機電一體化技術(shù)模塊二檢測技術(shù)

1、 模塊目標(biāo)模塊目標(biāo) 1. 了解模糊洗衣機測控系統(tǒng)組成及控制原理；了解模糊洗衣機測控系統(tǒng)組成及控制原理； 2. 了解晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)組成及控制原理；了解晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)組成及控制原理； 3. 了解汽車安全氣囊的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、使用中的注意事項了解汽車安全氣囊的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、使用中的注意事項及檢修注意事項。及檢修注意事項。重點：重點： 1. 掌握模糊洗衣機測控系統(tǒng)中衣物的多少、面料的軟硬等相關(guān)信掌握模糊洗衣機測控系統(tǒng)中衣物的多少、面料的軟硬等相關(guān)信息是如何獲取的；息是如何獲取的； 2. 掌握基于機器視覺的晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)組成；掌握基于機器視覺的晶振外殼缺陷在線抽檢

2、系統(tǒng)組成； 3. 掌握汽車安全氣囊中傳感器采用形式及工作原理。掌握汽車安全氣囊中傳感器采用形式及工作原理。難點：難點： 1. 模糊洗衣機測控系統(tǒng)中衣物的多少、面料的軟硬等相關(guān)信息獲模糊洗衣機測控系統(tǒng)中衣物的多少、面料的軟硬等相關(guān)信息獲??；??； 2. 汽車安全氣囊中采用什么形式的傳感器，工作原理是什么。汽車安全氣囊中采用什么形式的傳感器，工作原理是什么。模模 塊塊 2 檢測技術(shù)檢測技術(shù) 模塊導(dǎo)學(xué)模塊導(dǎo)學(xué) 檢測技術(shù)是機電一體化產(chǎn)品的一個重要組成部分，是用于檢測相關(guān)外界環(huán)檢測技術(shù)是機電一體化產(chǎn)品的一個重要組成部分，是用于檢測相關(guān)外界環(huán)境及產(chǎn)品自身狀態(tài)，為控制環(huán)節(jié)提供判斷和處理依據(jù)的信息反饋環(huán)節(jié)。機電

3、一境及產(chǎn)品自身狀態(tài)，為控制環(huán)節(jié)提供判斷和處理依據(jù)的信息反饋環(huán)節(jié)。機電一體化系統(tǒng)中，檢測系統(tǒng)所測試的物理量一般包括：溫度、流量、功率、位移、體化系統(tǒng)中，檢測系統(tǒng)所測試的物理量一般包括：溫度、流量、功率、位移、速度、加速度、力等。本模塊將結(jié)合物理量測試的相關(guān)知識來介紹模糊洗衣機速度、加速度、力等。本模塊將結(jié)合物理量測試的相關(guān)知識來介紹模糊洗衣機測控系統(tǒng)、晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)、汽車安全氣囊的檢測，從而找出機電測控系統(tǒng)、晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)、汽車安全氣囊的檢測，從而找出機電結(jié)合的方法，關(guān)鍵在于檢測技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合的方法，關(guān)鍵在于檢測技術(shù)的應(yīng)用。 項目項目2-1 模糊洗衣機測控系統(tǒng)模糊洗衣機測控

4、系統(tǒng)項目思考什么是模糊控制？模糊洗衣機測控系統(tǒng)模糊洗衣機中有哪些傳感器？在模糊洗衣機中需要對哪幾個方面進行模糊推理？模糊洗衣機的定義模糊洗衣機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理模糊洗衣機物理量檢測方法模糊洗衣機水位設(shè)定模糊洗衣機水流強度控制項目知識項目實踐知識分布網(wǎng)絡(luò)未來洗衣機發(fā)展趨勢知識拓展模糊洗衣機洗衣時間設(shè)定模糊洗衣機實際洗滌時間的調(diào)整模糊洗衣機軟件設(shè)計模糊洗衣機模糊推理洗衣機的發(fā)展歷史 2.1.1 項目思考（思）項目思考（思） 傳統(tǒng)的全自動洗衣機有兩種：一種是機械控制式，一種是程序控制式。在嚴格意義傳統(tǒng)的全自動洗衣機有兩種：一種是機械控制式，一種是程序控制式。在嚴格意義上這兩種洗衣機不能稱作全自動。因

5、為它們都需要人進行衣質(zhì)、衣量判斷，并確定洗衣上這兩種洗衣機不能稱作全自動。因為它們都需要人進行衣質(zhì)、衣量判斷，并確定洗衣時間。傳統(tǒng)洗衣機由于功能的需要和技術(shù)的局限，控制鍵越來越多，而洗衣的人一般是時間。傳統(tǒng)洗衣機由于功能的需要和技術(shù)的局限，控制鍵越來越多，而洗衣的人一般是家庭婦女、老人、保姆等，這些人的文化程度相對來說比較低，很難掌握正確用法，造家庭婦女、老人、保姆等，這些人的文化程度相對來說比較低，很難掌握正確用法，造成功能上的浪費，不能真正實現(xiàn)成功能上的浪費，不能真正實現(xiàn)“全自動全自動”的功能。那么，有沒有控制簡單而且功能完的功能。那么，有沒有控制簡單而且功能完善的洗衣機呢？隨著模糊控制技

6、術(shù)的日趨成熟，人類的這種愿望就有了實現(xiàn)的機會。善的洗衣機呢？隨著模糊控制技術(shù)的日趨成熟，人類的這種愿望就有了實現(xiàn)的機會。提出問題：提出問題： 什么是模糊控制？什么是模糊控制？ 模糊洗衣機中有哪些傳感器？模糊洗衣機中有哪些傳感器？ 在模糊洗衣機中需要對哪幾個方面進行模糊推理？在模糊洗衣機中需要對哪幾個方面進行模糊推理？ 2.1.2 項目知識（學(xué)）項目知識（學(xué)）知識點知識點1 ：洗衣機的發(fā)展歷史：洗衣機的發(fā)展歷史 1874年，年，“手洗時代手洗時代”受到了前所未有的挑戰(zhàn)，有人發(fā)明了木制手搖洗受到了前所未有的挑戰(zhàn)，有人發(fā)明了木制手搖洗衣機。發(fā)明者是美國人比爾衣機。發(fā)明者是美國人比爾布萊克斯。布萊克斯

7、的洗衣機構(gòu)造極為簡單，布萊克斯。布萊克斯的洗衣機構(gòu)造極為簡單，是在木筒里裝上是在木筒里裝上6塊葉片，用手柄和齒輪傳動，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達塊葉片，用手柄和齒輪傳動，使衣服在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而達到到“凈衣凈衣”的目的。的目的。 1880年，美國又出現(xiàn)了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力。之后，水年，美國又出現(xiàn)了蒸氣洗衣機，蒸氣動力開始取代人力。之后，水力洗衣機、內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。力洗衣機、內(nèi)燃機洗衣機也相繼出現(xiàn)。 1911年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機。電動洗衣機的問世，年，美國試制成功世界上第一臺電動洗衣機。電動洗衣機的問世，標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化的開端。標(biāo)志著人類家務(wù)勞動自動化

