基于立体视觉的微特电机定子装配技术

发布时间：2021-05-18 17:06

　　微特电机定子生产线的定子元件装配是人工装配方式,存在问题有:需要大量人工,劳动力成本高,装配效率低;定子装配质量严重依赖工人技术水平,缺乏统一质量评价标准;装配工艺复杂多样对工人技术要求高,工人需要大量时间培训。另一方面,工人长期处于嘈杂工作环境以及长期作业,对工人身体健康方面也有很大影响。针对上述微特电机在元件装配中存在问题,本文以微特电机定子装配工艺为研究对象,提出基于立体视觉对微特电机定子导线元件识别分类与定位方法,并对定子装配技术进行研究,主要完成工作如下:1.通过对定子导线元件装配需求、装配精度、装配功能以及装配生产线布局分析,完成对机器视觉系统相关硬件选型。2.针对微特电机定子导线在空间中随机分布、导线形状不规则和易变形以及元件和定子漆包线表面易反光等问题,本文提出用蓝色激光3D立体相机对定子和装配元件成像,通过图像坐标和像素物理精度以及高度信息获取导线三维信息。3.针对导线的识别与定位,先对采集图像预处理,然后运用多特征融合和区域分割方法使导线区域凸显,最后通过识别导线物理几何特征实现分类和定位。实验结果表明该方法识别与定位精度高,可以满足本文设计要求。4.针对定子漆包线... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 微特电机定子装配工艺过程及问题
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 立体视觉研究现状
        1.3.2 视觉引导技术研究现状
    1.4 本文研究内容与结构安排
第二章 微特电机定子装配系统设计
    2.1 定子装配系统设计
        2.1.1 目标和任务
        2.1.2 系统总体设计
        2.1.3 系统主要模块设计及选型
    2.2 微特电机定子装配概述
    2.3 立体视觉系统概述
    2.4 激光三角测量原理
        2.4.1 三角法Scheimpflug条件
        2.4.2 直射式激光三角法
    2.5 多机械手协同控制
    本章小结
第三章 装配元件识别与定位
    3.1 装配元件成像分析
    3.2 定子图像预处理
        3.2.1 图像滤波
        3.2.2 边缘改进和多阈值图像分割
        3.2.3 形态学处理
    3.3 导线元件特征选择
    3.4 元件识别定位算法
        3.4.1 红色线激光下定位算法
        3.4.2 蓝色线激光下定位算法
    3.5 元件定位算法测试分析
        3.5.1 红色线激光下元件识别定位
        3.5.2 蓝色线激光下元件识别定位
        3.5.3 定位算法性能分析评估
    本章小结
第四章 微特电机定子装配技术研究
    4.1 装配需求分析
    4.2 立体相机与机器人的手眼标定
        4.2.1 手眼标定系统
        4.2.2 手眼标定过程分析
        4.2.3 改进的误差迭代四点标定算法
    4.3 多机械手装配轨迹规划
        4.3.1 机械空间布局及装配过程分析
        4.3.2 机械手定子装配轨迹规划
    4.4 基于状态机的定子装配模型
    本章小结
第五章 实验结果与分析
    5.1 实验硬件平台构建
    5.2 实验 1 不同激光成像比较
    5.3 实验 2 定子元件识别与定位
        5.3.1 导线元件识别与定位
        5.3.2 定子漆包线定位
        5.3.3 定位精度分析及结论
    5.4 实验 3 改进四点标定算法
        5.4.1 手眼标定实验过程
        5.4.2 实验结果分析及结论
    本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文和专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线激光与模板匹配的工件表面平坦度测量[J]. 安宗权,王匀.  控制工程. 2018(02)
[2]基于立体视觉的工件识别与定位系统研究[J]. 兰佳,叶文华.  机械制造与自动化. 2017(05)
[3]机器人装配中的视觉引导定位技术分析[J]. 袁文礼.  科技与创新. 2017(10)
[4]工业机器人视觉定位技术研究与应用[J]. 傅华强,房芳.  工业控制计算机. 2016(03)
[5]工业机器人运用技术[J]. 杨桂林.  中国科学院院刊. 2015(06)
[6]机器视觉技术的发展[J]. 卞正岗.  中国仪器仪表. 2015(06)
[7]基于高斯混和模型与Blob分析的人手定位[J]. 张瑜慧,吴江梅,孙莹,刘海朦.  科学技术与工程. 2013(31)
[8]基于机器视觉的激光线测量系统的构建与应用[J]. 刘江,李积云.  工具技术. 2008(10)
[9]非接触测量激光光学探头[J]. 邹振书,李喜增,张景和,高清峰,胡家升.  光学精密工程. 1997(03)
[10]立体视觉研究的现状与进展[J]. 游素亚.  中国图象图形学报. 1997(01)

硕士论文
[1]基于机器视觉的猕猴桃果实识别与定位技术研究[D]. 武涛.西北农林科技大学 2012



本文编号：3194171