智能制造中的微操作-微裝配系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)研究.pdf

1、智能制造中的微操作/微裝配系統(tǒng),作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)的核心,是微細(xì)智能制造的重要實(shí)現(xiàn)手段,得到了越來越多的重視和應(yīng)用.本文在國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目"支持產(chǎn)品創(chuàng)新的先進(jìn)制造技術(shù)中的若干基礎(chǔ)研究"(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):59990470)及自然科學(xué)基金項(xiàng)目"智能微機(jī)電系統(tǒng)視覺/力覺/位移混合檢測與控制技術(shù)"(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào):50275078)的資助下,根據(jù)調(diào)研結(jié)果及應(yīng)用需求建立了應(yīng)用

2、于微細(xì)智能制造的微操作/微裝配系統(tǒng).論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.提出了基于切矢轉(zhuǎn)角局部特征的目標(biāo)識(shí)別與定位算法.以自然參數(shù)化的邊緣曲線上相鄰點(diǎn)切矢之間的轉(zhuǎn)角為計(jì)算依據(jù),通過對圖像與模板的特征曲線進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)了模板的初步定位.以模板相對于圖像的變換參數(shù)為變量的目標(biāo)函數(shù),對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最小化,實(shí)現(xiàn)了模板的亞像素定位.模板上被遮擋的邊緣像素點(diǎn)通過其與圖像上最近的邊緣像素點(diǎn)之間的距離來確定,由于該點(diǎn)不反映在目標(biāo)函數(shù)中,從而不會(huì)影響模板的定

3、位精度.為了滿足對三維目標(biāo)不同深度特征進(jìn)行觀察的需要,在顯微視覺系統(tǒng)中增加了局部自動(dòng)聚焦的功能.2.采用了CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PD控制器結(jié)合控制的方法,由CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生前饋輸出,PD控制器產(chǎn)生反饋輸出,實(shí)現(xiàn)了由圖像空間的誤差信號(hào)向任務(wù)空間的控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換,避免了圖像雅可比矩陣的不斷調(diào)整及其復(fù)雜的求逆過程.3.根據(jù)有限元方法對應(yīng)力、應(yīng)變所進(jìn)行的仿真分析,設(shè)計(jì)并制作了由壓電陶瓷堆驅(qū)動(dòng)、基于柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)的微型夾持器.壓電陶瓷堆產(chǎn)生的微