基于线激光扫描的鞋底点胶路径规划方法

以三维视觉检测速度快、机器人喷胶效率高和通用性强等特点,提出了一种基于线激光扫描的鞋底点胶路径规划方法。首先,利用线激光扫描鞋底工件,通过全局高度阀值来分离出鞋底信息。其次,采用法向量的偏置算法提取鞋底的边缘轮廓,且对轮廓曲线进行最小二乘法多项式的平滑处理。最后,运用手眼标定变换矩阵将获取的轨迹坐标转换为点胶机器人的运动坐标,以自动生成点胶机器人运动轨迹线。实验表明,采用的点胶机器人运动轨迹规划方法实现了鞋底点胶自动化,具有一定的工业应用价值。     

基于单目视觉的工业机器人抓取系统设计

针对工业机器人在示教模式下上料无法对位姿出现偏差的工件完成抓取的问题,设计了一种基于单目视觉的工业机器人抓取系统。系统使用单目视觉采集工件图像,利用九点标定法将图像中的工件形心坐标转换为机器人坐标系下的坐标;通过图像处理算出工件的旋转角度,引导机器人运动至目标位置并配合抓手完成对工件的抓取。最后以PCB为对象搭建了抓取系统,经过多次抓取实验,发现该抓取系统位置误差在2 mm以内、姿态误差在1.5°以内,能够满足自适应抓取工件的定位要求。     

基于K最近邻的3D鞋底喷胶路径规划方法

装配机械臂进行3D鞋底自动喷胶是近年来逐渐发展起来的一项技术,主要用以替代人工喷胶,以解决用工短缺及环境污染的问题。利用3D视觉及机械臂实现了鞋底自动化喷胶,在不牺牲精度的前提下速度更快,效果更好。首先,通过线激光传感器扫描得到鞋底的点云信息,基于KNN点云滤波算法过滤噪声点及异常点;其次,结合鞋底点云的分布特点提出一种基于双边极大值的算法用于提取鞋底的边缘轮廓线,然后基于法向量的偏置算法获取鞋底的内轮廓线,即喷胶轨迹。最后,基于轨迹坐标及法向量生成机械臂的6维控制向量实现喷胶路径控制。为基于点云数据的鞋底3D路径规划方法提供了新的思路。     

基于图像处理的数控曲线磨削误差在线检测

提出了一种基于数字图像处理技术的曲线磨削在线检测方法,该方法运用安装在磨床上的电荷耦合器(CCD)摄像机对工件已磨削轮廓进行实时图像采集,并对工件图像进行边缘提取;根据图像中工件轮廓的位置引导工作台按工件实际加工曲线走轨迹,利用工作台的运动轨迹反求工件的实际曲线,从而检测出工件的实际加工曲线.通过将检测曲线与理论轮廓曲线进行比较,得到了工件轮廓上任意点的磨削误差,为曲线磨削的在线补偿提供了必要的依据.实验结果表明:该检测方法较传统的离线检测方法能达到更高的检测精度,且能够对任意复杂的轮廓进行检测.     

智能加工中心的视觉系统

提出了一种智能加工中心的实验系统方案，计算机视觉系统作为ＩＭＣ的感官部件，利用ＣＣＤ工业摄像机摄下机床工作台上的工件毛坯图像，在零件设计信息指导下，把待加工面抽象条封闭的平面曲线，据此识别工件毛坯及其安装状态，进而识别工件坐标在机床坐标系中的位置，从而将视觉信息作为工艺规划的依据。     

基于双目便携式三维扫描技术 的小工件测量

在小工件测量上,传统的接触式测量方法测量速度慢、效率低,而非接触式测量方法中双目视觉测量法和线结构光法都存在一定的缺陷。采用双目视觉测量与线结构光法相结合的方法,对小工件进行了测量。利用两个CCD摄像头和一个激光发射器构成了一个双目视觉测量系统和两个完全对称的线结构光测量系统,通过双目视觉测量系统测量标志点空间坐标;并基于标志点位置的不变性匹配系统不同位姿,用线结构光法获得激光线上的点在当前世界坐标系下的三维坐标;并匹配到基准坐标系中,从而得到工件表面点在基准坐标系下的三维坐标,达到测量目的。试验结果表明,该方法弥补了双目视觉测量法对物体曲面测量效果不理想和线结构光法单次测量数据少,空间定位不便的缺点,具有操作简便,测量适用性强的特点,误差在1 mm以下。     