8、的開端。 知識點知識點2： 模糊洗衣機的定義模糊洗衣機的定義 模糊控制技術(shù)實際上是模擬人的智能模糊控制技術(shù)實際上是模擬人的智能根據(jù)實際情況隨機應(yīng)變的一種技根據(jù)實際情況隨機應(yīng)變的一種技術(shù)。人是通過感覺器官，如眼睛、手等得到關(guān)于衣物的信息，由大腦作出判術(shù)。人是通過感覺器官，如眼睛、手等得到關(guān)于衣物的信息，由大腦作出判斷和決定。模糊洗衣機則是利用各種傳感器，如臟污程度傳感器、衣物傳感斷和決定。模糊洗衣機則是利用各種傳感器，如臟污程度傳感器、衣物傳感器、水位傳感器、溫度傳感器等代替人的眼睛和手，取得有關(guān)信息，然后傳器、水位傳感器、溫度傳感器等代替人的眼睛和手，取得有關(guān)信息，然后傳遞給中心控制微處理器（

9、遞給中心控制微處理器（CPU）。微處理器通過對傳感器送來信息進行處理，）。微處理器通過對傳感器送來信息進行處理，篩選出洗衣參數(shù)，達到類似于人工選擇的水平，從而實現(xiàn)洗衣機智能化控制。篩選出洗衣參數(shù)，達到類似于人工選擇的水平，從而實現(xiàn)洗衣機智能化控制。 知識點知識點3： 模糊洗衣機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理模糊洗衣機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理 圖圖2-12-1是模糊洗衣機控制系是模糊洗衣機控制系統(tǒng)框圖。模糊洗衣機主要由微統(tǒng)框圖。模糊洗衣機主要由微處理器、檢測電路、驅(qū)動電路、處理器、檢測電路、驅(qū)動電路、控制面板和電源電路等組成?？刂泼姘搴碗娫措娐返冉M成。微處理器實現(xiàn)對檢測電路、驅(qū)微處理器實現(xiàn)對檢測電路、驅(qū)動電路、鍵

10、盤及顯示器陣列的動電路、鍵盤及顯示器陣列的控制；檢測電路是應(yīng)用多種形控制；檢測電路是應(yīng)用多種形式的傳感器式的傳感器, ,實現(xiàn)對各種信號的實現(xiàn)對各種信號的檢測；驅(qū)動電路由微處理器的檢測；驅(qū)動電路由微處理器的并行口輸出經(jīng)放大后的信號，并行口輸出經(jīng)放大后的信號，控制洗衣機電機的速度和方向、控制洗衣機電機的速度和方向、水的溫度以及進水閥、排水閥水的溫度以及進水閥、排水閥的通斷；控制面板上設(shè)置了鍵的通斷；控制面板上設(shè)置了鍵盤、數(shù)碼管、發(fā)光二極管，用盤、數(shù)碼管、發(fā)光二極管，用以反映洗衣過程的定時狀態(tài)及以反映洗衣過程的定時狀態(tài)及洗滌狀態(tài)等；電源電路用來提洗滌狀態(tài)等；電源電路用來提供各部分所需的電源。供各部分

11、所需的電源。 圖圖2-1 模糊洗衣機控制系統(tǒng)框圖模糊洗衣機控制系統(tǒng)框圖 知識點知識點4： 模糊洗衣機物理量檢測方法模糊洗衣機物理量檢測方法 洗衣機在洗衣過程中起到?jīng)Q定作用的物理量有水位、布質(zhì)布量、渾濁洗衣機在洗衣過程中起到?jīng)Q定作用的物理量有水位、布質(zhì)布量、渾濁度、水溫四種。這些物理量都需要采用一定的方法檢測出來，并且轉(zhuǎn)換成度、水溫四種。這些物理量都需要采用一定的方法檢測出來，并且轉(zhuǎn)換成微處理器所能接收的信號，微處理器再進行處理和執(zhí)行模糊推理。微處理器所能接收的信號，微處理器再進行處理和執(zhí)行模糊推理。1.水位檢測水位檢測 水位檢測的精度直接影響洗凈度、水流強度、洗滌時間等參數(shù)。對于水位檢測的精度

12、直接影響洗凈度、水流強度、洗滌時間等參數(shù)。對于模糊控制的洗衣機，要求水位的檢測必須是連續(xù)的模糊控制的洗衣機，要求水位的檢測必須是連續(xù)的, 故常采用諧振式水位傳故常采用諧振式水位傳感器。感器。鑒頻式水位傳感器的結(jié)構(gòu)圖（左）鑒頻式水位傳感器的結(jié)構(gòu)圖（左） 鑒頻式水位傳感器的等效電路圖（右）鑒頻式水位傳感器的等效電路圖（右）圖圖2-2 水位測量電路水位測量電路 水位測量電路如圖水位測量電路如圖2-2水位水位傳感器測量電路所示傳感器測量電路所示, 為便于與為便于與微處理器接口，水位傳感器采微處理器接口，水位傳感器采用數(shù)字振蕩電路用數(shù)字振蕩電路, 電感與電容組電感與電容組成的三點式振蕩電路經(jīng)成的三點式振

13、蕩電路經(jīng)C2 耦合耦合接入數(shù)字式諧振放大器接入數(shù)字式諧振放大器A1, 隨隨著水位變化著水位變化, 諧振頻率作相應(yīng)變諧振頻率作相應(yīng)變化化, 經(jīng)經(jīng)A2整形后輸出整形后輸出, 便可將數(shù)便可將數(shù)字量傳送給微處理器。字量傳送給微處理器。 2.布質(zhì)和布量檢測布質(zhì)和布量檢測 布質(zhì)與布量檢測時，布質(zhì)與布量檢測時， 首首先加入一定量的水先加入一定量的水, 然后起然后起動主電機動主電機, 接著斷電讓主電接著斷電讓主電機以慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；機以慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)； 此時主此時主電機處于發(fā)電機狀態(tài)電機處于發(fā)電機狀態(tài), 隨著隨著布阻抗大小的不同，主電動布阻抗大小的不同，主電動機處于發(fā)電機狀態(tài)的時間長機處于發(fā)電機狀態(tài)的時間長短也不

14、同，只要檢測出主電短也不同，只要檢測出主電動機處于發(fā)電機狀態(tài)的時間動機處于發(fā)電機狀態(tài)的時間長短長短,就可以反過來推理出布就可以反過來推理出布阻抗的大?。划?dāng)布阻抗得出阻抗的大??；當(dāng)布阻抗得出之后，就可通過模糊推理得之后，就可通過模糊推理得出相應(yīng)的布質(zhì)及布量。檢測出相應(yīng)的布質(zhì)及布量。檢測電路如圖電路如圖2-3所示。所示。 圖圖2-3 布質(zhì)布量檢測電路布質(zhì)布量檢測電路 3.渾濁度檢測渾濁度檢測 渾濁度傳感器安裝于洗滌筒底部，靠近排水閥進水口的位置，如圖渾濁度傳感器安裝于洗滌筒底部，靠近排水閥進水口的位置，如圖2-4所所示。示。圖圖2-4 渾濁度檢測原理及安裝位置渾濁度檢測原理及安裝位置 渾濁度傳感器

