【摘 要】
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该课题为"国家863计划基金项目"的一部分.在原有基于遥微操作机器人研究的基础上,以建立基于显微视觉的半自动、全自动微操作系统为目标,进行了大量的调研,并对基于显微视觉
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该课题为"国家863计划基金项目"的一部分.在原有基于遥微操作机器人研究的基础上,以建立基于显微视觉的半自动、全自动微操作系统为目标,进行了大量的调研,并对基于显微视觉的微操作机器人系统及其关键技术进行了深入的研究.在对微操作机器人及其显微视觉系统进行全面综述的基础上,深入分析了基于显微视觉的微操作机器人系统的结构和组成.研制出包括微操作机器人本体、显微视觉系统和微力反馈系统的微操作机器人系统.微操作机器人本体又包括微操作手、宏动作业平台、微夹持器等.该机器人以显微视觉系统为核心,在微力觉传感器的辅助下能够完成微小零件的识别、定位和精密操作.在微操作系统设计、加工、装配及控制过程中出现的多个坐标系系统,复杂的坐标系转换将造成精度损失.因此快速、准确的标定算法对视觉系统的标定尤为重要.该文论述了微操作机器人系统中需要标定和调整的内容,并对其中的关键部分详细描述并给出解决方法.通过对立体显微镜原理的分析,对整个成像系统的成像模型进行简化,对各参数精确标定后获得了机器人本体与视觉系统之间的转换矩阵.显微视觉系统的主要作用就是要对操作对象和操作工具的三维位置信息进行测量.该文首先对显微镜的自动调焦技术进行深入研究,以获取操作对象的清晰图像.然后,通过图像预处理、图像分割、边缘提取及图像细分等图像处理技术对操作目标识别分析,获得了二维信息.最后通过焦点变换和双目立体视觉两种方法获得了操作对象相对深度信息.该文的研究工作为微操作机器人显微视觉系统的研究提供了可以借鉴的理论和实践经验,在机器人微操作领域,特别是在微装配技术方面具有重要意义.
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