1.2 Projektindikatorer

2 Projektgenomförandeprogram

2.1 Allmänt program

Detta projekt fokuserar på automatisk testning av skärmprestanda och utvecklar ett maskinsyn-baserat testsystem för automatisering av skärmen, och det övergripande systemet visas i figur 1. Från robotarmen utveckling och kontroll modul, maskinsyn modul, systemintegration utveckling tre aspekter, forskningens huvudinnehåll omfattar följande aspekter:
(1) Kombinera utformningen av hårdvaruplattformar och mjukvarusystem för att slutföra den övergripande programutformningen av robotar med rekta vinkelkoordinater; Genom flera frihetsgrader rörelsekontroll teknik, bygga servokontrollsystem, slutföra programvara felsökning och människa-maskin drift gränssnitt design, förverkliga rättvinkel koordinat rörelse robot skapande design och felsökning.
(2) Använd bildinsamling och bearbetningsteknik, genom kamera kalibrering, bildförbättring, bullerdrivande och kantextraktion, baserat på OpenCV och QT-applikationsutvecklingsram för att få och överföra information om skärms driftstillstånd och utveckla en maskinvision-baserad modul för övervakning av skärms driftstillstånd.
(3) Använd funktionell moduldesign och integrerad teknik för att slutföra kommunikations- och funktionell matchningsdesign för rektvinkelkoordinaterade robotstyrsystem och bildbearbetningsutrustning för att uppnå automatiserad test av maskinsynsbaserad bildskärms driftstillstånd.

Figur 1 Testsystem för automatisering av skärmar baserat på maskinsyn

2.2 Konkreta genomförandeprogram

Detta projekt genomför forskning om nyckeltekniker för att testa maskinsyn baserad skärmautomatisering, skärmen placeras i termostaten efter att den är fast genom speciella fästen, när en robothand istället för en människas hand utför skärmens drift, måste maskinsyn användas för att övervaka skärmens driftstillstånd och information i stängd loop, och skapa en databas för skärmens fel. De konkreta genomförandeprogrammen kommer att utvecklas från tre aspekter av utveckling av robotarmar och styrmoduler, maskinsynsmoduler och systemintegration.

2.2.1 Utveckling av maskinverkande inspektionsmoduler

MaskinsynDet är att använda maskiner i stället för mänskliga ögon för att mäta och bedöma.MaskinsynssystemGenom maskinvisningsprodukter (dvs. bildupptagningsenheter, både CMOS och CCD) omvandlas upptagna mål till bildsignaler och överförs till dedikeradeBildbearbetningssystematt få morfologisk information om det fotograferade målet, baserat på pixelfördelning och ljusstyrka, färg och annan information, omvandlas till en digital signal; Bildsystemet utför olika beräkningar på dessa signaler för att extrahera målets egenskaper och sedan styra utrustningens rörelser på fältet baserat på resultatet av bedömningen.
(1) bildsignalinsamling av skärmens driftstillstånd
Maskinvisuell inspektion av skärmens driftstillstånd, användning av CCD-inspektion, mätningsprincipen som visas i figur 3. Använd linsen för att avbilda skärmbildens ändsida på CCD (som visas i figur 2). CCD och dess drivkrets kommer att samla in signalen i följd av utgången, sedan genom analog omvandling, få data genom datorbehandling, genom bildbehandling och igenkänning, bildavbildning och sedan återkoppling till datorkontrollsystemet för att ge grunden till analys av skärmens driftstillstånd.




Figur 3 Maskinvisuell inspektion


Figur 4 Diagram över visuella mätsystem


(2) bildbearbetning av skärmens driftstillstånd
Bilderna som erhållits med CCD kräver bildbehandling och identifiering för att få en exakt och tydlig bild av skärmens driftstillstånd. Först genom CCD och dess drivkrets för att omvandla bilden av varje punkt till elektriska signaler, sedan genom programbehandling, förbättra bilden, gråskalabehandling, bullerbyrning, tröskeluppdelning, bildkantextraktion och annan behandling, vilket förbättrar detektionens noggrannhet och noggrannhet, och slutligen kommer den samlade bilden att klassificeras och skapa en databas för felsökning av skärmen. Kamera kalibrering och bild dualisering behandling som visas i figurerna 5 och 6.



Figur 5 Kalibrering av kameran
Figur 6 Bivalering av bild

2.2.2 Utveckling av kontrollmoduler för mekanisk rörelse med rekta vinklar

Med hjälp av en robot istället för mänskliga händer för automatiserad test av skärmen, kräver det samtidigt att robotens rörelsekontroll och visuella servosystemets kontroll utförs, operatören skickar driftsinstruktioner till kontrollsystemet genom mänskligt-maskininteraktionsgränssnitt, rörelsekontrollkortet använder vridmomentläget och omvandlar den digitala mängdinformationen till pulsutgång, kontrollerar roboten för att slutföra rörelsen och utföra motsvarande åtgärder. Kodare och sensorinspektionssystem slutför position- och momentinspektion och utför signalöverföring och datautbyte mellan kontrollsystem och inspektionssystem, slutför designutvecklingen av kontrollsystemmoduler och robotsystem för att säkerställa rörelsenoggrannhet och skärmprovningseffektivitet.

