隨著復(fù)合材料的飛速發(fā)展,碳纖維預(yù)浸帶作為一種典型的復(fù)合材料,已經(jīng)在國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)中扮演著不可或缺的角色。復(fù)合材料的大量應(yīng)用,使得復(fù)合材料技術(shù)日趨成熟,自動鋪放技術(shù)憑借其成型質(zhì)量好和自動化程度高的優(yōu)勢,成為近年來常用的新型加工方法之一。國內(nèi)自動鋪放技術(shù)經(jīng)過多年的不斷努力取得了一定的成果,已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了自動鋪放技術(shù)的應(yīng)用,但與國外相比,在復(fù)合材料原材料的研制、自動化生產(chǎn)、裝備技術(shù)、軟件優(yōu)化等方面依然有著很大差距。本文對龍門式碳纖維預(yù)浸帶鋪放機(jī)的運(yùn)動控制進(jìn)行了深入研究,主要研究了基于視覺反饋的運(yùn)動控制理論,并對鋪放機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。具體如下:(1)分析了自動鋪放技術(shù)與機(jī)器視覺技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,將機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用到自動鋪放技術(shù)中,從而確定了基于視覺反饋的龍門式碳纖維預(yù)浸帶鋪放機(jī)運(yùn)動控制方式。設(shè)計(jì)了鋪放機(jī)的總體運(yùn)動控制方案,包括了三大部分:鋪放頭視覺測量系統(tǒng)、基于視覺反饋的迭代學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)和鋪放機(jī)機(jī)械執(zhí)行部分。研究了基于視覺反饋的運(yùn)動控制理論,為鋪放機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。(2)實(shí)現(xiàn)了鋪放機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)硬件設(shè)計(jì)。研究了龍門式碳纖維預(yù)浸帶鋪放機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu),并對鋪放機(jī)總體...

【文章來源】： 武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 自動鋪放技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 機(jī)器視覺國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 研究目的及意義
    1.5 課題研究內(nèi)容
第2章 基于視覺反饋的運(yùn)動控制理論
    2.1 鋪放機(jī)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)構(gòu)成
    2.2 機(jī)器視覺原理
        2.2.1 坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)化
        2.2.2 透鏡畸變
    2.3 三維重建原理
        2.3.1 消除畸變
        2.3.2 立體校正
        2.3.3 立體匹配
        2.3.4 三維重投影
    2.4 視覺反饋原理
        2.4.1 鋪放頭位姿誤差
        2.4.2 視覺伺服原理
    2.5 迭代學(xué)習(xí)控制原理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 龍門式碳纖維預(yù)浸帶鋪放機(jī)
    3.2 視覺測量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 視覺測量系統(tǒng)概述
        3.2.2 光源
        3.2.3 相機(jī)
        3.2.4 鏡頭
        3.2.5 圖像采集模塊硬件連接
    3.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)
        3.3.2 PMAC運(yùn)動控制卡
        3.3.3 DTC-8B轉(zhuǎn)接板
        3.3.4 伺服系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
    4.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)
    4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 相機(jī)標(biāo)定模塊
        4.3.2 圖像預(yù)處理模塊
        4.3.3 位姿獲取模塊
        4.3.4 程序設(shè)置模塊
        4.3.5 手動控制模塊
        4.3.6 自動控制模塊
    4.4 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 PLC控制程序設(shè)計(jì)
        4.4.2 運(yùn)動控制程序設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋪放機(jī)運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備搭建
    5.2 視覺測量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 靶板固定位置靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 靶板不同位置靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 靶板動態(tài)實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 誤差分析
    5.3 鋪放機(jī)系統(tǒng)整體實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用研究 [J]. 王銘輝.  現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2019(08)
[2]汽車碳纖維增強(qiáng)塑料翼子板的設(shè)計(jì)及性能研究 [J]. 馬玲.  塑料工業(yè). 2019(01)
[3]淺談數(shù)字圖像處理去噪技術(shù) [J]. 馬浩元.  通訊世界. 2019(01)
[4]機(jī)器人迭代學(xué)習(xí)控制與重復(fù)控制研究 [J]. 趙永永.  自動化應(yīng)用. 2018(12)
[5]基于樹脂基復(fù)合材料自動鋪絲成型的鋪放壓力控制技術(shù)研究 [J]. 張洋,姚鋒,鄭廣強(qiáng),周曉芹,黃威.  科技與創(chuàng)新. 2018(23)
[6]永磁同步電機(jī)位置伺服系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制 [J]. 馬冬麒,林輝.  微電機(jī). 2018(11)
[7]解析CMOS圖像傳感器技術(shù)及未來發(fā)展 [J].   電子元器件與信息技術(shù). 2018(03)
[8]復(fù)合材料自動鋪放技術(shù)的研究進(jìn)展及其工藝特點(diǎn)分析 [J]. 徐志明.  電氣自動化. 2018(01)
[9]汽車內(nèi)飾用酚醛樹脂/黃麻纖維復(fù)合材料的拉伸性能 [J]. 程遙輝,丁武學(xué),孫宇.  工程塑料應(yīng)用. 2016(12)
[10]機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望 [J]. 胥磊.  設(shè)備管理與維修. 2016(09)

碩士論文
[1]基于PMAC的四軸桁架機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 楊少鋒.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]纖維鋪放成型過程應(yīng)力波傳播特性及工藝優(yōu)化研究[D]. 李文奇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]蘋果套袋機(jī)器人視覺伺服技術(shù)研究[D]. 李卓.沈陽理工大學(xué) 2017
[4]基于PMAC的磨料水射流開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究[D]. 強(qiáng)靖展.西華大學(xué) 2016
[5]基于迭代學(xué)習(xí)的6-DOF機(jī)械臂軌跡跟蹤控制研究[D]. 趙志超.沈陽大學(xué) 2013
[6]復(fù)合材料切割機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D]. 曹改芳.武漢理工大學(xué) 2013
[7]大型數(shù)控龍門銑床的虛擬樣機(jī)研究[D]. 陳旭.西安工程大學(xué) 2012
[8]基于OpenGL的虛擬鋪放機(jī)建模研究[D]. 李東海.武漢理工大學(xué) 2010
[9]鋼球表面缺陷視覺檢測技術(shù)的研究[D]. 楊陽.華東交通大學(xué) 2009
[10]鋪放頭控制系統(tǒng)的研究[D]. 吳猛.武漢理工大學(xué) 2007



本文編號：3480789