跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(34.204.169.230) 您好!臺灣時間:2024/03/03 06:09
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:張威弘
研究生(外文):Wai-Home Zhange
論文名稱:視覺伺服微物件搬運自動化之發展
論文名稱(外文):Development of Auto-Transportation of Micro-Object Using Visual Servoing
指導教授:張仁宗張仁宗引用關係
指導教授(外文):Ren-Jung Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞: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
外文關鍵詞:micro compliant mechanismfunctional independent designpositioning controlimage servoingvisual servoingquality controlpattern matchingautomation
相關次數:
  • 被引用被引用:5
  • 點閱點閱:197
  • 評分評分:
  • 下載下載:44
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:2
  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 �慆的金屬銷與開口80 �慆 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 �慆的定位解析度,同時亦有保證良好的可靠度。
  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 �慆. Through this automatic test, we can confirm that the precision of positioning is at least 4 �慆 and a good reliability is also guaranteed.
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
[1]A.C. Sanderson and L.E. Weiss, “Image-based visual servo control using relat- ional graph error signals,” Proceedings of the IEEE International Conference on Cybernetics and Society, Pages: 1074-1077, 1980.
[2]L.E. Weiss, A.C. Sanderson and C.P. Neuman, “Dynamic Sensor-Based Control of Robots with Visual Feedback,” IEEE Journal of Robotics & Automation, Vol. RA-3, No. 5, Pages: 404-417, October 1987.
[3]S. Hutchinson, G.D. Hager and P.I. Corke, “A Tutorial on Visual Servo Control,” IEEE Transaction on Robotics & Automation, Vol.12, No.5, Pages: 651-670, October 1996.
[4]E. Malis, F. Chaumette and S. Boudet, “2D 1/2 visual servoing a with respect to an unknown planar object,” Workshop on New Trends in Image-based Robot Servoing, IROS’97, Pages: 45-52, France•September 1997.
[5]E. Malis, F. Chaumette and S. Boudet, “Positioning a coarse-calibrated camera with respect to an unknown object by 2D 1/2 visual servoing,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.2, Pages: 1352-1359, Belgium•May 1998.
[6]E. Malis, F. Chaumette and S. Boudet, “2½D visual servoing,” IEEE Journal of Robotics & Automation, Vol. 15, No. 2, Pages: 238-250, April 1999.
[7] D. Kragic & H.I. Christensen, “Survey on Visual Servoing for Manipulation”.
[8]C-J. Kim, A.P. Pisano, R.S. Muller and M.G. Lim, “Polysilicon microgripper,” 4th Technical Digest, IEEE Solid-State Sensor and Actuator Workshop, Pages: 48-51, June 1990.
[9] 曹祖英, “微細物件組裝系統之設計、分析與測試,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 頁次:3-5, 中華民國八十九年六月。
[10] 張景堯, “形狀記憶合金驅動高分子微夾持系統之發展,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 頁次:1-7, 中華民國九十二年六月。
[11]Dong-S. Kwon, K.Y. Woo, S.K. Song, W.S. Kim and H.S. Cho, “Microsurgical Telerobot System,” Proc. of the IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems , Vol.2, Pages: 945-950, October 1998.
[12]R.S. Fearing, “Survey of Sticking Effects for Micro Parts Handling,” IROS’95 Conference on Intelligent Robots and System, USA, August 1995.
[13]F. Arai, T. Sugiyama, T. Fukuda, H. Iwata and K. Itoigawa, “Micro Tri-axial Force Sensor for 3D Bio-Micromanipulation,” Proc. of the IEEE International Conference on Robotics & Automation, Vol.4, Pages: 2744-2749, May 1999.
[14] A. H. Soni, Mechanism Synthesis and Analysis, McGraw-Hill, New York, U.S.A., Pages: 1-10, 1974.
[15]A. Sulzmann, J.-M. Breguet and J. Jacot, “Micromotor Assembly Using High Accurate Optical Vision Feedback For Microrobot Relative 3D Displacement In Submicron Range,” Proceedings of the IEEE International Conference on Solid-State Sensors and Actuators, Vol.1, Pages: 279-282, June 1997.
[16]A. Codourey, M. Rodriguez and I. Pappas, “A Task-oriented Teleoperation System for Assembly in the Microworld,” Proceedings of ICAR: International Conference on Advanced Robotics, Monterey, USA, July 1997.
