1.2 Показатели на проекта

2 Програма за изпълнение на проекта

2.1 Обща програма

Този проект е насочен към автоматизираното изпитване на производителността на дисплея и разработва система за изпитване на автоматизация на дисплея, базирана на машинно зрение, като общата схема на системата е показана на фигура 1. Развивайки се от три аспекта на разработването и контрола на роботизираната ръка, модула за машинно зрение и разработването на системна интеграция, основното съдържание на изследването включва следните аспекти:
(1) в комбинация с проектирането на хардуерни платформи и софтуерни системи, завършване на общата програма на правоъгълните координати за движещи се роботи; Чрез технологията за управление на движението с много степени на свобода, създаването на система за серво управление, завършването на дизайна на софтуерното дебютиране и интерфейса за управление на човек и машина, осъществяването на създаването и дебютирането на правоъгълните координатни за движение на роботи.
(2) Приемане на технологии за събиране и обработка на изображения, чрез калибриране на камерата, подобряване на изображението, отстраняване на шума и извличане на края, въз основа на рамката за разработване на приложения OpenCV и QT, получаване и предаване на информация за работното състояние на монитора, разработване на модул за мониторинг на работното състояние на монитора, базиран на машинно зрение.
(3) Приемане на функционален модулен дизайн и интегрирана технология за завършване на комуникационния и функционален съвпадащ дизайн на правоъгълна координатна система за управление на движението на робот и оборудване за обработка на изображения, за да се постигне автоматизирано изпитване на оперативното състояние на монитора, базирано на машинно зрение.

Фигура 1 Автоматизирана система за изпитване на дисплеи, базирана на машинно зрение

2.2 Конкретна програма за изпълнение

Този проект провежда изследвания на ключови технологии за тестване на автоматизация на дисплея, базирани на машинно зрение, дисплеят е поставен след термостата, фиксиран чрез специални устройства, когато роботизираната ръка вместо човешката ръка извършва работа с дисплея, трябва да се използва машинно зрение за мониторинг на експлоатационното състояние на дисплея и обратна връзка с закрита цикъл на информацията и да се създаде база данни за информация за неизправността на дисплея. Конкретната програма за изпълнение ще се развие от три аспекта на разработването и управлението на модулите за роботизирана ръка, модулите за машинно зрение и разработването на системна интеграция.

2.2.1 Разработване на модули за откриване на машинно зрение

Машинно зрениеМашините заменят човешкото око за измерване и преценка.Системи за машинно зрениеПреобразуват се в сигнал за изображение чрез продукт за машинно зрение (т.е. устройство за приемане на изображения, както CMOS, така и CCD), предавано на специаленСистема за обработка на изображенияПолучаване на информация за формата на сниманата цел, която се превръща в цифров сигнал в зависимост от разпределението на пикселите и яркостта, цвета и други данни; Системата за изображения извършва различни изчисления върху тези сигнали, за да извлече характеристиките на целта и след това да контролира движението на устройството на мястото въз основа на резултатите от разграничението.
(1) Сбор на сигнал за изображение на работното състояние на монитора
Машинно визуално откриване на експлоатационното състояние на дисплея, използване на CCD откриване, схемата на принципа на измерване е показана на фигура 3. Използвайте лещата, за да направите изображение на края на изображението на дисплея на CCD (както е показано на фигура 2). CCD и неговите задвижващи вериги ще излязат сигналите, които са събрани, след това след модулно преобразуване, получават данни чрез компютърна обработка, чрез обработка и разпознаване на изображения, образуване на крайната страна на изображението и след това обратна връзка към компютърната система за управление, осигурявайки основа за анализ на оперативното състояние на дисплея.




Фигура 3 Принцип на откриване на машинно зрение


Фигура 4 Схема на визуално сензорната измервателна система


(2) обработка на изображения на състоянието на работа на монитора
Изображенията, получени с CCD, изискват обработка и разпознаване на изображението, за да се получи точна и ясна картина на състоянието на дисплея. Първо чрез CCD и неговата задвижваща верига, моделът на изображението на всяка точка се превръща в електрически сигнал, след което се обработва чрез програма за подобряване на изображението, обработка на сивото ниво, премахване на шума, разделяне на прага, извличане на края на изображението и други обработки, като по този начин се подобрява точността и точността на откриването и накрая се класифицира събраното изображение и се създава база данни за откриване на неизправности на дисплея. Калибрирането на камерата и обработката на двойната стойност на изображението са показани на фигури 5 и 6.



Фигура 5 Калибриране на камерата
Фигура 6 Обработка на изображения

2.2.2 Разработване на модул за управление на упражнения с правоъгълни координати

Автоматизираното изпитване на дисплея с роботизирана ръка вместо човешка ръка изисква едновременно управление на движението на роботизираното движение с правоъгълни координати и управление на визуалната сервосистема, операторът изпраща оперативни инструкции към системата за управление чрез човешко-компютърен интерфейс, картата за управление на движението използва режим на въртящ момент и превръща цифровата информация в изход на импулс, контролира движението на правоъгълните координати с роботизирано движение и извършва съответните операции. Системите за откриване на кодери и сензори завършват проверката на местоположението и въртящия момент, както и предаването на сигнали и обмена на данни между системите за управление и системите за откриване, завършват разработването на модули за системи за управление и системи за роботизиране, за да гарантират точността на движението и ефективността на изпитването на дисплея.