15、是利用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管獲取洗滌液對光的通渾濁度傳感器是利用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管獲取洗滌液對光的通透程度來判定衣物臟污程度的。發(fā)光二極管發(fā)出的光透過洗滌液照射到光敏透程度來判定衣物臟污程度的。發(fā)光二極管發(fā)出的光透過洗滌液照射到光敏三極管的基極，使光敏三極管基極電流、集電極電流發(fā)生變化，再將電流變?nèi)龢O管的基極，使光敏三極管基極電流、集電極電流發(fā)生變化，再將電流變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，如圖化轉(zhuǎn)換成電壓變化，如圖2-5所示。所示。圖圖2-5 渾濁度傳感器電路渾濁度傳感器電路 4.水溫檢測水溫檢測 水溫檢測是由溫度傳感器完成的。適當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅幕罨?，水溫檢測是由溫度傳感器完成的。適

16、當(dāng)?shù)南匆聹囟扔欣谖酃傅幕罨梢蕴岣呦礈煨Ч?。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部，以熱敏電阻為檢測元可以提高洗滌效果。水溫傳感器裝在洗滌桶的下部，以熱敏電阻為檢測元件。一般情況下水溫在件。一般情況下水溫在4-40最佳，因為水溫太高對衣物有損壞。最佳，因為水溫太高對衣物有損壞。知識點知識點5 5：模糊洗衣機模糊推理：模糊洗衣機模糊推理 圖圖2-6所示為模糊洗衣機的推所示為模糊洗衣機的推理框圖。各傳感器的輸出端連接理框圖。各傳感器的輸出端連接到微處理器上，微處理器根據(jù)各到微處理器上，微處理器根據(jù)各傳感器檢測到的布質(zhì)、衣量、水傳感器檢測到的布質(zhì)、衣量、水溫和渾濁程度等信息，進行分析溫和渾濁程度等信息，進行

17、分析評估計算，使其模糊化，再根據(jù)評估計算，使其模糊化，再根據(jù)模糊規(guī)則進行推理，最后從規(guī)則模糊規(guī)則進行推理，最后從規(guī)則庫中查找對應(yīng)規(guī)則進行模糊判決，庫中查找對應(yīng)規(guī)則進行模糊判決，從而確定最適當(dāng)?shù)乃弧⑾礈鞎r從而確定最適當(dāng)?shù)乃?、洗滌時間、水流、洗滌方式和脫水時間。間、水流、洗滌方式和脫水時間。圖圖2-6 模糊洗衣機的推理框圖模糊洗衣機的推理框圖 模糊推理分為兩個部分：洗滌劑模糊推理分為兩個部分：洗滌劑濃度推理、洗衣推理。濃度推理、洗衣推理。 （1）洗滌劑濃度推理規(guī)則。若水）洗滌劑濃度推理規(guī)則。若水的渾濁度低，則洗滌劑放入量少；若的渾濁度低，則洗滌劑放入量少；若水的渾濁度較高，則放入洗滌劑較多；水

18、的渾濁度較高，則放入洗滌劑較多；若水的渾濁度高，則洗滌劑放入量大。若水的渾濁度高，則洗滌劑放入量大。 （2）洗衣推理規(guī)則。若衣量少、）洗衣推理規(guī)則。若衣量少、化纖布質(zhì)偏多、水溫比較高，則水流化纖布質(zhì)偏多、水溫比較高，則水流非常弱、洗滌時間非常短；若衣量多、非常弱、洗滌時間非常短；若衣量多、棉布布質(zhì)偏多、水溫較低，則水流應(yīng)棉布布質(zhì)偏多、水溫較低，則水流應(yīng)為特強、洗滌時間為特長。為特強、洗滌時間為特長。 水溫、時間由衣量的模糊量分類，水溫、時間由衣量的模糊量分類，如圖如圖2-7所示。所示。 圖圖 2-7 水溫、時間與衣量的模糊量分類水溫、時間與衣量的模糊量分類 2.1.3 項目制作（做）項目制作（

19、做） 項項 目目 要要 求求 模糊洗衣機的控制器是一個多輸入、多輸出的控制系統(tǒng)。輸入變量有布模糊洗衣機的控制器是一個多輸入、多輸出的控制系統(tǒng)。輸入變量有布質(zhì)、布量、渾濁程度、溫度。輸出變量有水位、水流、洗滌時間、脫水時間、質(zhì)、布量、渾濁程度、溫度。輸出變量有水位、水流、洗滌時間、脫水時間、洗滌劑投放量、漂洗方式和次數(shù)洗滌劑投放量、漂洗方式和次數(shù)6種結(jié)果。為了使控制效果好，而且控制簡種結(jié)果。為了使控制效果好，而且控制簡單，采取矛盾分析方法，具體要求是：單，采取矛盾分析方法，具體要求是： （1）根據(jù)布質(zhì)、布量確定水位高低和水流強度；）根據(jù)布質(zhì)、布量確定水位高低和水流強度； （2）根據(jù)布質(zhì)、布量和溫

20、度確定初始的洗衣時間；）根據(jù)布質(zhì)、布量和溫度確定初始的洗衣時間； （3）根據(jù)洗滌過程中的渾濁度信息來修正實際的洗滌時間長短和漂洗）根據(jù)洗滌過程中的渾濁度信息來修正實際的洗滌時間長短和漂洗次數(shù)的多少；次數(shù)的多少； （4）確定主程序框圖。）確定主程序框圖。項項 目目 實實 施施1.模糊洗衣機水位設(shè)定模糊洗衣機水位設(shè)定 （1）模糊量的定義：布質(zhì)的模糊子集為）模糊量的定義：布質(zhì)的模糊子集為化纖，棉布化纖，棉布；布量的模糊子集；布量的模糊子集為為少，中，多少，中，多；水位的模糊子集為；水位的模糊子集為少，低，中，高少，低，中，高； 根據(jù)經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)，各模糊子集的隸屬度函數(shù)采用梯形與三角形隸屬根據(jù)經(jīng)驗和

21、實驗數(shù)據(jù)，各模糊子集的隸屬度函數(shù)采用梯形與三角形隸屬函數(shù)，模糊變量布質(zhì)、布量、水位的隸屬度函數(shù)如圖函數(shù)，模糊變量布質(zhì)、布量、水位的隸屬度函數(shù)如圖2-8圖圖2-10所示。所示。 含棉量（%）O1.0化纖棉布1.0O布量（kg）少中高（L）O1.0高中低少圖圖2-8 布質(zhì)的隸屬度函數(shù)布質(zhì)的隸屬度函數(shù) 圖圖2-9 布量的隸屬度函數(shù)布量的隸屬度函數(shù) 圖圖2-10 水位的隸屬度函數(shù)水位的隸屬度函數(shù) （2）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出水位模糊控制規(guī)則表，見表）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出水位模糊控制規(guī)則表，見表2-1。水位布質(zhì)化纖棉布布量少少低中低中多中高表表2-1 水位模糊控制規(guī)則表水位模糊控制規(guī)則表 2.模糊

