機(jī)械電子創(chuàng)新實(shí)踐

課程設(shè)計(jì)(論文)課程名稱(chēng)機(jī)械電子創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師王欣威、孫龍飛2024年12月30日

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及成績(jī)學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程名稱(chēng)機(jī)械電子創(chuàng)新實(shí)踐題目基于機(jī)器視覺(jué)的二維度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)踐1.設(shè)計(jì)與實(shí)踐內(nèi)容：1）機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成圖像采集、處理和工件識(shí)別，并與PLC進(jìn)行通信傳遞識(shí)別信息。2）理解并掌握PLC和機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制原理，完成基于機(jī)器視覺(jué)和PLC的多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。3）基于LabVIEW進(jìn)行相機(jī)圖像采集、預(yù)處理、標(biāo)定和位置識(shí)別，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)追蹤與精確定位，并實(shí)現(xiàn)工件尺寸測(cè)量、缺陷檢測(cè)等檢測(cè)任務(wù)。4）利用博圖（TIAPortal）軟件編寫(xiě)運(yùn)動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)的基本運(yùn)動(dòng)功能（如定位、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制等）。5）系統(tǒng)集成與調(diào)試。利用視覺(jué)系統(tǒng)及多維度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，模擬工件自動(dòng)運(yùn)輸及抓取系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工件定位、跟蹤及抓取功能。2.設(shè)計(jì)與實(shí)踐要求：1）完成機(jī)器視覺(jué)基礎(chǔ)訓(xùn)練。包括圖像采集、圖像預(yù)處理、目標(biāo)檢測(cè)、工件尺寸測(cè)量、缺陷檢測(cè)等任務(wù)。同時(shí)，了解LabVIEW與PLC或其他硬件如何進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互。2）根據(jù)多維工作臺(tái)控制方案，畫(huà)出端子分配圖和順序功能圖，編寫(xiě)PLC運(yùn)動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)的基本運(yùn)動(dòng)功能（如定位、直線運(yùn)動(dòng)），并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真與調(diào)試。3）完成基于機(jī)器視覺(jué)的多維度工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。實(shí)現(xiàn)工件定位、位置控制、機(jī)械臂自動(dòng)抓取等。4）完成說(shuō)明書(shū)。上交視頻、各部分程序。3.工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:1）理解題目要求，查閱資料，確定設(shè)計(jì)方案2天2）機(jī)器視覺(jué)基礎(chǔ)訓(xùn)練3天3）PLC梯形圖設(shè)計(jì)與調(diào)試3天4)基于機(jī)器視覺(jué)和PLC的多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試3天4）說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)2天5）驗(yàn)收與答辯1天成績(jī)考評(píng)：1.出勤狀況及學(xué)習(xí)態(tài)度（）；2.創(chuàng)新實(shí)踐任務(wù)完成度（）；3.說(shuō)明書(shū)質(zhì)量，包括內(nèi)容完整性、條理性（）；4.答辯中的表現(xiàn)（）。（A優(yōu)秀；B良好；C中等；D及格；E不合格。）總評(píng)成績(jī)：指導(dǎo)教師：2024年12月30日專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人：2024年12月30日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：2024年12月30日 目錄

沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)創(chuàng)新實(shí)踐目的

2創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容和要求2.1創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容2.2創(chuàng)新實(shí)踐設(shè)備2.3創(chuàng)新實(shí)踐要求

3基礎(chǔ)實(shí)踐訓(xùn)練3.1機(jī)器視覺(jué)基礎(chǔ)訓(xùn)練3.1.1尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備五、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析某零件尺寸如下圖所示。1、請(qǐng)給出標(biāo)定板圖像，保存標(biāo)定文件，將標(biāo)定結(jié)果截圖。2、請(qǐng)畫(huà)出尺寸檢測(cè)流程，保存程序，將檢測(cè)結(jié)果截圖，并填寫(xiě)下表。要求：每個(gè)孔測(cè)量3次，取平均值。圓孔尺寸測(cè)量表圓A圓B圓C圓D半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y半徑圓心X圓心Y第一次測(cè)量值（mm）第二次測(cè)量值（mm）第三次測(cè)量值（mm）平均值（mm）半徑偏差（mm）合格性分析3.1.2缺陷檢測(cè)及目標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備五、實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析1、請(qǐng)給出實(shí)驗(yàn)原圖像及直方圖，給出直方圖均衡化后圖像及直方圖。請(qǐng)畫(huà)出缺陷檢測(cè)流程，保存程序及缺陷模板，將檢測(cè)結(jié)果截圖，并填寫(xiě)下表。零件缺陷檢測(cè)結(jié)果實(shí)際缺陷數(shù)量檢測(cè)缺陷數(shù)量合格性分析缺陷檢出率零件1零件2零件33.2多維度運(yùn)動(dòng)臺(tái)基本運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)一、PLC選型二、PLC端子接線三、外部接線圖設(shè)計(jì)四、順序功能圖五、梯形圖

4基于機(jī)器視覺(jué)和PLC的多維運(yùn)動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐4.1控制方案設(shè)計(jì)4.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.3系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果將任意一次自動(dòng)抓取過(guò)程截圖，包括系統(tǒng)軟件計(jì)算結(jié)果、工件到位、機(jī)械臂抓取。工件位置（mm）抓取是否成功