针对炼钢厂连铸机滑板油缸人工装拆工位,开发机器人替代人工进行作业的系统设备。结合现场实际环境,通过机器人、视觉系统及相关夹具的配合使用说明系统的总体方案,阐述相关工装夹具的设计原理及结构,并对机器人系统进行仿真试验,为机器人在连铸机滑板油缸自动安装打下了基础,同时为推广机器人技术的广泛应用提供技术参考。设备采用机器人替代人工,使人工脱离高强度工作的同时也减少了相应的安全风险,为炼钢厂的安全生产、智能制造做出努力。

针对传统上肢康复器械信息处理缓慢、康复效果差的问题,设计基于视觉与触觉双信息的上肢康复训练机器人运维系统。在系统硬件部分,采用三维触觉操作器Phantom操控虚拟手臂,利用Camshift算法完成对不同颜色物体的跟踪,通过加权集成算法实现对触觉压力数据的操作;在系统软件部分,基于ARAT的抓握测试,评估手臂的抓握能力,采用双侧训练模式和脑电训练模式,修复患者肌力受损部位,通过奇异值分解方法,完成对矩阵目标函数值的求解,利用ICP算法处理图像轮廓特征点,实现图像的配准。实验结果表明,该系统配准精度高,可以完成预期目标,且跟踪效果佳。

针对在线测量机与自动化摩擦输送线集成后的定位问题,提出了一种基于视觉与位置传感器组合感知的精确定位方法。首先设计了一种用于自动定位的移载装置;其次提出了视觉与位置组合感知的定位策略;最后采用改进型的圆模板匹配算法计算吊车上圆环标识的中心坐标,精确控制智能电机偏转。实验结果表明采用视觉与位置组合感知定位方法使得定位精度得到明显提高,达到±1 mm,并且可重复性好、效率高,完全满足在线测量机与输送线集成后的定位需求。

传统聚焦测度函数在远焦区对图像高频能量解析性能较差；表现为聚焦曲线在远焦区呈现非单调性．利用傅里叶变换方法对图像频谱进行分析：在远焦区，聚焦图像序列的直流分量表现出强烈的波动性，并且直流分量在图像频谱中占据绝对比例，再加上传统聚焦函数滤除图像直流分量的能力较弱，导致误聚焦概率高．考虑到频域聚焦函数计算量大，提出基于时域的两个聚焦函数．实验结果表明：此二函数具有强的直流分量滤除能力，能有效改善聚焦曲线在远焦区的表现，同时具有高的聚焦分辨率．远焦区聚焦性能的改善对于提高显微视觉操作自动化的可靠性尤为重要．

结合贝斯达BTH-50便携式彩色超声诊断仪项目,以解决便携式彩色超声诊断仪在弱光使用环境下操作不便,减少误操作为目的。通过对人机工程、触觉、视觉的研究,并结合实际使用环境,及未来可能发展的趋势,论述了针对弱光使用环境人机界面设计的价值,进而分析了从人机工程、触觉、视觉方面进行设计的可行性。在此基础上,通过实际项目对研究结果进行检验,并取得了良好的效果。

软体气动驱动器常被用作为软体抓手,但在抓取质量较大的物体时常常因为反作用力产生变形而导致抓取失败。针对这一现象,文中提出一种基于视觉的软体气动驱动器变形观测方法。文中利用相机记录软体气动驱动器在不同气压下作用下的弯曲变形图片,使用视觉处理的方法提取出驱动器的变形曲线以便更准确地观测驱动器的变形。使用有限元仿真软件ABAQUS对驱动器在不同气压作用下的变形进行仿真分析并提取变形曲线。实验曲线和仿真曲线的相似度的对比结果表明,基于视觉提取驱动器变形曲线的方法可以更加准确地观测驱动器的变形。

针对某些机器人比赛中对机器人寻线行走速度方面的特殊要求，本文提出了一种全新的高速寻线行走机器人设计方法，即采用低分辨率摄像头作为寻线传感器，增大寻线预判距离。机器人的核心控制器采用Freescale HCS12 16位单片机，系统利用片内A／D完成视频捕捉，通过视频处理和转向、速度控制，最终实现机器人高速寻线行走。

提出了满足机器人装配作业中对工件进行可靠识别与抓取的信号处理技术及检测方法，对能准确描述物体形状的特征提取方法进行了研究，设计了一种基于视觉与超声技术的机器人自动识别与抓取系统的结构，并在机器人装配作业平台上进行了物体识别与抓取的实验研究.

＂物料矫正＂是自动化生产线上工业机器人最常见的动作之一,对流水线上的产品进行姿态检测后按照特定程序摆放。文中引入工业相机作为视觉技术环节,在保证了跟踪抓取的精度的同时,进行物料矫正。研究了视觉引导机器人的跟踪矫正动作,为实地生产的工业自动化提供技术支持。

液压挖掘机技术发展到今天已极为成熟，但其智能化及自动化技术发展空间还极为广阔。对于液压挖掘机挖掘工作，可通过自动化技术实现挖掘机自动作业，省去操作人员繁琐的操作工序，减少劳动工作量，同时可提高效率，且具有比人更高的操作精度。从液压挖掘机智能控制系统和三维立体智能视觉系统构建、液压挖掘机智能挖掘、液压挖掘机智能装载、液压挖掘机智能防倾覆5个方面对挖掘机的智能化予以设计研究，可为今后的液压挖掘机的智能化设计提供一定参考价值。