22、洗衣機水流強度控制模糊洗衣機水流強度控制 （1）水流強度的模糊量可定義為）水流強度的模糊量可定義為弱，中，強弱，中，強，其隸屬度函數(shù)如圖，其隸屬度函數(shù)如圖2-11。 （2）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出水流強度模糊控制規(guī)則表，見表）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出水流強度模糊控制規(guī)則表，見表2-2。O1.0水流強度弱中強圖圖2-11 水流強度的隸屬度函數(shù)水流強度的隸屬度函數(shù) 水流強度布質(zhì)化纖棉布布量少弱中中中強多強高表表2-2 水流強度模糊控制規(guī)則表水流強度模糊控制規(guī)則表 3.模糊洗衣機洗衣時間設(shè)定模糊洗衣機洗衣時間設(shè)定 （1）洗衣設(shè)定時間和溫度的模糊量定義如下：洗衣設(shè)定時間的模糊）洗衣設(shè)定時間和溫度的模糊

23、量定義如下：洗衣設(shè)定時間的模糊子集為子集為很短，短，較短，中，較長，長，很長很短，短，較短，中，較長，長，很長；其隸屬度函數(shù)如圖；其隸屬度函數(shù)如圖2-12所示。溫度的模糊子集為所示。溫度的模糊子集為低，中，高低，中，高。 （2）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出洗衣設(shè)定時間模糊控制規(guī)則表，）根據(jù)實際操作經(jīng)驗可總結(jié)出洗衣設(shè)定時間模糊控制規(guī)則表，見表見表2-3。01.0隸屬度洗衣時間（min）很 短 短 較 短 中 較 長 長 很 長圖圖2-12 洗衣時間的隸屬度函數(shù)洗衣時間的隸屬度函數(shù) 布質(zhì)化纖棉布溫度高中低高中低布量少很短短中短短中中較短較短較長較短中長多較長長很長長長很長表表2-3 洗衣設(shè)定時間模糊控

24、制規(guī)則表洗衣設(shè)定時間模糊控制規(guī)則表 4.模糊洗衣機實際洗滌時間的調(diào)整模糊洗衣機實際洗滌時間的調(diào)整 洗衣過程中必須根據(jù)實際洗滌衣物的臟污程度和臟污性質(zhì)的不同，對洗衣過程中必須根據(jù)實際洗滌衣物的臟污程度和臟污性質(zhì)的不同，對洗滌時間做適當(dāng)?shù)男拚?，以保證洗凈度高，洗衣時間又不過長。洗衣修正洗滌時間做適當(dāng)?shù)男拚员ＷC洗凈度高，洗衣時間又不過長。洗衣修正時間模糊控制規(guī)則表見表時間模糊控制規(guī)則表見表2-4。修正時間臟污性質(zhì)泥性中性油性臟污程度輕負多負少零中負少零正少重零正少正多表表2-4 洗衣修正時間模糊控制規(guī)則表洗衣修正時間模糊控制規(guī)則表 項項 目目 總總 結(jié)結(jié) 本項目以模糊洗衣機模糊推理為例，訓(xùn)練學(xué)生

25、根據(jù)布質(zhì)、布量確定水位本項目以模糊洗衣機模糊推理為例，訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)布質(zhì)、布量確定水位高低和水流強度，根據(jù)布質(zhì)、布量和溫度確定初始的洗衣時間等。在項目實高低和水流強度，根據(jù)布質(zhì)、布量和溫度確定初始的洗衣時間等。在項目實施過程中，使學(xué)生對模糊推理概念和模糊洗衣機控制等方面有較為清晰的認施過程中，使學(xué)生對模糊推理概念和模糊洗衣機控制等方面有較為清晰的認識和了解。識和了解。 項項 目目 評評 價價 在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)，各組自我評價并進行展示，各組之間根據(jù)項目在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)，各組自我評價并進行展示，各組之間根據(jù)項目評價表進行檢查。評價表如表評價表進行檢查。評價表如表2-5所示。所示。 項目目標(biāo)分

26、值評分 得分水位設(shè)定的模糊控制能正確分析出水位模糊控制規(guī)則表15（1）水位與布質(zhì)之間分析不符合規(guī)則，每處扣2分（2）水位與布量之間分析不符合規(guī)則，每處扣2分水流強度的模糊控制能正確分析出水流強度模糊控制規(guī)則表15（1）水流強度與布質(zhì)之間分析不符合規(guī)則，每處扣2分（2）水流強度與布量之間分析不符合規(guī)則，每處扣2分洗衣設(shè)定時間的模糊控制能正確分析出洗衣設(shè)定時間模糊控制規(guī)則表15設(shè)定的時間與布質(zhì)、布量、溫度之間不符合規(guī)則，每處扣2分實際洗滌時間的調(diào)整方法能正確分析出洗衣修正時間模糊控制規(guī)則表15實際修正時間與臟污程度、臟污性質(zhì)之間不符合規(guī)則，每處扣2分軟件設(shè)計按照控制要求正確繪制出洗衣機主程序框圖4

27、0（1）主程序框圖簡潔易讀，不符合控制要求，每處扣5分（2）各模塊之間不符合控制要求，每處扣5分總分100表表2-5 項目評價表項目評價表2.1.4 知識拓展知識拓展 未來洗衣機發(fā)展趨勢：未來洗衣機發(fā)展趨勢：1）今后的洗衣機將更加注重水和洗衣劑之間的比例。）今后的洗衣機將更加注重水和洗衣劑之間的比例。2）今后的洗衣機將在殺菌功能上繼續(xù)創(chuàng)新。）今后的洗衣機將在殺菌功能上繼續(xù)創(chuàng)新。3）未來，更多的洗衣機將加入自動烘干功能。）未來，更多的洗衣機將加入自動烘干功能。 項目項目2-2 晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng) 項目思考什么是機器視覺檢測技術(shù)？晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)在線抽檢系統(tǒng)由

28、哪幾部分組成？晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)機械裝置原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖項目知識項目實踐知識分布網(wǎng)絡(luò)機器視覺的發(fā)展歷史機器視覺應(yīng)用實例知識拓展晶振的用途及分類晶振外殼缺陷檢測方法2.2.1 項目思考項目思考 晶體振蕩器晶體振蕩器(Crystal Oscillator，簡稱晶振，簡稱晶振)具具有頻率穩(wěn)定度高、體積小、精度高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)有頻率穩(wěn)定度高、體積小、精度高的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各種模擬和數(shù)字電路中，作為基準(zhǔn)時鐘源。晶用于各種模擬和數(shù)字電路中，作為基準(zhǔn)時鐘源。晶振外殼的外形如圖振外殼的外形如圖2-14所示。所示。 晶振外殼采用沖床

29、連續(xù)沖壓成形，沖壓過程自晶振外殼采用沖床連續(xù)沖壓成形，沖壓過程自動上料，自動沖壓，可在無人管理情況下連續(xù)工作動上料，自動沖壓，可在無人管理情況下連續(xù)工作數(shù)十小時。晶振外殼的沖壓品質(zhì)主要由沖壓模具來數(shù)十小時。晶振外殼的沖壓品質(zhì)主要由沖壓模具來保證，若沖壓模具損壞，在無人監(jiān)視的情況下沖床保證，若沖壓模具損壞，在無人監(jiān)視的情況下沖床仍連續(xù)作業(yè)，則將造成大量廢品。為此，需要在沖仍連續(xù)作業(yè)，則將造成大量廢品。為此，需要在沖壓生產(chǎn)線上配置晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)，壓生產(chǎn)線上配置晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過抽檢外殼來間接判斷模具狀況，工作頻該系統(tǒng)通過抽檢外殼來間接判斷模具狀況，工作頻率不需很

