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基于机器视觉的螺帽自动化筛选系统的设计与实现

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基于机器视觉的螺帽自动化筛选系统的设计与实现

作者：张继鑫西南交通大学

学位级别：硕士

随着现代化进程的推进与科技的不断发展,工业生产中对制造工艺与产品质量的要求愈来愈严格,其中对连接件的质量要求体现的尤为明显。螺帽作为连接件中最为常见与应用最为广泛的类型,在现代制造业中起着重要的作用,螺帽的质量将会直接影... 详细信息

随着现代化进程的推进与科技的不断发展,工业生产中对制造工艺与产品质量的要求愈来愈严格,其中对连接件的质量要求体现的尤为明显。螺帽作为连接件中最为常见与应用最为广泛的类型,在现代制造业中起着重要的作用,螺帽的质量将会直接影响整个工业产品的质量,在某些特定场景下质量较差的螺帽将会带来一定的安全隐患,因此对螺帽进行检测与筛选就显得尤为重要。针对目前传统人工检测方式中存在的漏检率高、误检率高与检测效率低等问题,本文从螺帽的实际应用出发,根据功能需求,设计并实现了一套基于机器视觉的螺帽自动化筛选系统。本系统主要分为硬件与软件系统两部分,实现了从螺帽的图像采集、抓取、移动、旋转拧紧到尺寸检测、缺陷检测以及分拣的全流程螺帽自动化筛选操作,在大大降低螺帽检测漏检率、误检率的同时,也大大提高了检测的工作效率,提高了螺帽筛选的自动化水平。本文的主要研究内容为对螺帽筛选系统的总体研究与设计,主要涵盖四个部分:第一部分为螺帽表面检测算法的研究,分别采用传统的图像处理方法与基于深度学习的YOLOv5目标检测算法对螺帽的尺寸参数与表面缺陷进行检测,并对YOLOv5s算法的主干网络以及相关卷积层进行了优化,在保证精度相对不变的情况下实现了对模型的压缩,加快了原生YOLOv5s模型的检测速度;第二部分为自动化系统的机械结构设计,包括图像获取装置、移动装置、夹取装置、拧紧装置以及测距装置等,以实现对螺帽的全流程自动化检测;第三部分为控制逻辑设计,包括有串口通讯、信号处理与电气设备控制等,以实现硬件机械结构的正常运行与各功能模块之间的协调配合;第四部分为系统整合测试,将系统的硬件与软件进行整合,对各模块进行功能测试,验证系统的控制准确性、功能准确性以及结果准确性等。最后对系统运行的实际效果进行了评估与总结,螺帽筛选的准确性与效率均符合系统的设计需求,满足课题的要求,完成了对螺帽的全流程自动化筛选与检测任务,并在一定程度上为螺帽检测在实际工程中的应用提供了一种新的解决与实现方案。

关键词：螺帽检测机器视觉深度学习机械控制自动化筛选

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机械控制中的机械自动化技术的应用研究

中国科技期刊数据库工业A 2021年第11期 0267-0268,271页

作者：朱大炯楼春辉郑秋红郑婕沈辉杭州元朔环保科技有限公司浙江杭州310000

随着科学技术的进步,机械自动化在机械制造业中的重要性日益增加,基于智能集成的基础,自动化与机器的关系日益密切,并且不断增长。机械自动化技术的高效使用提供了更为详细和自动化的管理环境,极大地提高了产品处理的质量和效率,另一方... 详细信息

随着科学技术的进步,机械自动化在机械制造业中的重要性日益增加,基于智能集成的基础,自动化与机器的关系日益密切,并且不断增长。机械自动化技术的高效使用提供了更为详细和自动化的管理环境,极大地提高了产品处理的质量和效率,另一方面自动化管理平台可以帮助减少机械故障.本文分析了技术对机械自动化技术的投入,希望为机械操作系统的构建提供了良好的指导。

关键词：机械控制机械自动化技术应用

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虚实结合的板球系统设计与教学

实验室研究与探索 2021年第4期40卷 124-128页

作者：郭艳婕赵丹田小静要义勇杨立娟刘金鑫西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学高端装备研究院西安710049 西安航空职业技术学院自动化工程学院西安710089

“新工科”强调学科的实用性、交叉性与综合性,板球系统涉及图像处理、自动控制等学科知识,运动控制效果直观。对板球系统硬件组成及控制系统进行了概述,并在此基础上对板球系统的传递函数进行了分析,设计了板球系统的控制参数,通过Simu... 详细信息

“新工科”强调学科的实用性、交叉性与综合性,板球系统涉及图像处理、自动控制等学科知识,运动控制效果直观。对板球系统硬件组成及控制系统进行了概述,并在此基础上对板球系统的传递函数进行了分析,设计了板球系统的控制参数,通过Simulink软件对板球系统进行了仿真,并在板球系统上验证了控制参数,说明了参数的可靠性。在板球系统的基础上,开设了机械控制工程基础的综合性实验,确定了过程考核的实验量规表。板球系统作为典型的复杂机电系统,结合图像处理、机械控制,培养了学生对复杂工程问题的解决能力。

关键词：视觉反馈板球系统机械控制

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机械控制中的机械自动化技术的应用研究

今日自动化 2021年第10期 100-101,128页

作者：李端宇沈阳机床(集团)有限责任公司辽宁沈阳110142

在机械控制技术的研究中,机械自动化技术是十分重要的部分。近年来,我国科技发展迅速,人们以及企业对于工业指标提出了更高的要求,机械加工精度也得到了更多人的重视。在传统的机械加工中,工人的经验、技术等对于加工质量有明显的影响,... 详细信息