Фигура 7 Схема за управление на движението на робота с правоъгълни координати
Контрастен анализ на схемата за управление на движението на проектирания правоъгълен координатен робот с традиционния многоосен робот, показан на фигура 7. Модулът за управление на роботите с правоъгълни координати се използва основно за контролиране на роботите вместо човешките ръце за тестване на дисплея, за откриване на системите за завършване на откриването на местоположението и момента и за обмен на данни между различни системи.
1) Контрол на движението
Контролиране на роботизираната ръка за движение с три степени на свобода и тестване на дисплея вместо човешката ръка. Според информацията за местоположението и момента, открита от системата за откриване, системата за управление контролира движението на робота в посока три градуса свобода в пространството и вместо човешката ръка завършва докосването, кликването и други действия на дисплея.

Фигура 8 Схема на интеграцията на задвижващата система
2) Контрол на системата за откриване
Системата за откриване се използва за откриване на местоположението на движението на ръката и момента. Контролът на системата за откриване включва откриване на местоположението на движението на правоъгълния координатен робот с три градуса свобода, откриване на размера на момента на края на контактния дисплей на задвижвателя, както и скоростта на движението, разстоянието и други параметри на движението.
3) Обмен на данни
Системата за откриване се състои от компоненти като сензори и кодери в края на изпълнителния механизъм, предаващи аналоговия сигнал, измерен от сензора, на контролния модул, който контролира обратния сигнал чрез определена връзка на преобразуване, за да извърши контрол на движението на робота.
4) взаимодействие между човека и машината
За управление на движението на робота чрез интерфейс за взаимодействие между човек и машина, писане на софтуер за автоматизирана система за движение, операторът избира съответното меню, за да получи желаните данни или да реализира желаните функции, за да постигне взаимодействието между човек и машина. Софтуерната система позволява контрол на движението на робота с множество степени на свобода, превключване на режима на местоположение и момент, обратна връзка на сигнала за местоположение и момент и съхранение на информация за неизправност на дисплея. Разработването на софтуерни данни се основава на операционната система Windows 7, езиковата среда за разработване избира C ++, базата данни избира Oracle Database. Интерфейсът за взаимодействие между човека и машината, управляван от двигателя, е показан на фигура 8.

Фигура 8 Интерфейс за човешко-компютърно управление на двигателя

2.2.3 Развитие на интегрирана система за автоматизирани тестове

Системата за автоматизирано изпитване на дисплея, базирана на машинно зрение, изисква координация и сътрудничество между различните функционални единици, за да завърши заедно автоматизираните изпитвания на дисплея. Изследванията позволяват интегрирания носител на функциите на всички единици на автоматизираната система за изпитване, проектирането на ефективно функциониращо движение, осъществяването на интегрираната интеграция на контрола за откриване на състоянието на експлоатацията на дисплея, роботизирана ръка вместо ръчно управляван дисплей и други, за да се гарантира координация и ефективна работа на процеса на автоматизирано изпитване. Цялата система за автоматизирано изпитване се състои от три основни модула: модул за машинно зрение, модул за автоматизирано управление на роботизирана ръка и интегриран модул за откриване, като цялостната интеграционна схема и междумодулната комуникационна схема са показани на фигури 9 и 10.

Фигура 9 Интеграционна система за тестване на автоматизация на дисплея, базирана на машинно зрение
Цялата автоматизирана система за изпитване използва полева автобус за комуникация. Чрез софтуер за управление, базиран на компютърна платформа и операционна система Windows, изграждането на система в реално време с NC функция в индустриалния контрол, чрез логични изчисления на PLC и използването на хардуера, стандартно конфигуриран на компютъра, за да се реализират логични изчисления (TwinCAT PLC), функции за управление на движението (TwinCAT NC), операции с плаваща точка и функции за съхранение и обработка на големи количества данни. ПЛК програмата първо изпраща сигнала към NC оса, NC след планиране на траекторията, изчисление на PID и обработка на IO интерфейса, за да се постигне контрол върху двигателя, докато състоянието на двигателя се връща навременно към програмата на PLC чрез NC. В цялата CNC система, различните софтуерни модули (като PLC програми, NC, приложения за Windows и т.н.) работят по сходен начин с хардуерното устройство и могат да работят самостоятелно. Обменът на информация между отделните софтуерни модули се осъществява чрез ADS контролера на движението, като интегрираната структура на комуникацията между модулите на цялата система за управление е показана на фигура 10.

Фигура 10 Комуникационна схема на модула за автоматизирана система за изпитване