30、高，一般數(shù)分鐘抽檢一次即可。率不需很高，一般數(shù)分鐘抽檢一次即可。 圖圖2-14 晶振外殼外形圖晶振外殼外形圖 提出問題：提出問題：1.什么是機器視覺檢測技術(shù)？什么是機器視覺檢測技術(shù)？2.在線抽檢系統(tǒng)由哪幾部分組成？在線抽檢系統(tǒng)由哪幾部分組成？2.2.2 項目知識項目知識 知識點知識點1 ：晶振的用途及分類：晶振的用途及分類： 晶振即晶體振蕩器晶振即晶體振蕩器。石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用被廣泛應(yīng)用于彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、

31、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號。于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號。國際電工委員會（國際電工委員會（IEC）將石英晶體振蕩器分為）將石英晶體振蕩器分為4類：普通晶體振蕩類：普通晶體振蕩（SPXO），電壓控制式晶體振蕩器（），電壓控制式晶體振蕩器（VCXO），溫度補償式晶體振蕩），溫度補償式晶體振蕩（TCXO），恒溫控制式晶體振蕩（），恒溫控制式晶體振蕩（OCXO）。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補償）。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補償式晶體損振蕩（式晶體損振蕩（DCXO）微機補償晶體振蕩器（）微機補償晶體振蕩器（MCXO）等等。）等等。知識點知識點2： 晶振外殼

32、缺陷檢測方法：晶振外殼缺陷檢測方法： 晶振質(zhì)量的好壞直接影響到電路工作狀況，而晶振外殼是采用沖床連續(xù)晶振質(zhì)量的好壞直接影響到電路工作狀況，而晶振外殼是采用沖床連續(xù)沖壓成形，它的品質(zhì)也是影響晶振性能的主要因素之一。目前生產(chǎn)廠家對晶沖壓成形，它的品質(zhì)也是影響晶振性能的主要因素之一。目前生產(chǎn)廠家對晶振外殼沖壓品質(zhì)的檢測方法主要有人肉眼檢測法和機器視覺檢測這兩種方法。振外殼沖壓品質(zhì)的檢測方法主要有人肉眼檢測法和機器視覺檢測這兩種方法。 機器視覺是一項綜合技術(shù)，其中包括數(shù)機器視覺是一項綜合技術(shù)，其中包括數(shù)字圖像處理、機械工程、自動控制、電光源字圖像處理、機械工程、自動控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、

33、模擬與數(shù)字視頻，照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻，計算機軟硬件，人機接口等。計算機軟硬件，人機接口等。 基于機器視覺的晶振外殼缺陷在線抽檢基于機器視覺的晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)，是在晶振外殼生產(chǎn)流水線上的抽樣檢系統(tǒng)，是在晶振外殼生產(chǎn)流水線上的抽樣檢測系統(tǒng)。該抽檢系統(tǒng)的總體設(shè)計見圖測系統(tǒng)。該抽檢系統(tǒng)的總體設(shè)計見圖2-15。PC機以及軟件系統(tǒng)圖像采集卡CCD攝像頭控制卡報警裝置執(zhí)行機構(gòu)機械裝置以及氣動元件安裝平臺圖圖2-15 晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 知識點知識點3： 晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：1.PC機以及軟件系統(tǒng)機以及軟

34、件系統(tǒng) PC機除了要控制采集設(shè)備進行圖像采集，與下位機控制設(shè)備機除了要控制采集設(shè)備進行圖像采集，與下位機控制設(shè)備通訊，傳送消息，調(diào)度系統(tǒng)資源等任務(wù)，還要完成圖像處理以及缺通訊，傳送消息，調(diào)度系統(tǒng)資源等任務(wù)，還要完成圖像處理以及缺陷識別和檢測功能。陷識別和檢測功能。2.圖像采集設(shè)備圖像采集設(shè)備 圖像采集設(shè)備主要負責(zé)采集晶振外殼的圖像，是與晶振外殼直圖像采集設(shè)備主要負責(zé)采集晶振外殼的圖像，是與晶振外殼直接接觸的部分。相機是機器視覺系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要開發(fā)一個高接接觸的部分。相機是機器視覺系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要開發(fā)一個高速度、高精度的機器視覺系統(tǒng)，必須嚴格選擇相機。而圖像采集卡速度、高精度的機器視覺系

35、統(tǒng)，必須嚴格選擇相機。而圖像采集卡則是機器視覺系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是對相機所輸出的則是機器視覺系統(tǒng)的重要組成部分，其主要功能是對相機所輸出的視頻數(shù)據(jù)進行實時的采集，并提供給視頻數(shù)據(jù)進行實時的采集，并提供給PC的高速接口。的高速接口。 1）相機的分類）相機的分類（1）按顏色分為彩色和黑白相機。）按顏色分為彩色和黑白相機。（2）按圖像傳感器分為）按圖像傳感器分為CCD和和CMOS相機。相機。（3）按掃描方式分為線掃描和面掃描。）按掃描方式分為線掃描和面掃描。2）根據(jù)成像速度選擇相機）根據(jù)成像速度選擇相機 一般系統(tǒng)除了精度要求以外，對相機的成像速度也有一定要求。而系統(tǒng)一般系統(tǒng)除了精度要求以

36、外，對相機的成像速度也有一定要求。而系統(tǒng)速度的估算，要將整個系統(tǒng)的條件以及工作環(huán)境都一起考慮進去，由于本系速度的估算，要將整個系統(tǒng)的條件以及工作環(huán)境都一起考慮進去，由于本系統(tǒng)的采樣周期較長，系統(tǒng)有足夠的時間來采集、處理圖像，因此對相機成像統(tǒng)的采樣周期較長，系統(tǒng)有足夠的時間來采集、處理圖像，因此對相機成像速度沒有特殊要求。速度沒有特殊要求。3）圖像采集卡類型）圖像采集卡類型（1）圖像采集卡：主要的功能就是將相機中輸出的模擬圖像信號，轉(zhuǎn)換成）圖像采集卡：主要的功能就是將相機中輸出的模擬圖像信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最終傳至數(shù)字信號，最終傳至PC的內(nèi)存中。的內(nèi)存中。（2）具有顯示功能的采集卡：在采集卡的

37、基礎(chǔ)之上，另加入了圖像顯示功）具有顯示功能的采集卡：在采集卡的基礎(chǔ)之上，另加入了圖像顯示功能。能。（3）自帶處理器的板卡：板卡本身就帶有處理器和進行圖像處理的固化程）自帶處理器的板卡：板卡本身就帶有處理器和進行圖像處理的固化程序，不必在序，不必在PC中運行。中運行。 4）圖像采集卡硬件性能分析）圖像采集卡硬件性能分析 圖像采集卡是圖像采集卡是CCD攝象機與計算機的接口。在機器視覺系統(tǒng)中圖像采集攝象機與計算機的接口。在機器視覺系統(tǒng)中圖像采集卡的選取通常需要綜合考慮以下因素：卡的選取通常需要綜合考慮以下因素：（1）圖像采集卡所支持的視頻制式，圖像采集卡支持的制式必須與）圖像采集卡所支持的視頻制式，

