非接觸技術在生物學、化學、空間材料學、氣體減摩潤滑、MEMS等領域有著重要的應用價值。在超精密制造領域,如晶圓、硅片的制造與運輸,需要在非接觸、超凈化條件下進行。接觸式夾持與運輸已經無法滿足當今超精密零件制造的發(fā)展需求。非接觸式夾持與運輸技術應運而生。本文以超聲懸浮夾持技術為研究對象,設計了超聲懸浮非接觸夾具結構,建立了夾具結構參數設計模型,提高了非接觸夾持的穩(wěn)定性。主要研究內容如下:1.為提高非接觸式夾具的夾持穩(wěn)定性,提出一種有側向約束力的新型超聲懸浮夾具方案,利用輻射端側板結構的橫向超聲振動來激發(fā)聲輻射壓力,可以建立對工件側向的約束力。2.基于三種常用代理模型技術（KRG,PRS,SVR）,運用最優(yōu)拉丁超立方取樣方法,產生了訓練樣本點和測試樣本點,建立了新型超聲懸浮夾具的設計模型,并用測試樣本點測試了其模型精度,運用遺傳算法優(yōu)化了新型超聲懸浮夾具的結構參數。3.為驗證新型超聲懸浮夾具非接觸夾持效果,運用工業(yè)視覺測量技術,搭建了試驗平臺;分析了相機成像模型與畸變誤差,研究了圖像處理中圖像平滑技術,邊緣檢測算法,結合本文實際,運用中值濾波進行平滑降噪和Canny邊緣檢測算法,基于Hou... 

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 超聲近場懸浮原理
    1.3 國內外研究現狀
        1.3.1 超聲近場懸浮研究現狀
        1.3.2 非接觸夾持與運輸研究現狀
        1.3.3 代理模型應用現狀
    1.4 本文的研究內容和安排
2 新型超聲懸浮夾具結構設計
    2.1 超聲懸浮及工件懸浮狀態(tài)
    2.2 新型超聲懸浮夾具結構設計
    2.3 耦合板振動與代理模型
    2.4 本章小結
3 基于代理模型建立超聲懸浮夾具參數設計模型
    3.1 代理模型建模原理
        3.1.1 KRG代理模型建模原理
        3.1.2 PRS代理模型建模原理
        3.1.3 SVR代理模型建模原理
    3.2 代理模型建模精度評價準則
    3.3 訓練樣本點與測試樣本點選取
        3.3.1 初選設計空間
        3.3.2 初選訓練樣本點與測試樣本點
        3.3.3 初次建模結果
        3.3.4 設計空間調整
        3.3.5 第二次訓練樣本點與測試樣本點
    3.4 建模結果與模型修正
        3.4.1 縱振頻率建模結果
        3.4.2 側板橫向位移建模結果
    3.5 遺傳算法優(yōu)化結構參數
        3.5.1 優(yōu)化目標及約束條件
        3.5.2 優(yōu)化結果
    3.6 本章小結
4 夾持試驗平臺與視覺測量系統(tǒng)
    4.1 夾持試驗平臺
    4.2 視覺測量系統(tǒng)
        4.2.1 相機模型
        4.2.2 相機標定
        4.2.3 標定結果與圖像畸變
    4.3 圖像識別與檢測標記點
        4.3.1 圖像預處理
        4.3.2 Hough變換檢測圓形原理
        4.3.3 標記點邊緣檢測
        4.3.4 圖像識別標記點
    4.4 視覺測量系統(tǒng)精度
    4.5 本章小結
5 夾持對比試驗
    5.1 試驗條件
    5.2 約束范圍試驗
    5.3 對比試驗
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]代理模型預測研究及其在葉輪機械中的應用[D]. 李飛.大連理工大學 2014
[9]一種新型的近場聲懸浮系統(tǒng)的研究[D]. 閆樂樂.陜西師范大學 2014
[10]超聲近場懸浮穩(wěn)定性實驗研究及聲場優(yōu)化[D]. 周其波.大連理工大學 2014



本文編號：3703280