序。还研究了机器人装配工作站规划,提出了把机器人装配成功率最高的位姿作为装配点,把位姿误差最小的构形作为抓取点,适当调整工作点,缩短机器人运动路径,实现工作站的合理布局。     

机器人柔性装配系统的设计

针对于上海科技馆机器人装配演示系统，介绍了以MOTOMAN装配机器人为核心的柔性装配系统的设计，该系统能完成了两种礼品的并行装配，且柔性技术使得技术具有很好的可扩展性。     

基于任务请求的简单柔性装配系统设计和实现

针对小批量、多品种产品的装配特点,使用紊流输送技术,提出并实现了一种基于任务请求的简单柔性装配系统的设计方法.该简单柔性装配系统由柔性装配线、控制系统、监控和调度系统3部分组成,为小批量、多品种产品装配线的建设提供了一个柔性化的解决方案.     

MEMS微装配机器人系统的研究

首先总结了国内外微装配机器人系统及其关键技术的研究现状,并列举了部分应用实例。然后在分析微装配特点的基础上,提出了在显微视觉、多传感器信息融合控制以及微夹持器设计的解决方案。最后展望了微装配机器人及其关键技术的发展趋势。     

基于机器视觉的微装配控制策略及软件架构

微装配是制造由不同材料组成的复杂微系统关键技术。本文针对装配控制和软件架构等微装配实用化的重要环节开展研究。对微装配具体需求、工作流程、人机交互方式进行了分析,建立一种基于显微机器视觉的微装配平台,提出先看—后动的微装配控制模式,建立了包含任务层、策略层和行为层的控制分层架构。围绕软件可复用性,对软件部分的核心类和类之间关系进行了分析,主要采用面向对象的聚集关系构造任务层和策略层中的类,最终实现了微装配控制系统软件。利用本系统对由6个无人工标记点的微型零部件组成的系统进行了微装配实验,采用工具显微镜对所装配的微系统关键技术指标进行了测量和对比分析。实验结果表明：自动装配与手动装配的同轴度误差平均值相近,而对称度误差平均值有改善,自动装配的各项指标不确定度误差均明显优于手动装配结果,提高了所装配的微系统互换性。利用本文建立的基于机器视觉的控制方法可以有效地对复杂微系统进行装配,基于分层架构建模和开发的软件具有较高的人机交互性、鲁棒性和可复用性。     

机器人柔性装配系统优化规划方法研究

本文提出了用基于并行思想的约束网络方法对机器人柔性装配系统进行建模,该建方法改变了传统装配系统的串行设计模式,能较好地利用并行工程概念对系统进行设计。在上述建模的基础上,探索了应用遗传算法求解全局优化问题的途 解决大规模系统 化设计问题提供了一个有效工具。     

MEMS器件微装配系统的设计与研制

在分析微装配特点的基础上,讨论了微装配系统的功能需求和组成。提出了一种新型MEMS器件微装配系统设计方案,描述了系统样机关键技术模块的研制方案。以微型光谱分析仪极板对准为示范目标开展了实验研究,结果表明该系统适用于典型MEMS芯片的微对准和封装研究。     

机器人柔性装配系统性能分析方法的研究

本文以排队论为理论基础,结合3SE3系列行程开关机器人柔性装配系统,详细论述了柔性装配系统性能分析方法及其最优运行策略。图8表3参6     

基于微装配领域的微操作机器人系统研究

微装配已成为制造业遇到的新问题,制约着微机电行业的发展。文中对用于微装配领域的微操作机器人系统进行了系统的研究。提出了微操作机器人机构的选型准则,介绍了控制系统结构框图以及补偿方法、显微成像系统的结构,以及微夹持器设计中存在的若干问题。     

雷达T/R组件柔性装配系统设计与实现

针对手工装配雷达T/R组件质量和效率较低的问题,设计了雷达T/R组件柔性装配系统。该系统以紊流输送技术为基础,由柔性装配线体和监控调度系统组成,调度系统根据生产任务,结合现场数据模型和工艺数据模型自动生成生产数据模型并按调度规则进行调度,工序与工位之间多对多的工艺约束关系使得系统具有更大的柔性。该系统经过实际应用,表明...     

微装配并联机器人MicaboF2运动精度测量

德国布伦瑞克工业大学机床及加工技术研究所(IWF)开发了一套专门用于微装配作业的混合式并联机器人系统MicaboF2.为了评价该机器人的装配精度,按照欧洲国际标准EN ISO 9283建立了一套用于测量机器人精度的测试系统,测试了机器人的4个性能参量--位置重复性、多方位准确度、位置超调量和位置稳定时间.测量结果证明该机器人满足微装配的作业要求.     

微装配系统三维坐标变换的研究

提出了基于立体视觉的微装配系统中微器件三维坐标变换的方法.该方法的系统模型中综合考虑了CCD摄像系统、显微成像系统、工作台以及微夹持手等多坐标系统,并运用光学原理,建立了微装配系统中微器件成像关系.研究分析表明,这种方法是一种有效、简单、易行的方法.