38、圖像采集卡支持的制式必須與CCD輸輸出的視頻信號標(biāo)準(zhǔn)一致。出的視頻信號標(biāo)準(zhǔn)一致。（2）輸入通道的路數(shù)、輸入阻抗、信噪比等。）輸入通道的路數(shù)、輸入阻抗、信噪比等。（3）圖像采集卡的空間分辨率。）圖像采集卡的空間分辨率。（4）數(shù)據(jù)傳輸機制以及總線的控制接口。）數(shù)據(jù)傳輸機制以及總線的控制接口。（5）支持的軟件。）支持的軟件。3光源和照明光源和照明 光源和照明是機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，好的光源與照明方案往往光源和照明是機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，好的光源與照明方案往往是整個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。是整個系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。1）光源類型選?。┕庠搭愋瓦x取 光源主要是為圖像傳感器提供光路支持，它將光線照射到視覺對

39、象上，光源主要是為圖像傳感器提供光路支持，它將光線照射到視覺對象上，對象反射光攜帶了對象的大部分表面特征，經(jīng)物鏡成像在圖像傳感器的像面對象反射光攜帶了對象的大部分表面特征，經(jīng)物鏡成像在圖像傳感器的像面上，從而可以采集到對象的表面特征信息。上，從而可以采集到對象的表面特征信息。 LED光源壽命更長，光源穩(wěn)定工作壽命達到光源壽命更長，光源穩(wěn)定工作壽命達到6000h-10000h。2）照明方式選?。┱彰鞣绞竭x取 照明方式的選取也是該系統(tǒng)實現(xiàn)過程中極其重要的環(huán)節(jié)，因為只有根據(jù)照明方式的選取也是該系統(tǒng)實現(xiàn)過程中極其重要的環(huán)節(jié)，因為只有根據(jù)系統(tǒng)所需要的圖像特點來選擇光源和照明方案，才能獲得高質(zhì)量的采集圖像

40、，系統(tǒng)所需要的圖像特點來選擇光源和照明方案，才能獲得高質(zhì)量的采集圖像，為后期的一系列圖像處理工作做好準(zhǔn)備，從而實現(xiàn)良好的檢測效果。主要照為后期的一系列圖像處理工作做好準(zhǔn)備，從而實現(xiàn)良好的檢測效果。主要照明方式如圖明方式如圖2-16。 a.直前光照明 光源 攝像頭 光源 b.擴散光照明 攝像頭 光源 光源 c.背景照明 攝像頭 光源 圖圖2-16 不同照明方式原理圖不同照明方式原理圖 光源 光源 攝像頭 d.暗場照明 光源 攝像頭 e.軸線光照明 （1）直前光照明：光源直接照射物體，光主要集中在被照明區(qū)域中心，）直前光照明：光源直接照射物體，光主要集中在被照明區(qū)域中心，經(jīng)物體反射后的光傳遞給攝像

41、頭，可能產(chǎn)生照明不勻。如圖經(jīng)物體反射后的光傳遞給攝像頭，可能產(chǎn)生照明不勻。如圖2-16a。 （2）擴散光照明：散色光照射到物體正面，光線沒有方向性，可以利用）擴散光照明：散色光照射到物體正面，光線沒有方向性，可以利用不同的角度的擴散光使得到的圖像更平衡。如圖不同的角度的擴散光使得到的圖像更平衡。如圖2-16b。 （3）背景照明：光源位于物體背面，這種照明方法是將被測物放在光源）背景照明：光源位于物體背面，這種照明方法是將被測物放在光源和攝像頭之間，它的優(yōu)點是能獲得比較清晰精確的邊緣。如圖和攝像頭之間，它的優(yōu)點是能獲得比較清晰精確的邊緣。如圖2-16c。 （4）暗場照明：低角度的光源（水平角度大

42、約為）暗場照明：低角度的光源（水平角度大約為10-15度）能夠影射出度）能夠影射出表面的輪廓。如圖表面的輪廓。如圖2-16d。 （5）軸線照明：可以得到均勻的，高亮度的光，比較適合檢測反射比較）軸線照明：可以得到均勻的，高亮度的光，比較適合檢測反射比較厲害的表面缺陷。如圖厲害的表面缺陷。如圖2-16e。4. 控制器要求控制器要求 控制器是控制系繞的核心，控制各個元件能夠協(xié)調(diào)工作，并要不停接收控制器是控制系繞的核心，控制各個元件能夠協(xié)調(diào)工作，并要不停接收主機的檢測結(jié)果，從而控制執(zhí)行機構(gòu)以及將目標(biāo)對象的位置、狀態(tài)發(fā)送到主主機的檢測結(jié)果，從而控制執(zhí)行機構(gòu)以及將目標(biāo)對象的位置、狀態(tài)發(fā)送到主機。該系統(tǒng)對

43、控制器的要求是：機。該系統(tǒng)對控制器的要求是： （1）能穩(wěn)定可靠，抗干擾性強。）能穩(wěn)定可靠，抗干擾性強。 （2）要求具有可編程性，能夠自由擴充各種模塊和接口而不需要更換控）要求具有可編程性，能夠自由擴充各種模塊和接口而不需要更換控制器。制器。 （3）要求能夠具有與主機通訊的功能。）要求能夠具有與主機通訊的功能。2.2.3 項目制作項目制作 項項 目目 要要 求求 晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)可以完成對連續(xù)沖壓成形的晶振外殼進晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)可以完成對連續(xù)沖壓成形的晶振外殼進行自動在線取樣、樣品六面攝像、圖像分析、判斷和廢品報警。當(dāng)圖像分析行自動在線取樣、樣品六面攝像、圖像分析、判斷和

44、廢品報警。當(dāng)圖像分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)連續(xù)若干個晶振外殼樣品外形出現(xiàn)異常時，將發(fā)出報警信號，請求結(jié)果發(fā)現(xiàn)連續(xù)若干個晶振外殼樣品外形出現(xiàn)異常時，將發(fā)出報警信號，請求更換沖壓模具，同時停止沖床沖壓工作。根據(jù)此要求設(shè)計出基于機器視覺的更換沖壓模具，同時停止沖床沖壓工作。根據(jù)此要求設(shè)計出基于機器視覺的晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的機械裝置原理圖、計算機控制系統(tǒng)原理圖并加晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的機械裝置原理圖、計算機控制系統(tǒng)原理圖并加以說明。以說明。項項 目目 實實 施施1.晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)機械裝置原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)機械裝置原理圖 該抽檢系統(tǒng)機械裝置的原理圖如圖該抽檢系統(tǒng)機械裝置的原理圖

