微小零件自动检测与装配控制软件研究
发布时间：2021-07-29 09:23
微小型惯性加速度计由于有着性能优良、稳定可靠、功耗低等优点,正在航空航天、自动驾驶等领域得到广泛的应用。而目前结构复杂的惯性加速度计无论是手工装配还是人机交互式装配,都面临效率低下的问题。针对这一情况,本文在精密装配设备上设计一种自动装配策略,实现无人干预的零件自动装配。装配任务是实现加速度计总装,根据装配精度要求设计零件的自动装配流程。装配系统硬件基于模块化思想设计,包括视觉测量模块、装配作业模块、螺纹副装配模块、工作台模块和上料模块,采用Look and Move的视觉引导模式,应用视觉模块测量零件位姿信息,引导其他模块完成装配工作。视觉检测是实现自动装配的关键一环。针对光学镜头景深短小,视觉系统成像容易出现离焦的问题,设计了一套自动对焦方案,采用粗精结合的对焦模式。选用方差函数和频率函数分别作为系统粗调焦和精调焦的清晰度评价函数,爬山法和二次插值法作为系统的对焦搜索策略,确保视觉系统可以快速采集到高质量图像。针对采集到的零件图像采用合理的处理方式,提取装配信息。采用高斯滤波和中值滤波对图像进行平滑降噪,利用基于粒子群算法的多阈值分割和Canny边缘检测将图像的前景和背景区分开来,...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 微装配系统研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 微装配中的视觉技术概述
1.3.1 视觉伺服
1.3.2 自动对焦
1.3.3 图像处理
1.4 本文主要研究内容
2 装配系统结构及装配流程
2.1 装配任务分析
2.2 装配系统结构
2.2.1 装配系统硬件模块
2.2.2 装配系统坐标系
2.3 自动装配流程
2.4 本章小结
3 视觉检测系统的自动对焦
3.1 对焦原理
3.2 对焦方案设计
3.2.1 评价函数选取
3.2.2 搜索策略选择
3.3 自动对焦实验
3.4 本章小结
4 基于图像的待装配零件位姿检测
4.1 零件图像处理
4.1.1 图像预处理
4.1.2 基于粒子群算法的多阈值分割
4.1.3 零件边缘检测
4.2 零件目标的识别与定位
4.2.1 基于霍夫变换的特征检测
4.2.2 基于斑块的特征检测
4.3 本章小结
5 装配程序设计和装配实验
5.1 装配程序设计
5.2 系统标定实验
5.3 装配实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多种群联合的多目标进化自适应阈值图像分割算法[J]. 赵凤,郑月,刘汉强,王俊. 计算机应用研究. 2018(06)
[2]微颗粒的三维空间跨尺度装配方法[J]. 张娟,吴文荣,毕列. 光学精密工程. 2017(01)
[3]一种套件精密对接自动装配实验系统[J]. 邹宇,荣伟彬,邢济尧,孙立宁. 机器人. 2016(01)
[4]基于萤火虫算法的二维熵多阈值快速图像分割[J]. 陈恺,陈芳,戴敏,张志胜,史金飞. 光学精密工程. 2014(02)
[5]数字图像清晰度评价函数的通用评价能力研究[J]. 陈亮,李卫军,谌琛,覃鸿,来疆亮. 计算机工程与应用. 2013(14)
[6]显微视觉系统对柱状微零件自动聚焦技术研究[J]. 罗李焱,徐德,张正涛,张娟. 计算机工程与应用. 2014(08)
[7]基于图像处理的自动对焦技术综述[J]. 尤玉虎,刘通,刘佳文. 激光与红外. 2013(02)
[8]视觉显著目标的自适应分割[J]. 赵宏伟,陈霄,刘萍萍,耿庆田. 光学精密工程. 2013(02)
[9]面向某微小型平板类零件的微装配系统研究[J]. 赵林惠,王强,张建成,李一男. 现代制造工程. 2012(03)
[10]面向光学薄膜瑕疵检测的二值图像快速Blob分析算法[J]. 胡广华. 计算机应用. 2011(10)
博士论文
[1]微小型加速度计的精密装配及影响性能的因素研究[D]. 张习文.大连理工大学 2013
[2]基于复合振动的粘着控制微操作技术及其实验研究[D]. 陈涛.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]显微视觉系统中自动聚焦算法的研究及微动平台的控制[D]. 李敏.燕山大学 2016
