點(diǎn)漆是一種將油漆或是其它有色液體涂覆在物體表面或槽孔中的工藝,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了半自動(dòng)點(diǎn)漆機(jī)和全自動(dòng)點(diǎn)漆機(jī),但存在著靈活性較差,對(duì)工作環(huán)境要求高,工作效率低等問(wèn)題,因此迫切需要一套自動(dòng)化程度高、加工速度快、精度好的點(diǎn)漆系統(tǒng)。本文將Delta機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)相結(jié)合應(yīng)用于點(diǎn)漆加工。利用機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)定位,同時(shí)發(fā)揮出Delta機(jī)器人高精高速的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高加工效率。本文的主要工作內(nèi)容如下:（1）對(duì)視覺(jué)點(diǎn)漆系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。視覺(jué)點(diǎn)漆系統(tǒng)由機(jī)械結(jié)構(gòu)、視覺(jué)定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和點(diǎn)漆閥系統(tǒng)組成。設(shè)計(jì)并搭建了Delta機(jī)器人作為點(diǎn)漆系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),并對(duì)視覺(jué)定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和點(diǎn)漆閥系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)和硬件選型。（2）設(shè)計(jì)了基于模板匹配算法的視覺(jué)定位系統(tǒng)。針對(duì)點(diǎn)漆產(chǎn)品表面光滑、易反光的特點(diǎn),對(duì)模板匹配算法和圖像邊緣檢測(cè)算法進(jìn)行了研究。對(duì)模板匹配算法進(jìn)行了改進(jìn),將匹配過(guò)程分為粗匹配和精匹配提高了匹配速度,加快了大約0.23s。并根據(jù)實(shí)際加工存在多個(gè)物體需同時(shí)加工的情況編寫(xiě)了多模板匹配算法。（3）研究了適用于視覺(jué)點(diǎn)漆系統(tǒng)的路徑規(guī)劃算法。將蟻群算法引入到視覺(jué)點(diǎn)漆系... 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

NexJetNJ-8點(diǎn)漆系統(tǒng)[7]

前知名的企業(yè)有美國(guó)的PVA、諾信、日本的武藏、仲氏液控以及德國(guó)的肖根福羅格等公司。如圖1-3為美國(guó)諾信公司制造的NexJetNJ-8點(diǎn)漆設(shè)備。該設(shè)備能夠滿足當(dāng)今高速度、高精度、多樣化生產(chǎn)的要求。它采用新一代噴射點(diǎn)漆技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)快速、簡(jiǎn)便、智能化噴射點(diǎn)漆作業(yè)[7]。此外，NexJetNJ-8點(diǎn)漆系統(tǒng)還能夠?qū)σ后w進(jìn)行精準(zhǔn)控制，確保了原材料無(wú)論是低粘度液體還是高粘度液體都可以進(jìn)行點(diǎn)漆加工。如圖1-4所示是美國(guó)PVA公司生產(chǎn)的PVA350選擇性表面涂覆系統(tǒng)，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)大面積快速點(diǎn)漆加工[8]。圖1-3NexJetNJ-8點(diǎn)漆系統(tǒng)[7]圖1-4PVA350表面涂覆系統(tǒng)[8]Figure1-3.NexJetnj-8surfacepaintsystemFigure1-4.PVA350surfacepaintsystem近年來(lái)，伴隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)地不斷完善，各行業(yè)對(duì)于點(diǎn)漆設(shè)備的需求逐漸增加，國(guó)內(nèi)點(diǎn)漆機(jī)行業(yè)快速發(fā)展，相繼涌現(xiàn)出了許多研制點(diǎn)漆設(shè)備的企業(yè)[7]。國(guó)內(nèi)的點(diǎn)漆設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)主要集中在深圳、東莞、蘇州等工業(yè)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)。但大部分國(guó)內(nèi)企業(yè)研制的點(diǎn)漆設(shè)備還停留在編程點(diǎn)漆機(jī)階段，對(duì)于全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)尚未能在技術(shù)上有所突破。目前只有小部分國(guó)內(nèi)廠家能夠研制出全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)，但存在著精度不高、功能單一等諸多問(wèn)題。如圖1-5為廣東東莞鉑銳智能科技有限公司自行研制的一款全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)。該自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)具有公司自行研發(fā)的全自動(dòng)視覺(jué)定位系統(tǒng)，能夠在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中自動(dòng)修正點(diǎn)漆加工坐標(biāo)。目前該型自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)主要應(yīng)用于產(chǎn)品上色領(lǐng)域，例如麻將、象棋、軍棋等物體的上色，工作效率是半自動(dòng)點(diǎn)漆機(jī)的4倍。相較于國(guó)外企業(yè)的點(diǎn)漆設(shè)備，國(guó)產(chǎn)點(diǎn)漆設(shè)備仍有較大落后，差距主要體現(xiàn)在點(diǎn)漆加工精度和加工一致性上面[9]。同時(shí)國(guó)產(chǎn)點(diǎn)漆設(shè)備上的一些精密部件如高速噴射閥、精密調(diào)壓閥和電磁閥等部件都嚴(yán)重依賴于

