【文章內容簡介】 最后工序的操作人員粘貼后進行包裝。由于各個工段是依據(jù)上一工段的完成為前提的，為了避免修改某一工段的程序而引起大面積的數(shù)據(jù)修改，在數(shù)據(jù)庫的設計上采用了觸發(fā)器機制。產(chǎn)品的裝配質量是依靠相關的擰緊機和電氣檢測工位來保證的，其相關檢測結果(各個擰緊螺母的扭矩、落座角或電氣檢測參數(shù))也一并進入數(shù)據(jù)庫。各工位的操作者信息也進入數(shù)據(jù)庫，以滿足系統(tǒng)追溯的要求。迄今為止，我國在機器人技術方面和美、日等發(fā)達國家相比還存在較大的差距，這就需要我們大力發(fā)展機器人技術，積極引進外國機器人技術、進行消化并迅速在國內進行實用化，服務于國家工業(yè)發(fā)展；同時，國家工業(yè)化的發(fā)展也會促進機器人技術的發(fā)展。機器人技術涉及機械工程學、計算機科學、控制工程、電子技術、傳感器技術、人工智能、仿生學等學科為一體的綜合技術。它是多學科科技革命的必然結果，每一臺機器人，都是一個知識密集和技術的高科技機電一體化產(chǎn)品。本項目采用直角坐標機器人移動攝像機逐個采集安全氣囊的氣體發(fā)生器支架和飾蓋間卡扣連接的視覺圖像，以提高單個視圖的圖像分辨率，并運用MATLAB實現(xiàn)圖像的邊緣提取，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡提高圖形識別能力，解決人工檢測費時和可靠性差的問題，為提高安全氣囊自動裝配線自動化檢測水平提供一定的基礎研究。另外，還可以加強研究小組的同學的科學研究水平，使同學了解工廠實際情況和技術需求，擴展同學自動控制和圖像處理等研究方向的知識。因此，項目在教學和科研方面都具有一定的作用和意義。第2章 基于PC的數(shù)字控制系統(tǒng) 微型計算機與數(shù)字控制技術 計算機技術是 20世紀發(fā)展最快的技術之一，自 1946年至 1971年的四分之一世紀中，計算機從電子管、晶體管發(fā)展到大規(guī)模集成電路，走過了漫長的道路。人們的主要精力是用于研制大型高速計算機、大容量存儲器、外部設備以及各種軟件等，而直接用于生產(chǎn)過程控制的計算機較少。 自 1971年至 1984年，微型計算機得到迅速發(fā)展，其系統(tǒng)性能已接近小型計算機，而成本卻僅為小型計算機的幾十分之一，特別是微型計算機（以下簡稱微型機）的體積小、功耗低、可靠性高和體系結構靈活的特點，引起了各方面工程設計人員的重視。微型機的大量推廣應用，促進了它的進一步發(fā)展，為在數(shù)字控制系統(tǒng)中的應用，提供了良好條件。目前，微型機與數(shù)字控制技術已經(jīng)密切結合在一起。 計算機控制的發(fā)展和計算機本身的發(fā)展密不可分，計算機的每一次更新?lián)Q代，都會促使計算機控制的進步。自從 1946年誕生世界上第一臺電子計算機以來，無數(shù)的科研人員就設想將計算機用于系統(tǒng)控制，例如飛機、導彈系統(tǒng)等。但是，由于當時的計算機體積和功耗太大，可靠性差，穩(wěn)定性也不盡人意，所以還不能用于控制系統(tǒng)。因此，當時的較長一段時間里，計算機主要還是用于科學計算和數(shù)據(jù)處理。 計算機控制首先在工業(yè)過程控制領域獲得成功。20世紀 50年代中期，美國科技人員開始對化工過程控制的計算機控制系統(tǒng)進行了系統(tǒng)研究，并于 1959年 3月，成功地制造出了世界上第一個過程計算機控制系統(tǒng)德克薩斯煉油計算機控制系統(tǒng)，美國這一開創(chuàng)性的工作，使得人們對計算機控制產(chǎn)生極大的興趣，從此計算機控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)進入正軌。 早期的計算機是電子管計算機，20世紀 60年代初，隨著半導體技術的興起，晶體管計算機取代了電子管計算機，計算機的可靠性和各個性能指標都得到了較大的提高，計算機控制系統(tǒng)開始采用直接數(shù)字控制(DDC)。但是，由于當時的計算機價格太貴，可靠性不能完全滿足生產(chǎn)過程控制的要求，因此，計算機控制的推廣受到很大限制。20世紀 60年代后期，隨著集成電路技術的產(chǎn)生與發(fā)展，出現(xiàn)了小型計算機，小型計算機的出現(xiàn)加快了數(shù)字控制系統(tǒng)的發(fā)展。但當時的小型計算機價格比較貴，只有對大規(guī)模的控制系統(tǒng)才可能采用計算機控制，對一般控制應用仍然是可望不可及的事。 