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为了提高产品装配质量和效率,我所提出了研制一套机电一体化的装配装置,借助智能机械手,辅助人工进行装配,为了保证机械手能进行正确的操作,就必须为其提供正确的指令数据,而这些数据部分来源于对产品的姿态、间隙等信息的正确测量,为此提出了对装配间隙及产品姿态进行在线测量的研究。 由于我院产品的特殊性及高度保密性,国外有关这方面的产品装配测试的报道未曾见到,但是该项目涉及的图像测量技术已经获得了成功应用,国外最明显的应用产品例子就是非接触三坐标测量机,如德国MARR公司的非接触三坐标测量机COMPACT 400及美国OGP公司的非接触三坐标测量机,国内也有很多单位开展了图像测量技术的应用研究,例如西安的爱德华测量设备有限公司也开发出了非接触三坐标测量机UCMS866及其他产品等,但是能满足我院产品的材四川大学工程硕卜学位论文料、形状及测量参数如组合间隙等开发的专用图像测量系统未曾见到。总之无论是国内还是国外的图像测量技术的产品正逐步替代原来的传统的光学成像测量设备,正朝着多功能化、智能化的方向发展。本文简要介绍了目前该测量系统所涉及的图像处理技术国内外的发展状态,详细说明了研制的测量系统的总体思路、硬件设计和软件设计。其中二维运动机械结构主要实现CCD传感器在水平方向和垂直方向的运动,传感器的设计主要包括照明光源、成像光学系统的设计及CCD摄象机的选型,运动控制电路设计等;软件设计主要是根据测量系统的功能确定测量软件的结构设计,涉及到的主要算法研究:如光学系统的自动对焦算法,测量系统与控制系统之间通讯的数据结构,图像边缘识别及测量参数的提取等,最后给出了整个测量系统的调试、测量结果,特别是给出了测量姿态的数据及最后的校正结果,分析了影响图像测量不确定度的影响因素。该套测量系统实现了产品姿态及装配间隙的非接触测量,对一些关键技术如用于工件照明的光源设计、光学系统的自动对焦、图像边缘识别与参数测量等进行了深入研究并取得了突破,该套测量装置已经成功应用于我院产品的自动化装配中。关键词:产品装配姿态间隙在线测量