Figur 7 Mekaniskt rörelsestyrningsschema för rektvinkelkoordinatrörelser
En komparativ analys av rörelsekontrollschemat utförs av den designade roboten med rekta vinkelkoordinater och den traditionella multiaxiala kopplingsroboten, som visas i figur 7. Den mekaniska handkontrollmodulen för rektvinkelkoordinatrörelse används främst för att styra roboten istället för mänskliga händer för att testa skärmen, detektionssystemet för att slutföra position- och momentdetektion och datautbyte mellan olika system.
1) Kontroll av rörelsesystem
Kontrollera roboten för att utföra tre frihetsgrader av rörelse och testa skärmen istället för mänskliga händer. Enligt positions- och momentinformation som upptäcks av detektionssystemet styr kontrollsystemet roboten för att utföra rörelser i rymdens tre frihetsgrader och istället för människans hand för att slutföra rörelserna på skärmen.

Figur 8 Diagram för drivsystemintegrationen
2) Kontroll av inspektionssystemet
Detektionssystemet används för att kontrollera robothandens rörelseposition och moment. Kontrollen av detektionssystemet omfattar detektion av rörelsepositionen för roboten med tre frihetsgraders rektvinkelkoordinater, detektion av momentstorleken på kontaktskärmen i slutet av aktuatoren samt rörelseparametrar som hastighet, avstånd och andra.
3) Utbyte av data
Detektionssystemet består av komponenter som sensorer och kodare i slutet av verkställande organet, som överför den analoga mängden signal som mäts av sensoren till kontrollmodulen, och kontrollmodulen kommer att återkoppla signalen genom en viss omvandlingsrelation för att utföra rörelsekontroll av roboten.
4) Mänsklig-maskininteraktion
Med hjälp av mänsklig-dator-interaktionsgränssnitt för att kontrollera rörelsen för en mekanisk hand, skriva programvara för ett automatiserat rörelsesystem, väljer operatören motsvarande meny för att få önskade data eller uppnå önskade funktioner för att uppnå mänsklig-dator-interaktion. Detta mjukvarusystem möjliggör funktioner som rörelsekontroll med flera frihetsgrader för att visa roboten, position- och momentlägesväxling, sluten återkoppling av position- och momentsignaler och lagring av information om skärmfel. Programvarudatautveckling baseras på operativsystemet Windows 7, utvecklingsspråksmiljön väljer C ++, databasen väljer Oracle-databasen. Det motorstyrda gränssnittet mellan människa och maskin visas i figur 8.

Figur 8 Mänsklig-dator-gränssnitt för motorstyrning

2.2.3 Integrerad utveckling av automatiserade testsystem

Maskinvision-baserade skärmautomatiseringstestsystem kräver samordning och samarbete mellan olika funktionella enheter för att tillsammans slutföra automatiserad testning av skärmtester. Forskningen gör det möjligt att integrera bärare för funktioner i olika enheter i automatiska testsystem, utforma effektivt fungerande rörelseutförande, uppnå integrerad integration av kontroll av skärms driftstillstånd, robothandstyrning istället för mänsklig styrning av skärmen och så vidare, för att säkerställa effektiv samordning av automatiserad testprocess. Hela automatiseringstestsystemet består av tre huvudmoduler: Maskinsynsmodulen, styrmodulen för automatisering av robotarmen och integreringen av inspektionsmodulen, det övergripande integrationsprogrammet och kommunikationsprogrammet mellan moduler som visas i figurerna 9 och 10.

Figur 9 Integrationsschema för maskinsyn-baserade skärmautomatiseringstestsystem
Hela det automatiserade testsystemet kommunicerar med en fältbuss. Konstruera ett realtidssystem med NC-funktion i en industriell styrmaskin med styrprogramvara baserad på PC-plattformen och Windows-operativsystemet, implementera logiska operationer (TwinCAT PLC), rörelsestyrning (TwinCAT NC), flytpunktsoperationer och lagring och behandling av stora mängder data med hjälp av PLC-logik och maskinvara som är standardkonfigurerad för PC-maskiner. PLC-programmet skickar först signalen till NC-axeln, NC skickar ut till driven genom banaplanering, PID-operation och IO-gränssnittsbehandling för att uppnå kontroll över motoren, medan motorns tillstånd snabbt återkopplas till PLC-programmet genom NC. I hela CNC-systemet fungerar olika programvarumoduler (t.ex. PLC-program, NC, Windows-applikationer osv.) liknande hårdvaruapparater och kan arbeta oberoende. Informationsutbytet mellan de enskilda programvarumodulerna sker via rörelsestyraren ADS, och den integrerade strukturen för kommunikationen mellan hela styrsystemmodulen visas i figur 10.

Figur 10 Kommunikationsschema för automatiserade testsystem