激光切割是應(yīng)用最為廣泛的激光加工技術(shù)之一。隨著智能制造對(duì)制造業(yè)影響力的與日俱增,工業(yè)界迫切需要開(kāi)發(fā)更高效、更智能化的激光切割數(shù)控系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)一款基于視覺(jué)識(shí)別的切割系統(tǒng)是激光切割實(shí)現(xiàn)智能化的重要途徑。切割速率和精度是衡量數(shù)控激光切割系統(tǒng)的兩個(gè)重要指標(biāo)。目前過(guò)沖和失步現(xiàn)象是限制激光切割速率提高的關(guān)鍵;就切割精度而言,利用合適的圖像輪廓提取方法和插補(bǔ)算法,可以進(jìn)一步提升加工精度。本文圍繞提升數(shù)控激光切割系統(tǒng)的切割速率和切割精度的需求,研發(fā)了基于機(jī)器視覺(jué)的切割軟件和硬件系統(tǒng),具體工作如下:（1）切割系統(tǒng)的圖像處理部分。通過(guò)工業(yè)相機(jī)對(duì)目標(biāo)圖像進(jìn)行采集,并且通過(guò)圖像灰度化、濾波等工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)邊界輪廓的提取。為了后續(xù)的插補(bǔ)運(yùn)算方便,通過(guò)優(yōu)化輪廓擬合算法,降低圖像信息中的冗余像素信息,達(dá)到減少運(yùn)算量提高效率的目的。（2）切割系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制部分:物理器件慣性作用導(dǎo)致的過(guò)沖和失步現(xiàn)象無(wú)法避免,但是可通過(guò)算法進(jìn)行彌補(bǔ),實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的平滑啟停。針對(duì)平臺(tái)裝置的失步和過(guò)沖現(xiàn)象,研究?jī)?yōu)化加減速控制算法,成功消除失步和過(guò)沖現(xiàn)象。（3）切割系統(tǒng)檢驗(yàn)測(cè)試部分:基于時(shí)間分割的插補(bǔ)算法,提高插補(bǔ)的精度,利用系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行采集、... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Gerber公司的自動(dòng)切割系統(tǒng)

圖 1.1 Gerber 公司的自動(dòng)切割系統(tǒng)Figure 1.1 Gerber automatic cutting system控切割控制系統(tǒng)方面展開(kāi)研究比較晚，但是發(fā)展的來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)處于飛速發(fā)展階段，制造業(yè)也在數(shù)控設(shè)備的公司從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)，并且對(duì)其進(jìn)行的數(shù)控技術(shù)，并且能夠在短期內(nèi)生產(chǎn)出高質(zhì)量的國(guó)是武漢嘉銘公司的 GN-NCF4015 激光切割系統(tǒng)，機(jī)驅(qū)動(dòng)，保障了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，響應(yīng)快，定位速度

圖 1.4 二維圖像到三維的重建Figure 1.4 reconstruction from 2d image to 3d image975 年，Marr 為主導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次對(duì)機(jī)器視覺(jué)提出了系統(tǒng)的理論，核心內(nèi)維圖像的基礎(chǔ)上恢復(fù)三維形貌[44]。980 年，機(jī)器視覺(jué)開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室面向市場(chǎng)應(yīng)用，首先集中應(yīng)用于半導(dǎo)汽車(chē)和制藥等行業(yè)領(lǐng)域。其中視覺(jué)技術(shù)對(duì)于半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣電子元器件的加工和印刷 PCB 板。隨著技術(shù)的成熟，視覺(jué)技術(shù)逐漸被業(yè)、航空、工業(yè)、氣象、軍事等行業(yè)領(lǐng)域[45]。內(nèi) 90 年代才進(jìn)軍機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域，這也是國(guó)內(nèi)視覺(jué)技術(shù)落后的直接因素，隨著中國(guó)制造業(yè)水平穩(wěn)步提升，國(guó)內(nèi)外加工需求不斷，中國(guó)逐步發(fā)展大的“世界工廠(chǎng)”。因此視覺(jué)技術(shù)在國(guó)內(nèi)得以快速發(fā)展，越來(lái)越多的視覺(jué)中國(guó)，中國(guó)正在成為視覺(jué)技術(shù)學(xué)習(xí)的活躍地區(qū)。國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)的技術(shù)還很多行業(yè)還沒(méi)有進(jìn)行應(yīng)用，還沒(méi)有能讓視覺(jué)技術(shù)走向高端市場(chǎng)，但是中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]數(shù)控系統(tǒng)中C2連續(xù)五次PH曲線(xiàn)插補(bǔ)算法研究[J]. 姜海兵,趙東標(biāo),羅暉淼,劉豪志.  機(jī)械與電子. 2019(02)
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博士論文
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碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺(jué)的物料分揀工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳懇.深圳大學(xué) 2017
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的雙工業(yè)機(jī)器人協(xié)同裝配技術(shù)研究[D]. 李立.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人引導(dǎo)與抓取[D]. 王宇.昆明理工大學(xué) 2017
[4]基于Otsu的圖像閾值分割算法的研究[D]. 龍建武.吉林大學(xué) 2011
[5]基于DSP的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器研究[D]. 賀小平.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[6]基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張玉姣.華中師范大學(xué) 2009
[7]智能型數(shù)控電腦裁床系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 趙勇.電子科技大學(xué) 2008
[8]嵌入式數(shù)控系統(tǒng)及前瞻控制器研究[D]. 蔡立挺.浙江大學(xué) 2008
[9]嵌入式Linux下文件系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 彭曉曦.電子科技大學(xué) 2007
[10]嵌入式Iinux操作系統(tǒng)裁剪和定制研究[D]. 李革梅.中北大學(xué) 2005



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