成果介绍
一、背景介绍 所开发的智能校验机器人可代替人工检定各种模拟式、数字式仪表,实现了各式仪表检定的数字化及自动化,提高生产效率,节省人力物力。其成果不仅可以用于电测仪表计量校准,而且可以推广应用到其他行业指针式仪表的出厂检验和周期检定校准。二、整体结构 所开发的智能校验机器人整体结构主要由控制系统、运动系统、视觉系统、计量标准源及检定平台组成。其中控制系统为机器人的“大脑”,负责系统整体流程的控制;运动系统相当于机器人的:“躯干及四肢”,负责带动视觉系统运动到指定位置;视觉系统相当于机器人的“眼睛”,完成对目标区域的搜索、观察、读数识别等。三、先进性及技术特点 所开发的智能校验机器人可以实现只能搜索、定位、识别,实现对高精度指针式仪表的智能检定,具有如下优势: 1)节约劳动力:1名技术人员可同时管控2台以上智能校验机器人,单位时间内1台机器人可完成3个技术人员的工作量,因此,至少可节约5/6的劳动力;2)高效率:和人工检定相比,检定时间至少缩短至原来的1/3;3)高自动化:只需极少的人工参与(如将仪表摆放至检定平台并连线),系统高自动化地完成整个检定过程,并生成检定报告;4)高准确性:系统采用先进的图像处理、识别技术,对同一点的10次读书标准差小于***,准确性高;5)高性价比:所开发的系统虽然首次投入较大,和日益增加的人工成本相比,性价比非常可观。 所开发的智能校验机器人具有如下技术特点: 1)“三点一线”的保障:以被检定点的刻度线与刻度弧线交点为匹配点,通过图像识别算法和高精度的运动控制,使视觉系统运动到匹配点正上方,确保在检定点读数时“三点一线”,确保读数的准确性; 2)高效准确的图像处理算法:运用图像滤波技术,图像阀值分割算法,图像区域标记算法,有效区域识别提取算法等图像处理技术正确得到匹配点、指针及刻度线的识别结果,实现快速准确识别匹配点及表盘指针读数;3) 高精度的运动控制:运用伺服控制与光栅传感定位实现运动系统的闭环运动控制,采用数字PID闭环控制方法,步进电机驱动可实现256细分,保证了平稳的低速步进和精确定位能力,闭环位移精度为1μm;4) 开放性的系统结构:结合多种应用领域,将各种特征转化为模板,具有可移植性和可裁剪性,可以方便地扩展到相关应用领域。
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