为给圆筒类零件的加工制造提供误差控制理论的支持,对当采用单激光传感器半接触式测量方式,测量圆筒工件内径时,而引入的影响测量误差因素进行了综合分析。针对在保证圆筒工件安装定位理想化条件下,将激光传感器在圆筒的任意位姿分解为偏心、倾斜和安装偏折几种误差影响因素。再运用数学几何方法将几种误差因素进行叠加,建立数学模型,并通过MATLAB仿真求解,给出定量结果,进行误差分析。通过实验测量数据验证测量系统的精度以及本测量方式的可行性。

在采用光栅投影轮廓术的立体视觉方法对目标物体重构过程中,关键的步骤就是求得目标物表面特征点的相位与三维坐标的映射关系。通过对单目相机与投影仪组成的视觉系统建立模型,并对相机坐标系与投影仪坐标系进行空间解析,可得空间中任意一点在图像中坐标(u,v)、绝对相位θ与其在相机坐标系下的三维坐标(xc,yc,zc)存在复杂的非线映射关系。提出基于SVM算法的相位—三维坐标标定方法,用带有圆形标志点的平面标定板进行SVM回归模型的样本采集与训练。并通过对测试集回归预测的数据与实际测量中的数据进行对比,分析实验结果显示该标定方法确实可行,具有较高的标定精度。

为了提高超薄切割砂轮片厚度检测精度和效率,通过研究传感器测量方式,设计了利用位移传感器采用对顶测量的方式在线检测超薄切割砂轮片厚度的设备,并对测量超薄切割砂轮片厚度时的误差进行分析。超薄切割砂轮片在磨削加工后会产生变形,分析了翘曲变形对厚度测量及传感器气压的影响和平面变形时对厚度测量及传感器气压的影响。针对检测装置的安装定位,对测点和支撑点不在同一平面上带来的误差进行分析,通过实验测量数据验证测量误差的范围及本方案的可行性。

为了解决MPCVD设备运行时冷却水手动调节方式存在的弊端,实现冷却水温的自动调节,设计了一种冷却水温度控制系统。该系统以STM32单片机为控制器的核心,步进电机为执行机构,采用BP神经网络PID控制算法。对系统进行了仿真和试验验证,结果表明该系统能够实现MPCVD设备生产制备金刚石薄膜过程中冷却水温度的自动控制,与传统的PID控制相比,系统采用BP神经网络PID控制算法时超调量更小,控制精度更高,均方根误差和平均绝对误差更小,具有更好的温度控制效果。

在设计智能抓取系统的过程中,对目标物体的位置确定极为重要,运用链码算法进行物体的位置识别定位。以机器视觉和工业机器人为基础,对基于机器视觉的工业机器人抓取系统进行研究,经过相机标定、图片采集、图像预处理,实现物体的形状识别、抓取。运用Hough算法处理圆形物体,对于矩形、三角形物体则运用链码算法改进的Hough变换进行识别。通过确定物体的质心位置确定物体的位置,最终得到目标物体的形状与位置信息,然后根据确定的位置抓取目标工件。