并联式太阳跟踪机构设计与尺寸优化

为实现聚光光伏系统的高效跟踪作业，课题组提出了一种可用于太阳跟踪，且具有刚度高、解耦性好及结构简单特点的2 DOF U RRU RUS并联机构。首先，运用螺旋理论对并联机构的自由度进行了验证；其次，根据并联机构的几何约束条件构建了运动学逆解模型，并通过对速度雅克比矩阵进行分析可知该机构为解耦机构；然后，基于太阳方向角与机构欧拉角的映射关系，采用数值离散搜索法得到了并联机构的工作空间，并提出了一种工作空间评价指标；最后，基于聚光光伏系统对并联跟踪机构的性能要求，以机构的灵巧度和工作空间指标为尺寸优化的目标，采用遗传算法对主动杆、从动杆和动平台的尺寸进行多目标优化。结果表明优化后并联机构的灵巧度和工作空间都有所提升。虽然优化后并联机构的工作空间在高度角为0°~30°的区域并未完全覆盖太阳轨迹区域，但未覆盖的面积集中在一天中辐照度较低的区域。     

基于机器视觉的冲床自动化布料算法研究

针对冲床落料的完成主要靠人工操作,劳动强度大和生产效率低下的问题,提出了实现冲床自动化布料的机器视觉算法。介绍了机器视觉系统的整体结构设计,着重研究了系统中图像采集模块、图像处理模块和控制模块,并对图像处理中自动布料算法的实现过程和优化过程详细阐述。自动布料算法的提出能够实现对不规则板料自动布料和落料工艺,以最小的成本,提高不规则板料的利用率和加工效率,能够大幅度提高中小企业的经济效益。     

基于HALCON的单目视觉标定研究

在一种基于机器视觉的冲床改造中,需进行图像坐标系和冲床坐标系之间坐标变换,以实现布料位置转换到机床坐标系中,实现落料控制。与此同时,需要对采集图像进行畸变矫正,防止摄像机畸变导致落料件不完整,以提高落料精度。根据实际改造方法提出了基于HALCON的单目标定方法。首先在HALCON相机模型的基础上推导出摄像机参数公式;进而阐述了标定板的选取原则和自制标定板方法;最后模拟冲床落料实验场景,进行了标定实验,求得相机参数。实验证明采用自制标定板进行标定能够满足使用要求并降低了改造成本。