撓性機械臂之影像量測系統

Abstract

目前工業上，撓性手臂所用的量測系統大多為應變計、光電感測器或光感測器，本文 主旨在探討一種以影像為感測器之撓性手臂量測系統，建立一套能精確訊速，取得撓 性手臂振動狀態，並提供一良好的撓性手臂振動偏位移分析工具。 其中克服了影像量測技術上的諸多困難，如背景因素造成邊緣檢測問題、影像解析度 不足對量測精確度之限制、焦距標度等不均現象對量測所造成之誤差、取像頻率不足 對高次模態量測之限制等等，在邊緣檢測方面，以二元化之邊緣檢出法則取得撓性臂 上各點之動態振動訊號，同時以求得撓性臂前後緣之中心點，解決影像中焦距不均的 問題，並自行製作了影像處理卡，以達成即時影像量測，降低成本。 在本文中以即時影像系統為基礎，建立一種新的撓性機械臂量測方法，利用影像量測 的特點： （１）非接觸性之同時多點量測。 （２）其量測位置及點可以配合需求用軟體設定。 （３）捸樣頻率高達６０Hz。 利用這樣的量測系統，成功地完成了下列測試工作： （１）全機械臂振動狀況之莧測記錄。 （２）機械臂振動模態形狀之量測。 （３）機械臂挳動狀態之量測。