在机械控制技术的研究中,机械自动化技术是十分重要的部分。近年来,我国科技发展迅速,人们以及企业对于工业指标提出了更高的要求,机械加工精度也得到了更多人的重视。在传统的机械加工中,工人的经验、技术等对于加工质量有明显的影响,无法保证产品的质量,所以在机械自动化技术中应用机械控制成为现阶段重要的研究话题。本文主要讨论机械控制中的机械自动化技术的应用研究,旨在对我国机械自动化发展提供借鉴。

关键词：机械自动化技术机械控制自动化控制

新工科背景下“机械控制工程”课程虚实结合的多层次教学改革

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2023年第8期 0161-0164页

作者：高志强陈芳吴豪琼河南工学院机械工程学院河南新乡453000

文章主要针对“机械控制工程”课程内容抽象,学生难以将控制理论与实际应用相结合等问题,探索该课程的改革方法。首先,通过分析专业培养计划中该课程对应的学生毕业要求指标点,制定该课程的教学目标;其次,基于MATLAB GUI和DRVI可重构仿... 详细信息

文章主要针对“机械控制工程”课程内容抽象,学生难以将控制理论与实际应用相结合等问题,探索该课程的改革方法。首先,通过分析专业培养计划中该课程对应的学生毕业要求指标点,制定该课程的教学目标;其次,基于MATLAB GUI和DRVI可重构仿真平台自主设计开发“机械控制工程”虚拟仿真实验平台辅助理论教学,将抽象的理论可视化,让学生看得到;再次,构建基础性、综合性、设计性创新性多层次实验教学体系,在此基础上,提出了一种新的教学模式,即在此基础上,对学生进行全面、系统、全面、系统的教学。文章对该门课程进行了初步的教学改革,对其进行了系统的分析并对设计的能力进行探讨。

关键词：机械控制虚实结合多层级教学教学改革

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一种新型智能喷涂机器人的研究与设计

长江信息通信 2023年第1期36卷 21-23页

作者：杨杰陈小辉三峡大学计算机与信息学院湖北宜昌443000

人工喷涂普遍存在效率低下、均匀性欠佳、材料浪费耗损严重、对施工人员有健康安全隐患等问题。针对这一现象,提出了一种新型智能机器人的解决方案,并从硬件结构、软件功能、工作流程几个方面对机器人进行了相应的设计。该机器人无需额... 详细信息

人工喷涂普遍存在效率低下、均匀性欠佳、材料浪费耗损严重、对施工人员有健康安全隐患等问题。针对这一现象,提出了一种新型智能机器人的解决方案,并从硬件结构、软件功能、工作流程几个方面对机器人进行了相应的设计。该机器人无需额外人工干预,即可根据设定目标自动完成喷涂施工任务,大大提升了喷涂施工的效率。

关键词：智能机器人机械控制软件设计

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一种机械控制的1比特波束扫描反射阵天线

一种机械控制的1比特波束扫描反射阵天线

2023年全国天线年会

作者：武雨菡余世星寇娜张正平贵州大学大数据与信息工程学院贵州大学微纳电子与软件技术重点实验室半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心

本文提出了一种机械控制的1比特波束扫描反射阵天线。通过控制单元的机械运动对其进行相位的调控,并根据设计的单元,设计了一个大小为15×15的反射阵天线,其仿真证明它具有高增益天线特性,最高增益为18.52 dB且具3 dB带宽超过50%,同时... 详细信息

本文提出了一种机械控制的1比特波束扫描反射阵天线。通过控制单元的机械运动对其进行相位的调控,并根据设计的单元,设计了一个大小为15×15的反射阵天线,其仿真证明它具有高增益天线特性,最高增益为18.52 dB且具3 dB带宽超过50%,同时还具有良好的波束扫描功能,根据设计扫描范围为±50度,增益下降小于-3 dB。

关键词：机械控制波束扫描反射阵天线

来源： cnki会议评论

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机械控制中机械自动化技术的应用

湖北农机化 2020年第22期 45-46页

作者：马善祺齐齐哈尔工程学院黑龙江齐齐哈尔161005

本文以机械制造中的控制为切入点,论述机械自动化技术的主要内容,并分析其组成部分,列举出这一技术在自动化控制中的具体应用,仅供参考,希望能够为后续的机械企业提供良好的参照。

关键词：机械控制机械自动化技术具体应用

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智能化制鞋机械控制面板设计实践

中国皮革 2023年第11期52卷 80-83,88页

作者：杨鑫赵明侠白鹤宝鸡职业技术学院陕西宝鸡721013

为保证制鞋操控便捷性,满足相关人员智能控制需求,现设计一款功能完善、实用性强的智能化制鞋机械控制面板。首先,从面板需求分析、面板设计目标、面板整体结构设计、面板运行环境搭建4个方面入手,完成对面板总体设计;其次,从数控面板... 详细信息

为保证制鞋操控便捷性,满足相关人员智能控制需求,现设计一款功能完善、实用性强的智能化制鞋机械控制面板。首先,从面板需求分析、面板设计目标、面板整体结构设计、面板运行环境搭建4个方面入手,完成对面板总体设计;其次,从数控面板基板模块设计、预塑按键模块设计、触摸控制显示屏模块设计、工位设定模块设计4方面入手,完成对制鞋机械控制面板主要模块的科学化设计;最后,从面板具体应用、面板应用效果两个方面研究了制鞋注塑机面板的应用。结果表明,在智能化技术应用的背景下,本文所设计的制鞋机械控制面板运行正常、可靠、稳定,各个模块实现满足设计相关要求。

关键词：智能化制鞋机械控制面板设计