45、如圖2-17所示。所示。 1輸送槽；輸送槽；2水平輸送帶；水平輸送帶；3存儲箱；存儲箱；4取樣槽；取樣槽；5上電磁鐵；上電磁鐵；6下電磁鐵；下電磁鐵；7支撐架；支撐架；8彈簧；彈簧；9振動整理槽；振動整理槽；10凹槽；凹槽；11激振器；激振器；12電磁鐵支座；電磁鐵支座；13氣動機械手；氣動機械手；14CCD顯微鏡顯微鏡a；15電動轉(zhuǎn)臺；電動轉(zhuǎn)臺；16CCD顯微鏡顯微鏡b圖圖2-17 晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)機械裝置原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)機械裝置原理圖 工作過程是：來自沖床的已完成沖壓的晶振外殼全部經(jīng)水平輸送帶工作過程是：來自沖床的已完成沖壓的晶振外殼全部經(jīng)水平輸送帶2傳送傳送

46、到輸送槽到輸送槽1，下滑至取樣槽，下滑至取樣槽4，抽檢系統(tǒng)不取樣時，取樣槽，抽檢系統(tǒng)不取樣時，取樣槽4在電磁鐵控制下，在電磁鐵控制下，左側(cè)抬起，晶振外殼不能進入取樣槽，直接滑入存儲箱左側(cè)抬起，晶振外殼不能進入取樣槽，直接滑入存儲箱3。抽檢系統(tǒng)取樣時，。抽檢系統(tǒng)取樣時，取樣槽取樣槽4在電磁鐵控制下，左側(cè)放下，與輸送槽在電磁鐵控制下，左側(cè)放下，與輸送槽1對齊銜接，被取樣的晶振外對齊銜接，被取樣的晶振外殼滑入振動整理殼滑入振動整理9，經(jīng)過振動調(diào)理方向并緩慢前行到凹槽，經(jīng)過振動調(diào)理方向并緩慢前行到凹槽10，氣動機械手，氣動機械手13將晶振外殼樣品夾至將晶振外殼樣品夾至CCD顯微鏡顯微鏡a14處，氣動機

47、械手可以上下翻轉(zhuǎn)晶振外殼，處，氣動機械手可以上下翻轉(zhuǎn)晶振外殼，由由CCD顯微鏡顯微鏡a14攝取晶振外殼樣品的上表面和下表面圖像，然后由氣動機攝取晶振外殼樣品的上表面和下表面圖像，然后由氣動機械手將晶振外殼樣品放置到電動轉(zhuǎn)臺械手將晶振外殼樣品放置到電動轉(zhuǎn)臺15上，電動轉(zhuǎn)臺可受控停止在上，電動轉(zhuǎn)臺可受控停止在0、90、180和和270四個位置，使晶振外殼樣品的四個側(cè)表面依次對準(zhǔn)四個位置，使晶振外殼樣品的四個側(cè)表面依次對準(zhǔn)CCD顯微鏡顯微鏡b16，以攝取晶振外殼的四個側(cè)表面圖像。，以攝取晶振外殼的四個側(cè)表面圖像。 2.晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計

48、算機控制系統(tǒng)原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖如圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖如圖2-18所示。所示。 工業(yè)控制計算機PCI總線SDK-2000 PCI總線視屏采集卡 SDK-2000PCI總線視屏采集卡SVM-208CCD顯微鏡aSVM-208CCD顯微鏡bPCI-16P16R數(shù)據(jù)采集與控制卡PCLD-880端子板位置開關(guān)電磁閥氣動執(zhí)行元件電磁鐵和電動轉(zhuǎn)臺報警器圖圖2-18 晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖晶振外殼品質(zhì)在線自動抽檢系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)原理圖 項項 目目 總總 結(jié)結(jié) 本項目以晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的機械裝置原理圖、

49、計算機控制系本項目以晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng)的機械裝置原理圖、計算機控制系統(tǒng)原理圖為例，介紹該系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)及控制原理。在項目實施過程中，使統(tǒng)原理圖為例，介紹該系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)及控制原理。在項目實施過程中，使學(xué)生對該系統(tǒng)的軟、硬件等方面有較為清晰的認識和了解，為以后從事系統(tǒng)學(xué)生對該系統(tǒng)的軟、硬件等方面有較為清晰的認識和了解，為以后從事系統(tǒng)設(shè)計打好基礎(chǔ)。設(shè)計打好基礎(chǔ)。 項項 目目 評評 價價 在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)，各組自我評價并進行展示，各組之間根據(jù)項目在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)，各組自我評價并進行展示，各組之間根據(jù)項目評價表進行檢查。評價表如表評價表進行檢查。評價表如表2-6所示。所示。 項目目標(biāo)分值

50、評分得 分 機械裝置原理圖設(shè)計 設(shè)計出符合自動抽檢系統(tǒng)要求的機械裝置50（1）系統(tǒng)不能實現(xiàn)自動取樣扣5分（2）氣動機械手不能翻轉(zhuǎn)晶振扣10分（3）電動機轉(zhuǎn)臺不受控制每處扣5分計算機控制系統(tǒng)原理圖設(shè)計 控制系統(tǒng)、圖像采集、執(zhí)行元件等應(yīng)符合控制要求50（1）采集卡選擇錯誤扣10分（2）CCD顯微鏡選擇錯誤扣10分（3）照明光源方式選擇錯誤扣10分總分100表表2-6 項目評價表項目評價表2.1.4 知識拓展知識拓展 1. 機器視覺的發(fā)展歷史機器視覺的發(fā)展歷史 機器視覺技術(shù)是計算機學(xué)科的一個重要分支，自起步發(fā)展至今，機器視機器視覺技術(shù)是計算機學(xué)科的一個重要分支，自起步發(fā)展至今，機器視覺已經(jīng)有覺已經(jīng)有

51、20多年的歷史，其功能以及應(yīng)用范圍隨著工業(yè)自動化的發(fā)展逐漸完多年的歷史，其功能以及應(yīng)用范圍隨著工業(yè)自動化的發(fā)展逐漸完善和推廣。善和推廣。20世紀(jì)世紀(jì)50年代開始研究二維圖像的統(tǒng)計模式識別。年代開始研究二維圖像的統(tǒng)計模式識別。60年代年代Roberts開始進行三維機器視覺的研究。現(xiàn)在，機器視覺仍然是一個非常活開始進行三維機器視覺的研究?，F(xiàn)在，機器視覺仍然是一個非常活躍的研究領(lǐng)域，與之相關(guān)的學(xué)科涉及：圖像處理、計算機圖形學(xué)、模式識別、躍的研究領(lǐng)域，與之相關(guān)的學(xué)科涉及：圖像處理、計算機圖形學(xué)、模式識別、人工智能、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等。人工智能、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等。 機器視覺在中國的發(fā)展歷史：機器視覺在中國

52、的發(fā)展歷史： 1990年以前，僅僅在大學(xué)和研究所中有一些研究圖像處理和模式識別的實驗室。年以前，僅僅在大學(xué)和研究所中有一些研究圖像處理和模式識別的實驗室。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代初，一些來自這些研究機構(gòu)的工程師成立了他們自己的視覺公司，年代初，一些來自這些研究機構(gòu)的工程師成立了他們自己的視覺公司，開發(fā)了第一代圖像處理產(chǎn)品。開發(fā)了第一代圖像處理產(chǎn)品。 1990-1998年為初級階段。年為初級階段。 1998-2002年定義為機器視覺概念引入期。年定義為機器視覺概念引入期。 從從2002年至今，我們稱之為機器視覺發(fā)展期，中國機器視覺呈快速增長年至今，我們稱之為機器視覺發(fā)展期，中國機器視覺呈快速增長趨

