基于PLC的折弯机液压伺服控制系统设计

为保证折弯机在板材折弯过程中的稳定性及可靠性,设计了一种折弯机液压伺服控制系统,对折弯机工作运行状态进行控制分析,在此基础上设计折弯机液压系统。通过设计液压系统参数,建立适当的液压驱动伺服系统模型,由此建立数学模型并使用PLC进行程序编写。结果表明,通过对液压伺服控制系统的合理设计,提高了折弯机工作的稳定性与可靠性,板材折弯质量有较大提升。     

国内外折弯机技术的发展进程

板料折弯机是使用广泛的弯曲机械,80年代迅速实现了数控化,CIMT'95展出了18台折弯机,我国历届国际机床展览会上,本届展出折弯机最多,水平较高。本文介绍了CIMT’95国内外折弯机参展商产品,提出发展折弯机技术的建议。     

基于SQL Server与SolidWorks二次开发的型钢库的设计

型钢作为一种钢结构材料,被广泛应用于机械领域。针对三维建模和设计中,同系列的型钢具有相似的截面形状,提出了一种基于SQL Server数据库和SolidWorks二次开发的型钢库的设计。使用VB.NET语言作为开发工具,借助SQL Server 2014数据库对型钢数据进行储存、读取和管理,并能够对数据进行增、删、改、查等操作,实现了SolidWorks中型钢的快速设计。该方法能够自动生成和保存多种非标型钢的三维模型,加强了知识重用,提高了设计率。     

基于开放平台的嵌入式数控系统开发

数控技术是当前工业生产中非常重要的控制技术,尤其是数控折弯机床系统智能技术是未来的发展方向。文章简单介绍并分析了模糊控制算法和数控折弯机床系统模糊控制器。     

基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量系统

提出了一种基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量方法。使用工业相机获取工作装置侧视图像,采用鞍点检测方法快速捕捉工作臂上的人工靶标;将靶标间的固定几何尺寸关系作为约束条件筛选出靶标中的鞍点并计算相应工作臂的姿态角;通过预判靶标的运动范围以缩小图像检测区域,提高算法处理速度。试验表明,与挖掘机上原有的拉线传感器测量系统相比较,动臂和斗杆姿态角动态测量偏差分别小于1°和2°,处理每帧工作装置运动图像平均用时在100 ms以内,验证了该方法对挖掘机工作装置姿态测量的可行性。     

基于计算机视觉的水果分选机实时控制系统

研究了一种基于计算机视觉的水果分选机实时控制系统。其利用计算机进行水果图像的采集、处理。利用单片机对分选台执行机构进行控制。工作时，光电传感器的脉冲信号触发图像卡采集图像，计算机进行图像处理后，其结果信号由串口发出，单片机接收到结果信号后向相应的电磁阀发出开关量信号，驱动执行机构动作，从而实现实时分选。     

基于计算机视觉的玉米籽粒形态测量

为了提高玉米籽粒形态测量的精度与自动化程度,提出一种应用计算机视觉技术对玉米籽粒进行图像获取与形态测量分析的新方法.通过流域分割、轮廓线提取、像素点计数获得籽粒投影面积、周长和长短轴等形态描述指标,并建立了籽粒投影面积与籽粒质量的回归方程.计算机视觉技术为玉米籽粒形态测量与评价提供了一个新途径.     

基于机器视觉的烟叶面积在线测量

为提高烟草打叶复烤工艺中烟叶叶片结构的检测效率,研究了用于烟叶叶片结构在线检测的叶片面积快速测量方法.采用空变模糊矩阵还原了线阵相机的场曲模糊,利用张正友标定法校正了图像畸变;提出了对噪声、照明环境不敏感的R、G分量差值阈值分割法,实现了叶片图像的高精度分割;提出了计算效率较高的叶片面积拼接法,解决了在线检测时单个叶片被分割在2幅图像中的问题.采用多线程技术,编写了并行图像处理软件,开展了重复性实验,结果表明:图像处理速度达22帧/s,能够满足在线测量要求,在100～2500mm2量程内,相对误差小于0.50％,变异系数小于1.01％.     

基于单目视觉的车辆距离测量研究

提出一种单目测距算法,将车牌检测与距离测量分离,以车牌作为车牌检测和距离测量的纽带,使用YOLOv4-Tiny pro检测车牌,基于几何关系的车辆测距模型,根据车牌尺寸的先验信息准确计算出车辆距离。最后对系统的识别效果和距离检测结果分别进行了实验验证,对于整合后的算法进行了进一步优化,证明了方法的有效性。     

基于计算机视觉的玉米种子形态识别测量

种子的一致性包括品质、形态和颜色特征方面。采用具有高度一致性的种子,可以提高后期的机械化作业程度,从而降低生产成本。要提高种子的一致性,则必须识别并清除裂变和畸形的种子,传统的清选操作只能保证种子的净度和健康度,且效率太低。计算机视觉是目前种子精选分级方面研究最多的技术,适用的作物种类也很广泛。为此,基于计算机视觉技术,建立了玉米种子的形态识别测量方法和系统。系统通过扫描获取种子图像,再进行预处理和图像分割,提取单粒种子的图像;然后以面积和圆形度为参数,将种子划分为4个等级。在验证试验中,系统的图像处理过程仅耗时2s,对种子大小和圆扁的识别准确率分别为98%和96%,能够满足自动分级的要求。系统的创新在于用扫描仪代替相机,分析的通量大,且成像的质量高。另外,仅选择两个特征值作为分级参数,减少了分析过程中的计算量,有利于在实时分级装置中应用。     