智能加工中心的视觉系统

提出了一个智能加工中心（ＩＭＣ）的实验系统方案，计算机视觉系统作为ＩＭＣ的感官部件，利用ＣＣＤ工业摄像机摄下机床工作台上的工件毛坯图像，在零件设计信息指导下，把待加工面抽象成一条封闭的平面曲线，据此识别工件毛坯及其安装状态，进而识别工件坐标在机床坐标系中的位置．从而将视觉信息作为工艺规划的依据．     

机器人铣削压铸件毛边的方法与实验研究

将机器人用于压铸件产品加工,需要解决软件自动生成加工轨迹,建立一致性的虚拟模型空间与实际模型空间等技术.采用机器人及其末端的标定工具,获得机器人与工作台、机器人与刀架之间的变换矩阵,从而建立虚拟模型空间和实际模型空间的一致性.利用CAM软件生成加工工件的刀具轨迹,通过后处理方法将刀具轨迹转换成机器人加工轨迹.对生成的轨迹点进行转换,形成工件绕刀具平动的虚拟加工轨迹.实验结果表明,与理论加工轨迹相比,实际加工轨迹形成了2mm左右的系统误差,该误差由机器人零位误差和本体几何误差产生,通过缩放工件模型来产生轨迹,可以有效消除系统误差.消除系统误差后的加工精度可以达到±0.1mm,满足压铸件去除毛边的加工要求.     

基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法

工件定位是自动化生产线的重要过程,是后续分拣、装配等操作的基础。为了解决传统的工件定位误差较大的问题,提出一种基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法。系统建立之前,采集一张拟合板的图像,获得位置信息作为拟合的样本点。工件的定位首先要采集待定位的工件图像,进行图像预处理,通过特征提取获得工件形心的像素值,然后利用样本点进行正交函数局部最小二乘拟合,获得工件形心的平面坐标,最后通过双目重构,获得工件形心的空间坐标。实验结果表明:基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法在精度上比传统的相机标定、三维重建的定位方法有明显提高。该方法不仅提高了工件定位精度,而且避免了标定环节,具有较好的应用价值。     

移动焊接机器人的工件识别及焊缝起始位置定位

摘要：
考虑到非结构空间焊接的特殊性,通过视觉技术,基于圆投影和Zernike矩,提出了一种两步模板匹配法检测待焊工件是否出现在视觉区域;结合霍夫直线检测方法,设计了一套提取特征直线算法,并确定焊缝起始点在图像中的亚像素位置.由移动机器人在不同角度拍摄工件图像,圆投影和Zernike矩计算结果验证了其表征模板特性的有效性,具有旋转抗性,而且对于光照条件及摄像机视野的鲁棒性好,焊缝起始位置定位结果满足视觉计算需要. 关键词：
自主焊接; 移动机器人; 视觉技术; 工件识别 中图分类号： TG 409
文献标志码： A     

点状胶液接触式转移机理的流体动力学模型

针对接触式点状胶液分配过程，按照分4个阶段研究胶液转移过程的观点，建立了非牛顿流体肢液从针头挤出、与基板粘附、胶液分离过程的流体动力学模型。研究结果表明：该模型可以用于研究布胶高度、胶液的表面张力与接触角、针头端部结构特征、针头运动特性等重要参数对胶液转移过程和胶滴尺寸与形状的影响，探讨胶液分配高度与挤胶工艺参数之间的匹配规律，分析接触式胶液分配过程点状胶液分离与胶滴形成的动态演变机制。     

面向蛋白质结晶的微量生物试剂自动分配技术研究

近年来，蛋白质结晶技术向高通量方向发展，对微量试剂自动化分配技术提出了更高的要求．本文针对蛋白质结晶操作中微量试剂分配具有试剂种类多、分配精度高、速度快等要求，总结分析了目前该领域中各种微量试剂分配技术的原理、优缺点、适用场合以及面向蛋白质结晶操作时微量生物试剂分配方法的选择原则．最后，采用计算流体动力学（CFD）分析方法，对目前常用的非接触式微量试剂分配中液滴脱落过程进行分析．得出系统压力，试剂特性以及喷嘴尺寸等参数对分配过程的影响趋势，并指出微量液滴成功与喷嘴脱落实现非接触式分配所必需满足的条件．     