53、勢。趨勢。2. 機器視覺應(yīng)用實例機器視覺應(yīng)用實例1） 基于機器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)基于機器視覺的儀表板總成智能集成測試系統(tǒng)2） 金屬板表面自動控傷系統(tǒng)金屬板表面自動控傷系統(tǒng) 3） 汽車車身檢測系統(tǒng)汽車車身檢測系統(tǒng) 4） 紙幣印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)紙幣印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)5）智能交通管理系統(tǒng)）智能交通管理系統(tǒng)6）金相分析）金相分析7） 醫(yī)療圖像分析醫(yī)療圖像分析8） 瓶裝啤酒生產(chǎn)流水線檢測系統(tǒng)瓶裝啤酒生產(chǎn)流水線檢測系統(tǒng)9） 大型工件平行度、垂直度測量儀大型工件平行度、垂直度測量儀10）軸承實時監(jiān)控）軸承實時監(jiān)控11）金屬表面的裂紋測量）金屬表面的裂紋測量項目項目2-3 汽車安全氣囊的檢測汽車安全

54、氣囊的檢測 項目思考汽車安全氣囊的基本原理是什么？汽車安全氣囊的檢測汽車安全氣囊使用中要注意哪些事項？汽車安全氣囊的發(fā)展史汽車安全氣囊的分類汽車安全氣囊的基本原理安全氣囊系統(tǒng)使用與檢修中的正確操作項目知識項目實踐知識分布網(wǎng)絡(luò)汽車安全氣囊的發(fā)展的趨勢知識拓展汽車安全氣囊的基本結(jié)構(gòu)汽車安全氣囊中采用什么形式的傳感器？2.3.1 項目思考項目思考 隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛速度越來越快，特別隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛速度越來越快，特別是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來越擁擠，使得事故更為頻繁，所以是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來越擁擠，使得事故更為頻繁，所以

55、汽車的安全性就變得尤為重要。汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種，汽車的安全性就變得尤為重要。汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種，主動安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱穩(wěn)定性、制動性能等，主動安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱穩(wěn)定性、制動性能等，被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下，汽車保護乘員的能力，目前主要有被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下，汽車保護乘員的能力，目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護系統(tǒng)等。由于現(xiàn)實的復(fù)雜性，安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護系統(tǒng)等。由于現(xiàn)實的復(fù)雜性，有些事故是難以避免的，因此被動安全性也非常重要，安全氣囊作為被動

56、安有些事故是難以避免的，因此被動安全性也非常重要，安全氣囊作為被動安全性的研究成果，由于使用方便、效果顯著、造價不高，所以得到迅速發(fā)展全性的研究成果，由于使用方便、效果顯著、造價不高，所以得到迅速發(fā)展和普及。那么汽車安全氣囊的工作原理、基本結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？我們在使用和普及。那么汽車安全氣囊的工作原理、基本結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？我們在使用及檢修中要注意哪些事項呢？及檢修中要注意哪些事項呢？ 提出問題：提出問題： 1.汽車安全氣囊的基本原理是什么？汽車安全氣囊的基本原理是什么？ 2.汽車安全氣囊中采用什么形式的傳感器？汽車安全氣囊中采用什么形式的傳感器？ 3.汽車安全氣囊使用中要注意哪些事項？汽車安全氣

57、囊使用中要注意哪些事項？2.3.2 項目知識項目知識 知識點知識點1 ：汽車安全氣囊的發(fā)展史：汽車安全氣囊的發(fā)展史：1.國外汽車安全氣囊的發(fā)展國外汽車安全氣囊的發(fā)展 1953年年8月，月，John.W.He.Trick首次提出了首次提出了“汽車用安全氣囊防護裝汽車用安全氣囊防護裝置置”，并獲得了題為，并獲得了題為“汽車緩沖安全裝置汽車緩沖安全裝置”的美國專利。的美國專利。 60年代末，美國高速公路行車安全管理局（年代末，美國高速公路行車安全管理局（NHTSA）開始考慮汽車）開始考慮汽車廠商發(fā)展安全氣囊。廠商發(fā)展安全氣囊。 70年代，世界各國的綜合力量使安全氣囊的研究與發(fā)展進入了一個全年代，世界

58、各國的綜合力量使安全氣囊的研究與發(fā)展進入了一個全新的發(fā)展階段。新的發(fā)展階段。 1984年，年，NHTSA在著名的在著名的“聯(lián)邦機動車安全標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)邦機動車安全標(biāo)準(zhǔn)”FMVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standard）208條條乘員碰撞保護乘員碰撞保護中中增加了安裝氣囊的要求，這為安全氣囊的發(fā)展和使用提供了一個明確的法增加了安裝氣囊的要求，這為安全氣囊的發(fā)展和使用提供了一個明確的法則及指導(dǎo)方向。則及指導(dǎo)方向。 1993前后，美國政府立法規(guī)定從前后，美國政府立法規(guī)定從1995年年9月月1日以后制造的轎車前排日以后制造的轎車前排座均應(yīng)裝備安全氣囊。座均應(yīng)裝備安全氣囊。

59、2.國內(nèi)汽車安全氣囊的發(fā)展國內(nèi)汽車安全氣囊的發(fā)展 我國對汽車安全氣囊的研究起步較晚，上個世紀(jì)我國對汽車安全氣囊的研究起步較晚，上個世紀(jì)80年代末我國的一些年代末我國的一些汽車碰撞安全和軍工專家才開始關(guān)注汽車安全氣囊的研究和發(fā)展。汽車碰撞安全和軍工專家才開始關(guān)注汽車安全氣囊的研究和發(fā)展。 1992 年，我國自行研制的年，我國自行研制的 FS-01 安全氣囊通過撞車試驗。安全氣囊通過撞車試驗。 我國的政策法規(guī)也對我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。在我國的政策法規(guī)也對我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展空間。在我國我國“九五九五”規(guī)劃期間和規(guī)劃期間和“十五十五”規(guī)劃中規(guī)劃中, 國家經(jīng)貿(mào)委和汽車行

60、業(yè)將安全國家經(jīng)貿(mào)委和汽車行業(yè)將安全氣囊列為我國汽車零配件三大重點發(fā)展項目氣囊列為我國汽車零配件三大重點發(fā)展項目(電子噴油系統(tǒng)、防抱死制動系電子噴油系統(tǒng)、防抱死制動系統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)統(tǒng)和安全氣囊系統(tǒng)) 之一之一, 尤其是在尤其是在1999年年10月月28日日, 國家機械工業(yè)局發(fā)布國家機械工業(yè)局發(fā)布關(guān)于正面碰撞乘員保護的設(shè)計規(guī)則關(guān)于正面碰撞乘員保護的設(shè)計規(guī)則( CMVDR294)。 知識點知識點2 ：汽車安全氣囊的分類：汽車安全氣囊的分類： 安全氣囊系統(tǒng)一般可按充氣裝置點火系統(tǒng)的形式、安全氣囊的數(shù)量和保安全氣囊系統(tǒng)一般可按充氣裝置點火系統(tǒng)的形式、安全氣囊的數(shù)量和保護類型進行分類。護類型進行分類。1