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1、44傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)201i年第3O卷第2期基于視覺的微夾鉗位移測試技術(shù)研究王文靜，褚金奎，張然，張成(大連理工大學(xué)遼寧省微納米技術(shù)及系統(tǒng)重點實驗室。遼寧大連116023)摘要：微夾鉗輸出位移是它的一個重要特性，微夾鉗整體尺寸比較小，不能用常規(guī)方法測量輸出位移。針對微夾鉗的特點，提出一種微夾鉗位移測試方法，采用非接觸式測量，設(shè)計了一種基于視覺的微位移測試裝置，并開發(fā)了配套的測量軟件。測試軟件通過LabVIEW軟件平臺實現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像標(biāo)定、測量和圖像標(biāo)注等功能。給出了詳細(xì)的圖像標(biāo)定方法，通過臺
2、式測微尺實現(xiàn)。最后對微夾鉗進(jìn)行位移測試實驗，驗證了測量裝置的可用性，并總結(jié)出微夾鉗位移隨電壓變化的規(guī)律。位移測量裝置的精度為±lm，且具有一定的通用性，可用于其他MEMS器件的位移測試。關(guān)鍵詞：位移測量；微夾鉗；機(jī)器視覺；LabVIEW中圖分類號：TP206文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1000-9787(2011)02-0044-03StudyondisplacementmeasurementtechnologyofmlcrogrlpperbasedonvisionWANGWen—jing，CHUJin—kui，ZHANGRan，ZHANGCheng(KeyLabora
3、toryofMicro／NanoTechnologyandSystemofLiaoningProvince，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023，China)Abstract：Displacementisoneofthemicrogripper~keyfeatures，theconventionalmethodscannotbeusedformeasuringitsoutputdisplacementbecauseofthesmallsizeofthemicrogripper．Accordingtoitscharacte
4、ristics，adisplacementtestmethodisproposedforthemicrogripper，usingthenon—contactmeasurement，avision-basedmicro—displacementmeasurementdevicesisdesignedandthemeasurementsoftwarepackageisdeveloped．ThetestsoftwareiscompiledbytheLabVIEWgraphicalprogramminglanguage．Theprogramcanberealizedima
5、gecalibration，measurement，andimageannotationfeatures．Adetailedimagecalibrationmethodisrealizedthroughadesktopmicrometer．Thedisplacementofmicrogrippertestingexperimentsiscarriedouttoverifytheavailabilityofmeasuringdevices，andsummarizesthechangingrulesofdisplacementvariationwithvoltage．T
6、hedevicehasacertaingenerality，canbeusedfordisplacementtestofotherMEMSdevices，anditsprecisionis±1m．Keywords：displacementmeasurement；microgripper；computervision；LabVIEW0引言距、全息干涉測量等。其中，視覺測量技術(shù)具有非接觸和高微夾鉗是一種重要的微執(zhí)行器，用于完成微小目標(biāo)的精度等特點J。本文研究了一種基于視覺的微夾鉗位移測試裝置，開夾持、移動和組裝等動作，在微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中有很重發(fā)了配套的圖像測量軟
7、件，建立了圖像標(biāo)定系統(tǒng)，能夠連續(xù)要的作用。在微夾鉗的設(shè)計開發(fā)過程巾，它的功能主要通測量一組圖片，并能在圖片上標(biāo)注其實際長度和單位，最后過輸出位移和夾持力來實現(xiàn)，因此，微夾鉗位移的測量已成對微夾鉗進(jìn)行了位移測試實驗。為其研發(fā)過程的重要內(nèi)容。1測量系統(tǒng)與原理隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字圖像處理技術(shù)的不斷成1．1系統(tǒng)組成熟，基于視覺的微位移測量作為一種非接觸測量方法應(yīng)用微夾鉗位移測試系統(tǒng)(圖1所示)是由高倍率光學(xué)顯也越來越廣泛J。非接觸式測量是以光電、電磁等技術(shù)為微鏡、微操作臺、CCD攝像機(jī)、測微尺、計算機(jī)顯示、驅(qū)動和基礎(chǔ)，在不接觸被測物體表面的情況下，得到物體表面參數(shù)