計算機控制的快速發(fā)展是在 20世紀 70年代初期，出現(xiàn)了微型計算機之后才開始的。隨著大規(guī)模集成電路(LSI)技術的發(fā)展，微型計算機于1971年問世，微型計算機的出現(xiàn)使得計算機控制進入了一個嶄新的發(fā)展階段。由于微型計算機具有運算速度快、可靠性高、價格低和體積小等特點，因此消除了長期阻礙數(shù)字控制系統(tǒng)發(fā)展的問題。20世紀 70年代中期出現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)(DCS)，成功地解決了傳統(tǒng)集中控制系統(tǒng)整體可靠性差的矛盾，從而使得計算機控制系統(tǒng)得到大規(guī)模的推廣應用。 20世紀 80年代以后，隨著超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術的高速發(fā)展，計算機朝著超小型化、軟件固化和控制智能化方向發(fā)展，同時多傳感器測量系統(tǒng)、執(zhí)行機構等也越來越自動化、智能化。 開放式數(shù)控系統(tǒng) 近幾年來，數(shù)控技術的又一個重要發(fā)展方向是數(shù)控系統(tǒng)的開放化。一方面，以往的數(shù)控系統(tǒng)由于其封閉性無法將計算機技術發(fā)展的最新成果運用于數(shù)控系統(tǒng)中，嚴重地阻礙了數(shù)控技術的發(fā)展。這種封閉式結構使數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)成本極高，開發(fā)周期很長，升級困難，可靠性、可擴展性、可維護性和易用性差，二次開發(fā)困難。為解決封閉式結構數(shù)控系統(tǒng)所存在的問題，近年來，西方一些發(fā)達國家相繼提出開放式體系結構數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)，包括美國的 NGC和 OMAC計劃、歐共體的 OSACA計劃和日本的 0SEC計劃等。我國數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)，通過“七五”引進、消化、吸收，“八五”攻關和“九五”產(chǎn)業(yè)化，取得了很大的進展，具有自主版權的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)開始形成，而且在發(fā)展過程中，調整到以 PC 機為硬件平臺的發(fā)展路線上，并以此形成了 DOS和 Windows兩種軟件平臺，開發(fā)出了若干個基本系統(tǒng)。然而就總體而論，仍處于開始階段，雖然各個系統(tǒng)都向 PC平臺方向發(fā)展，但仍然存在一些問題。最大問題是開放性不夠、開發(fā)環(huán)境和支持手段不足，用戶進行二次開發(fā)困難。封閉式數(shù)控系統(tǒng)對用戶來說只是一個被定義了輸入和輸出的黑匣子，其內部細節(jié)是不可知的在原來的基礎上很難或幾乎不可能加入新的控制策略方案和擴展的新功能。為適應不斷發(fā)展的現(xiàn)代技術需求，未來的 CNC必須能夠被用戶重新配置、修改、擴充和改裝，并允許模塊化地集成傳感器，加工過程的監(jiān)視與控制系統(tǒng)，而不必重新設置硬件和軟件。要達到這一目的，最有效的途徑就是實現(xiàn)開放性。當前，數(shù)控未來發(fā)展的趨勢主要有以下幾個方面： (1) 繼續(xù)向開放式、基于 PC機的第六代方向發(fā)展 基于 PC機所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數(shù)控系統(tǒng)廠家會走上這條道路。至少采用 PC機作為它的前端機，來處理人機界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題。PC機所具有的友好的人機界面將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)，遠程通訊，遠程診斷和維修將更加普遍。日本、歐盟和美國等針對開放式 CNC正在進行前后臺標準的研究。 (2) 高速度、高精度、高效化 速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、多功能 CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時采取了改善機床動態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機床的高速度、高精