[2]微小惯性器件精密装配系统作业执行模块研究[D]. 邓重威.大连理工大学 2015
[3]微小惯性器件装配系统视觉测量模块研究[D]. 屈跃强.大连理工大学 2015
[4]基于微量试剂分配控制的微操作方法和实验研究[D]. 关楠楠.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3309067
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题背景
1.2 微装配系统研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 微装配中的视觉技术概述
1.3.1 视觉伺服
1.3.2 自动对焦
1.3.3 图像处理
1.4 本文主要研究内容
2 装配系统结构及装配流程
2.1 装配任务分析
2.2 装配系统结构
2.2.1 装配系统硬件模块
2.2.2 装配系统坐标系
2.3 自动装配流程
2.4 本章小结
3 视觉检测系统的自动对焦
3.1 对焦原理
3.2 对焦方案设计
3.2.1 评价函数选取
3.2.2 搜索策略选择
3.3 自动对焦实验
3.4 本章小结
4 基于图像的待装配零件位姿检测
4.1 零件图像处理
4.1.1 图像预处理
4.1.2 基于粒子群算法的多阈值分割
4.1.3 零件边缘检测
4.2 零件目标的识别与定位
4.2.1 基于霍夫变换的特征检测
4.2.2 基于斑块的特征检测
4.3 本章小结
5 装配程序设计和装配实验
5.1 装配程序设计
5.2 系统标定实验
5.3 装配实验
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多种群联合的多目标进化自适应阈值图像分割算法[J]. 赵凤,郑月,刘汉强,王俊. 计算机应用研究. 2018(06)
[2]微颗粒的三维空间跨尺度装配方法[J]. 张娟,吴文荣,毕列. 光学精密工程. 2017(01)
[3]一种套件精密对接自动装配实验系统[J]. 邹宇,荣伟彬,邢济尧,孙立宁. 机器人. 2016(01)
[4]基于萤火虫算法的二维熵多阈值快速图像分割[J]. 陈恺,陈芳,戴敏,张志胜,史金飞. 光学精密工程. 2014(02)
[5]数字图像清晰度评价函数的通用评价能力研究[J]. 陈亮,李卫军,谌琛,覃鸿,来疆亮. 计算机工程与应用. 2013(14)
[6]显微视觉系统对柱状微零件自动聚焦技术研究[J]. 罗李焱,徐德,张正涛,张娟. 计算机工程与应用. 2014(08)
[7]基于图像处理的自动对焦技术综述[J]. 尤玉虎,刘通,刘佳文. 激光与红外. 2013(02)
[8]视觉显著目标的自适应分割[J]. 赵宏伟,陈霄,刘萍萍,耿庆田. 光学精密工程. 2013(02)
[9]面向某微小型平板类零件的微装配系统研究[J]. 赵林惠,王强,张建成,李一男. 现代制造工程. 2012(03)
[10]面向光学薄膜瑕疵检测的二值图像快速Blob分析算法[J]. 胡广华. 计算机应用. 2011(10)
博士论文
[1]微小型加速度计的精密装配及影响性能的因素研究[D]. 张习文.大连理工大学 2013
[2]基于复合振动的粘着控制微操作技术及其实验研究[D]. 陈涛.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]显微视觉系统中自动聚焦算法的研究及微动平台的控制[D]. 李敏.燕山大学 2016
[2]微小惯性器件精密装配系统作业执行模块研究[D]. 邓重威.大连理工大学 2015
[3]微小惯性器件装配系统视觉测量模块研究[D]. 屈跃强.大连理工大学 2015
[4]基于微量试剂分配控制的微操作方法和实验研究[D]. 关楠楠.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3309067
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