一种新的Q学习算法在机械臂轨迹规划中的应用

为了对二自由度机械臂轨迹进行规划, 提出了一种新的动态搜索Q学习算法。该算法不需要建立机械臂的数学模型, 直接对轨迹进行规划, 根据学习进程动态调整贪婪策略的比例参数, 并给出较传统方式更具客观性和公平性的定量策略评价单元。同时, 由动态更新机构在线更新学习经验。仿真结果表明, 新的Q学习算法能使机械臂更快速地达到目标位置, 并实现轨迹全局最优。     

空间太阳电池帆板贴装涂胶过程时序分析与建模

基于机器人技术和粘性流体力学理论,提出了一种适用于空间太阳电池帆板自动加工的理论方法,对机器人贴装涂胶过程进行了时序分析和涂胶流动特性建模.确定了机器人单片涂胶周期和串联涂胶周期,得到了机器人涂胶运动的宏观时序模型和微观时序模型,及任意时刻机器人对应的涂胶位置坐标,建立了涂胶速度场模型以及胶体流量模型.实验结果表明,机器人能够有效完成预定时序规划下的轨迹涂胶,胶层厚度可控,涂胶区域规则,模型效果理想.     

SP16通用配料装备微机控制系统设计

在水泥、陶瓷、化工、粮油、饲料等生产领域中 ,各种原料之间的配比精度对生产过程的稳定和产品的产量、质量有重要的影响 ,高精度的配料依靠有效的控制系统。目前的配料系统大多采用动态计量 ,计量精度低 ,配料误差大。本文介绍一套SP16通用微机控制配料系统 ,该系统采用悬挂式配料计量秤 ,静态称重、差额下料的计量物料重量方法 ,可实现两条生产线、16种原料自动配比。     

一种新型芯片封装点胶头夹具结构

点胶头与基板之间的相对位姿是影响芯片封装过程点胶一致性的关键因素之一,该位姿受点胶头夹具重复定位精度与基板表面状况的影响.本文从分析对点胶头装夹的性能要求入手,论述了一套操作简便、能自动定位且重复定位精度高的点胶夹具的结构原理.实验证明,该夹具有效地提高了点胶头的装夹效率,每次更换点胶头只需30 s左右,点胶平均误差从普通夹具的3.27%下降到0.5%.     

采用质量差和超小导程/直径比丝杠传动的点胶量精细计量技术及系统设计(英文)

基于冗余技术原理,采用制件点胶前后质量差和超小导程/直径比阿基米德丝杠技术组合,辅以自润滑双导轨设计,保证点胶量控制胶滴为(0.200±0.001)g;采用模块化设计,实现点胶机性能的高精度和功能的适度柔性,并通过模块化试制模拟样机,优化点胶机的空间结构及整机可靠性.研究结果表明:该方案保证了点胶量的实时精密控制且同时满足生产节拍的要求.     

基于时间-空间的进场航迹聚类分析

空中交通管制的核心任务是保证飞行安全,提高航班的运行效率。在航空器进场过程中,很多因素会导致航空器不能严格按照计划航线飞行。由于传统的航迹聚类分析没有将航空器进场飞行当作一个过程来考虑,缺乏时间信息,为了更加符合实际运行情况,本文采用时间窗、空间聚类的方法,合理地提取出了航空器在进场飞行过程中每一分钟的标准中心航迹。然后采用双调和样条插值法计算出了在整个空域内航班进场过程的航迹分布概率。实验表明,此方法快速有效,更加符合管制指挥的实际情况。     

爆炸碎片抛射速度及飞行轨迹分析方法

通过对爆炸碎片生成特点及飞行规律的分析,建立了爆炸碎片速度及飞行轨迹分析方法。根据爆生产物膨胀做功原理及多方过程状态方程,推导了爆炸碎片抛射初速度计算公式;在爆炸碎片进行抛射飞行阶段后,根据碎片在重力及空气阻力作用下加速度变化规律,通过对飞行过程中加速度方程的推导及边界条件的确定,确定了爆炸碎片飞行轨迹及飞行速度的分析过程。该方法能够分析得到爆炸碎片影响范围、破坏性等相关信息,进而可以为定量分析爆炸碎片诱发多米诺效应奠定基础。