基于单目多视角机器视觉的珍珠在线分类装置

利用摄像机前放置多枚平面镜组成的对称斗型腔体构成以物为中心的单目多视角摄像装置,在摄像机投影平面上直接获取从不同视角拍摄的珍珠表面图像;然后对不同视角的珍珠表面图像进行处理,获得反映珍珠品质的各种特征值;最后用特征融合的方式判定珍珠的品质。实验结果表明,设计的基于单目多视角机器视觉装置能保证在一个统一的颜色系统中一次获得珍珠整个球体表面的图像,实时完成珍珠的大小、形状、光泽、瑕疵和颜色等外观品质指标的视觉检测与分类。     

基于立体视觉的农机热锻件测量系统设计

为解决农机热态锻件的在线尺寸测量问题,提出了一种基于计算机双目立体视觉的解决方案。针对热锻件的图像获取、特征提取、图像匹配和三维重建等问题展开研究,分别采用光谱选择性图像采集方案、形态学角点和轮廓提取方案,基于标定立体校正的快速匹配和重建方案,构建了一套在线测量系统。为提高系统的实时性,采用Open CV计算机视觉库函数实现相应算法。以一个被加热至1 000℃圆柱体锻件为试验对象,测量结果直径相对误差为2.20%,高度相对误差为1.81%,用时87s。试验结果表明:所提出的农机高温热锻件几何参数测量方法能够满足锻造生产现场对尺寸测量实时、精确、高效的要求。     

基于机器视觉的零件尺寸测量及分析

课题组设计的基于机器视觉的零件尺寸测量系统以尼龙材质注塑成型、后期经铣床加工制成的U形连接块为研究对象,测量其上表面面积、周长以及加工孔半径。课题组优先选用5×5平滑滤波器进行图像预处理,利用Roberts算子进行边缘检测分割,再利用数学形态学算法(开运算、闭运算)锐化边缘,最后利用标板给予的标定系数,将图像上零件尺寸的像素值转换成物理空间的实际测量尺寸。     

基于视觉测量的茶叶嫩芽定位方法研究

针对目前名优茶采摘效率低以及名优茶的采摘具有较强的时效性等问题,提出用双目摄像头定位茶叶嫩芽,以此推动自动化采茶设备的研发。采用双目立体视觉技术获取茶叶嫩芽的三维坐标信息,用于引导采摘机械臂进行自动化采摘作业。试验以茶园中的茶树为研究对象,根据SGBM算法获得一幅视差图像。然后通过OpenCV中reprojectImageTo3D函数得到深度图像,最后对照左摄像机中嫩芽形心在深度图像中的位置,获取茶叶嫩芽的三维坐标信息。实验结果表明,所采用的方案能够较为精确地定位出茶叶三维立体坐标,为后续自主采茶机器人的研发提供了技术支持。     

基于激光视觉的农作物株高测量系统

针对目前视觉测量农作物株高技术中存在农作物顶点和底点难以识别的问题,设计了一种基于激光视觉的农作物株高测量系统。该系统针对农作物株高测量特点,改进了三角测量模型,改进后的三角测量模型参数包括相机参数、光平面方程和相机安装参数;依据系统测量模型,该系统标定过程中通过至少一次将棋盘格标定板置于农作物底端点对应水平面的平行平面上,建立农作物底点平面对应的地面坐标系,通过将激光器发出的激光线投射到农作物上,识别农作物顶点。在株高为558.00~1 843.30 mm的农作物上的测试结果表明,测量绝对误差最大值28.30 mm,相对误差最大值为2.17%。该系统标定完成后可实现自动化与实时测量,且测量精度高,具有良好的实用价值。     

基于机器视觉的植物水势测量装置设计

压力室法判断水势测量终点需要对待测样本截面渗液状况进行观察,但由于观察者的判断标准不一致,容易造成较大测量误差。为此,根据待测样本截面出现渗液时光线发生折射、截面图像的灰度值出现变化的现象,提出了利用机器视觉代替人眼进行水势测量终点判断的方法。该方法使用USB摄像头采集待测样本截面图像,通过控制系统软件计算采集到的图像平均灰度值变化来判断水势测量终点。根据该方法设计了一种基于机器视觉的植物水势测量装置,并进行了试验验证,结果表明:该方法可行,且提高了水势测量速度和测量精度。     

基于单目视觉工件尺寸测量系统的研究

基于双目视觉三维测量原理,提出了一种摆动式单相机三维测量方法。通过分析系统结构参数对测量精度影响,确定了测量误差处于最小范围时的结构参数。设计了系统的硬件结构并开发了图像处理软件模块,搭建了相应的测量系统。利用平面靶标标定法对该系统进行了立体标定,确立了该系统各坐标系之间的映射关系。     

大型搅拌设备结构设计的探索

分析了大型搅拌设备在结构设计中的特点及体会     

基于机器视觉的零件尺寸测量装置的设计

文章提出了基于机器视觉的测量方式,主要测量工件的面积、周长和边长等数据。测量采用固定装置,标定采用传统标定法。硬件系统采用了USB接口的工业相机。软件主要对图像进行了预处理,预处理为图像的切割、灰度化、滤波。