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系統識別號 U0026-0812200911135238
論文名稱(中文) 視覺伺服微物件搬運自動化之發展
論文名稱(英文) Development of Auto-Transportation of Micro-Object Using Visual Servoing
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering
學年度 92
學期 2
出版年 93
研究生(中文) 張威弘
研究生(英文) Wai-Home Zhange
電子信箱 supercoala@pchome.com.tw
學號 n1691465
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 88頁
口試委員 指導教授-張仁宗
口試委員-蔡南全
口試委員-莊智清
中文關鍵字 影像伺服  微撓性機構  樣版比對  視覺伺服  品質管制  功能獨立設計  自動化  定位控制 
英文關鍵字 micro compliant mechanism  functional independent design  positioning control  image servoing  visual servoing  quality control  pattern matching  automation 
學科別分類
中文摘要   精密微機械系統的實現過程中-包含問題分析、系統功能設計、實體製造加工,乃至系統整合與測試-吾人嘗試運用系統化、科學化的設計方法,使得原本相當複雜之光機電整合問題變得有法可循。
  且將微製造技術、機械運動控制、影像處理技術與機械視覺整合成一個視覺伺服微物件自動操縱的系統。
  最後,吾人成功地將此系統應用於物件搬運與插銷之自動化。其中物件為  76 X l 700 m的金屬銷與開口80 m PU插座,且自動化操縱為不斷循環的程序;因此,藉由以上自動化操縱的測試,可確定系統具有至少4 m的定位解析度,同時亦有保證良好的可靠度。
英文摘要   This thesis starts from objective investigation, functional design of system, and manufacture of parts to accurate micro-mechanism realization. During this process, we try to use systematic and scientific methods to simplify complicated design problem of Opto-Mechatronic System to ease the design process.
  By integrating micro-manufacturing technology, mechanical motion control, image processing, and machine vision to a system, then it becomes an auto-manipulation of micro-object system with visual servoing.
  Finally, we succeed in applying the system to transport a metallic ping and stick it into a PU socket automatically. And the automatic manipulation is a repeated process. Here, the dimension of ping/opening-end of PU socket is  76 X l 700 / 80 m. Through this automatic test, we can confirm that the precision of positioning is at least 4 m and a good reliability is also guaranteed.
論文目次 中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
誌 謝 Ⅲ
目 錄 Ⅳ
表 目 錄 Ⅵ
圖 目 錄 Ⅶ
符 號 表 Ⅹ
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 1
1-2.1 視覺伺服領域 2
1-2.2 微物件操縱領域 6
1-3 研究目標與方法 13
1-4 本文組織 14
第二章 系統設計與架構 15
2-1 功能設計 16
2-1.1 需求分析 16
2-1.2 機能展開 16
2-2 系統設計方法論 17
2-2.1 實體設計 17
2-2.2 製程設計 19
2-3 系統架構 21
第三章 微物件操縱系統 23
3-1 微夾持裝置 23
3-1.1 端效器設計 23
3-1.2 端效器製造 25
3-1.3 裝置之安裝 27
3-2 載具運動平台 30
3-2.1 平台需求分析 30
3-2.2 平台選擇與設計 32
3-2.3 平台與相關組件之安裝 33
3-3 置物運動平台 34
3-3.1 平台需求與選用 34
3-3.2 平台附屬功能設計 35
第四章 機械視覺感測系統 38
4-1 影像擷取裝置 38
4-1.1 攝影機 38
4-1.2 次要元件 41
4-2 視覺系統之架設規 42
4-2.1 視覺伺服架構 42
4-2.2 攝影機安置方案 44
4-3 影像處理單元 47
4-3.1 運動分析法則 47
4-3.2 影像處理程序 49
第五章 系統整合與測試 51
5-1 運動與視覺 51
5-1.1 軸平行度校準 53
5-1.2 比例係數校準 56
5-2 控制器設計 56
5-3 搬運自動化之實作 59
5-3.1 自動化設計 59
5-3.1 結果展示 62
第六章 結論與建議 69
6-1 結論 69
6-2 未來展望 70
參考文獻 71
附 錄 A 75
自 述 88
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