[17]M.C. Carrozza, P. Dario, A. Menciassi and A. Fenu, “Manipulating Biological and Mechanical Micro-Objects Using LIGA-Microfabricated End-Effectors,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics & Automation, Vol.2, Pages: 1811-1816, May 1998.
[18]M. Höhn and C. Robl, “Qualification of Standard Industrial Robots for Micro- Assembly,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.4, Pages: 3085-3090, May 1999.
[19]X. Li, G. Zong and S. Bi, “Development of Global Vision System for Biological Automatic Micro-Manipulation System,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.1, Pages: 127-132, May 2001.
[20]D. Popa, B.H. Kang, Jeongsik Sin and J. Zou, “Reconfigurable Micro-Assembly System for Photonics Applications,” Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Vol.2, Pages: 1495-1500, May 2002.
[21]H. Yamamoto and T. Sano, “Study of Micromanipulation Using Stereoscopic Microscope,” IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement, Vol.51, Pages: 182-187, April 2002.
[22]Y. Mezouar and P.K. Allen, “Visual Servoed Micropositioning for Protein Manipulation Tasks,” Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems EPFL, Vol.2, Pages: 1766-1771, Oct. 2002.
[23]A. Suzuki, T. Arai, Y. Mae, K. Inoue and T. Tanikawa, “Automated Micro Handling,” Proc. of the IEEE Int. Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation, Vol.1, Pages: 348-353, July 2003.
[24] 陳泰成, “微組裝系統影像伺服建模與測試,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 中華民國九十一年六月。
[25] 鄭春生, 品質管制, 三民書局, 台北市, 頁次:103-118, 中華民國八十四年十月。
[26] N. P. Suh, The Principles of Design, Oxford University Press, New York, 1990.
[27]張仁宗, “精密機械,” 國立成功大學機械工程學系課堂講義, 第三章, 中華民國九十二年。
[28] Mikell P. Groover, Automation, Production System, and Computer-Integrated Manufacturing, 2nd ed., Prentice-Hall, New York, U.S.A., 2001.
[29] 黃義芳, “微型撓性夾爪系統之分析與設計,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 中華民國八十六年六月。
[30] 王永聯, “平面微型撓性機械之分析設計與製造,” 國立成功大學機械工程學系博士論文, 中華民國八十八年四月。
[31] 王福山, “微型撓性夾爪系統之設計、製造與測試,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 中華民國八十七年六月。
[32] 程永華, “壓電致動微型撓性夾持器之設計、製造與控制,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 中華民國八十八年六月。
[33] 張文陽, “微組裝系統之影像伺服控制設計,” 國立成功大學機械工程學系碩士論文, 中華民國九十年六月。
[34] 黃廷和、洪榮哲(原著 大西清), 機械設計製圖便覽, 全華科技圖書, 台北市, 頁次:426-433, 中華民國八十二年十二月。
[35] Joseph E. Shigley and Charles R. Mischke, Mechanical Engineering Design, 5th ed., McGraw-Hill, U.S.A., 2002.
[36] M.F. Spotts, Design of Machine Elements, 6th edition, Prentice-Hall, New York, U.S.A., April 1985.
[37]D.A. Forsyth and J. Ponce, Computer Vision: A Modern Approach, Prentice Hall, U.S.A., Pages: 3-37, January 2003.
[38]P.I. Corke, M.C. Good, “Dynamic Effects in Visual Closed-Loop Systems,” IEEE Transaction on Robotics & Automation, Vol.12, No.5, Pages: 671-683, October 1996.
[39]M. Sonka, V. Hlavac and R. Boyle, Image Processing, Analysis and Machine Vision, 2nd ed., PWS, U.S.A., Pages: 679-721, 1999.
[40]Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods, Digital Image Processing, 2nd ed., Prentice-Hall, New York, U.S.A., Pages: 693-704, 2002.
[41]A.J. Lipton, H. Fujiyoshi and R.S. Patil, “Moving Target Classification and Tracking form Real-time Video,” Proceedings of the Fourth IEEE Workshop on Applications of Computer Vision, Pages: 8-14, October 1998.
[42] 林清安、劉國彬, Pro/Engineer Wildfire入門與範例, 知城數位科技, 台北市, 中華民國九十三年。
[43] 夏海旭、彭世明、張顯宗, Auto CAD 2000教本, 旗標, 台北市, 中華民國八十八年九月。
[44] 張智星, MATLAB程式設計與應用, 清蔚科技, 台北市, 民國八十九年。
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top