微小慣性器件裝配系統(tǒng)視覺測(cè)量模塊研究.pdf

1、隨著微機(jī)電產(chǎn)品在各個(gè)工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)其精度也提出了更高要求。目前，微機(jī)電產(chǎn)品大多依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員在顯微鏡的輔助下完成裝配，產(chǎn)品質(zhì)量的一致性差且裝配效率不高。針對(duì)以上問題，微小器件裝配系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，國(guó)內(nèi)外眾多科研機(jī)構(gòu)對(duì)其展開深入的研究。
　　為了縮短微小慣性器件裝配系統(tǒng)的開發(fā)周期，節(jié)約研制和使用成本，設(shè)計(jì)了模塊化結(jié)構(gòu)的裝配系統(tǒng)，主要包括視覺測(cè)量模塊、裝配作業(yè)模塊和裝配作業(yè)工作臺(tái)模塊。本文主要研究視覺測(cè)量模塊，視覺測(cè)量是

2、微小慣性器件裝配系統(tǒng)獲取待裝配零件位姿信息的主要手段，對(duì)其測(cè)量精度有較高的要求。本文主要從模塊的結(jié)構(gòu)與控制、誤差補(bǔ)償模型、模塊參數(shù)標(biāo)定、驅(qū)動(dòng)控制軟件等方面對(duì)視覺測(cè)量模塊展開研究。
　　視覺測(cè)量模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括三軸精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和機(jī)器視覺裝置。為了解決機(jī)器視覺裝置拍攝視場(chǎng)有限和較大的裝配工作區(qū)域之間的矛盾，設(shè)計(jì)了由三軸精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)搭載機(jī)器視覺裝置的結(jié)構(gòu)，三軸精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)器視覺裝置在裝配工作區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在不同位置獲

3、取零件圖像。
　　為了提高視覺測(cè)量模塊的測(cè)量精度，從三軸精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和機(jī)器視覺裝置兩個(gè)角度出發(fā)，分析模塊的誤差來源，確定主要的模塊誤差參數(shù)。通過建立三軸精密運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和機(jī)器視覺裝置的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，得到模塊的誤差補(bǔ)償模型。同時(shí)，設(shè)計(jì)了模塊參數(shù)的標(biāo)定方案，定制高精度的標(biāo)定模板和選取相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)各參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。
　　為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)模塊化和通用化，設(shè)計(jì)了模塊的驅(qū)動(dòng)控制軟件，包括模塊控制類和功能函數(shù)庫(kù)，目的是為