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4定性仍有待提高，在特殊工件或特殊工作環(huán)境下圖像定位精度不夠準(zhǔn)確�？傮w而言，國(guó)產(chǎn)點(diǎn)漆設(shè)備在近年來(lái)取得了快速發(fā)展，但生產(chǎn)研制的大多為編程點(diǎn)漆機(jī)，只能應(yīng)用于一些中低端行業(yè)。全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)的相關(guān)技術(shù)與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大，主要體現(xiàn)在加工精度和加工效率上，仍需要較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間。圖1-5國(guó)產(chǎn)全自動(dòng)視覺(jué)點(diǎn)漆機(jī)[9]Figure1-5.Domesticautomaticvisualsurfacepaintmachine1.3機(jī)器視覺(jué)1.3.1機(jī)器視覺(jué)研究現(xiàn)狀機(jī)器視覺(jué)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支，它包含了數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)成像、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)等多個(gè)方面[10-13]。機(jī)器視覺(jué)最基本的特點(diǎn)就是利用相機(jī)和計(jì)算機(jī)來(lái)模仿人眼和人腦的作用進(jìn)行檢測(cè)與判斷[14,15]，大大提高機(jī)器生產(chǎn)的靈活性和自動(dòng)化程度。機(jī)器視覺(jué)的工作過(guò)程是通過(guò)相機(jī)、鏡頭、圖像采集卡等機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品將目標(biāo)特征轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)；再由圖像處理算法從數(shù)字圖像信號(hào)中提取出所需的目標(biāo)數(shù)據(jù)，最后根據(jù)提取得到的目標(biāo)數(shù)據(jù)控制機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)包括光源系統(tǒng)、鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡和視覺(jué)處理器[15]，如圖1-6。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)ORB和網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)的圖像匹配算法[J]. 羅守品,楊濤,梅艷瑩.  傳感器與微系統(tǒng). 2019(07)
[2]圖像匹配方法研究綜述[J]. 賈迪,朱寧丹,楊寧華,吳思,李玉秀,趙明遠(yuǎn).  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]基于蟻群算法的變電站巡檢機(jī)器人路徑優(yōu)化研究[J]. 劉煊琨,劉紅兵,王瑾.  電氣應(yīng)用. 2019(02)
[4]基于改進(jìn)蟻群算法的移動(dòng)機(jī)器人全局路徑規(guī)劃[J]. 占偉,屈軍鎖,蘆鑫,侯磊超.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(24)
[5]一種灰度梯度暗通道圖像自動(dòng)調(diào)焦方法[J]. 王佳松,孫海江,江山,王嘉成.  液晶與顯示. 2018(08)
[6]機(jī)器視覺(jué)在智能制造中的應(yīng)用[J]. 歐陽(yáng)智,肖旭.  大數(shù)據(jù)時(shí)代. 2018(03)
[7]德國(guó)工業(yè)4.0對(duì)《中國(guó)制造2025》的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)研究[J]. 王莉.  科學(xué)管理研究. 2017(05)
[8]Delta并聯(lián)機(jī)器人裝配誤差分析與補(bǔ)償[J]. 潘華,邱繼紅,劉林.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(20)
[9]求解TSP的改進(jìn)信息素二次更新與局部?jī)?yōu)化蟻群算法[J]. 許凱波,魯海燕,程畢蕓,黃洋.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(06)
[10]基于點(diǎn)銳度和平方梯度的圖像清晰度評(píng)價(jià)方法[J]. 薛萬(wàn)勛,卞春江,陳紅珍.  電子設(shè)計(jì)工程. 2017(08)

博士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的自動(dòng)調(diào)焦方法研究[D]. 路朋羅.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016

碩士論文
[1]蟻群算法的改進(jìn)及其在若干優(yōu)化問(wèn)題中的應(yīng)用[D]. 許凱波.江南大學(xué) 2018
[2]基于圖像特征提取和描述的匹配算法研究[D]. 葉志堅(jiān).廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[3]機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工件自動(dòng)定位中的研究與應(yīng)用[D]. 馮盛淼.廈門大學(xué) 2018
[4]改進(jìn)蟻群算法解決電商快遞場(chǎng)景下的多目標(biāo)多旅行商問(wèn)題[D]. 鄧昶博.華南理工大學(xué) 2018
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的異型工件機(jī)器人焊接軌跡自動(dòng)生成方法研究[D]. 周仁義.華南理工大學(xué) 2018
[6]基于雙目視覺(jué)的DIC測(cè)量技術(shù)研究[D]. 肖穎.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[7]基于視覺(jué)的點(diǎn)漆機(jī)設(shè)計(jì)研究[D]. 楊凡.廈門大學(xué) 2017
[8]基于機(jī)器視覺(jué)定位的自動(dòng)點(diǎn)膠控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D]. 劉幣幣.華南理工大學(xué) 2016
[9]視覺(jué)點(diǎn)膠機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張義華.東南大學(xué) 2016
[10]面向滴塑設(shè)備的圖像處理技術(shù)研究[D]. 鄧高生.華南理工大學(xué) 2016



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