非硅MEMS微小型结构件机器人微装配系统视觉对准研究

"基于视觉对准的非硅MEMS微小型结构件微装配系统 (2013年)，由周智、张之敬、张晓峰、唐永龙等人设计，旨在满足非硅MEMS（非硅基微电子机械系统）微小型结构件的高精度和柔性的装配需求。该系统采用正交光路分时成像视觉对准技术，通过机器人执行微装配任务。文章讨论了微小型结构、非硅MEMS以及机器人微装配技术的当前发展状况，并详细介绍了系统的构成和典型装配流程。重点探讨了视觉对准系统的摄像机标定方法，对相关误差进行了分析，并通过非硅MEMS典型零件的装配实验验证了系统的性能。实验结果显示，该装配系统的视觉系统检测精度可达≤5.5 μm，能够满足一般精度的非硅MEMS微小型结构件的装配要求。" 本文首先概述了微小型结构件、非硅MEMS以及机器人微装配技术的背景和发展趋势，这些领域在精密制造和微纳米技术中占有重要地位。非硅MEMS由于其材料特性和功能多样性，对装配技术提出了独特的挑战，尤其是在高精度和灵活性方面。 接着，文章详细描述了设计的基于正交光路分时成像视觉对准的机器人串行微装配系统。这种系统采用先进的光学技术和图像处理算法，以实现微米级别的对准精度。它包括一个机器人平台，用于精确移动和定位组件，以及一个视觉系统，用于实时监控和校正装配过程中的位置偏差。 在关键的摄像机标定部分，作者深入讨论了摄像机的内在参数和外在参数标定，这是视觉对准系统的基础。他们分析了标定过程中的误差来源，如几何畸变、光照变化等，并提出了相应的误差补偿策略，以提高装配的准确性。 实验部分，作者使用非硅MEMS的典型零件进行了实际装配实验，以此来评估系统的性能。实验结果证明了所设计装配系统在检测精度上的优越性，能够达到≤5.5 μm，满足了非硅MEMS装配的精度需求，体现了该系统的实用性和可靠性。 关键词涵盖了非硅MEMS、微小型结构、微装配以及摄像机标定，表明文章主要研究内容集中在这些领域。该论文对非硅MEMS的精密装配技术进行了深入研究，对于推动相关领域的技术进步具有重要意义。