1.2 ตัวชี้วัดรายการ

2 แผนการดำเนินโครงการ

2.1 โครงการโดยรวม

โครงการนี้มุ่งเป้าไปที่ปัญหาการทดสอบอัตโนมัติของประสิทธิภาพการแสดงผลและพัฒนาระบบการทดสอบอัตโนมัติของจอแสดงผลตามวิสัยทัศน์ของเครื่องและแผนโดยรวมของระบบจะแสดงในรูปที่ 1 แยกจากการพัฒนาแขนหุ่นยนต์และโมดูลการควบคุมโมดูลวิชันซิสเต็มการพัฒนาการรวมระบบในสามด้าน เนื้อหาหลักของการวิจัยประกอบด้วยด้านต่อไปนี้:
(1) รวมกับการออกแบบของแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์และระบบซอฟต์แวร์เพื่อให้การออกแบบโครงร่างโดยรวมของหุ่นยนต์เคลื่อนไหวพิกัดมุมขวาเสร็จสมบูรณ์ ผ่านเทคโนโลยีการควบคุมการเคลื่อนไหวหลายระดับเสรีภาพสร้างระบบควบคุมเซอร์โวเสร็จสิ้นการแก้จุดบกพร่องซอฟต์แวร์และการออกแบบอินเทอร์เฟซการทำงานของมนุษย์และเครื่องจักร
(2) การใช้เทคโนโลยีการเก็บรวบรวมและประมวลผลภาพผ่านการประเมินกล้องการเพิ่มประสิทธิภาพภาพการลดเสียงรบกวนและการสกัดขอบ ฯลฯ ขึ้นอยู่กับกรอบการพัฒนาแอพพลิเคชัน OpenCV และ QT เพื่อรับและส่งข้อมูลสถานะการทำงานของจอแสดงผลและพัฒนาโมดูลการตรวจสอบสถานะการทำงานของจอแสดงผลขึ้นอยู่กับวิสัยทัศน์ของเครื่อง
(3) ใช้การออกแบบโมดูลการทำงานและเทคโนโลยีแบบบูรณาการเพื่อให้การสื่อสารและการออกแบบการจับคู่การทำงานของระบบควบคุมการเคลื่อนไหวของมุมฉากและอุปกรณ์ประมวลผลภาพเสร็จสิ้นและตระหนักถึงการทดสอบอัตโนมัติของสถานะการทำงานของจอแสดงผลตามวิสัยทัศน์ของเครื่อง

รูปที่ 1 ระบบทดสอบการแสดงผลอัตโนมัติตามวิสัยทัศน์ของเครื่อง

2.2 แผนการดำเนินงานที่เป็นรูปธรรม

โครงการนี้ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่สำคัญในการทดสอบระบบอัตโนมัติของจอแสดงผลตามวิสัยทัศน์ของเครื่อง จอแสดงผลถูกวางไว้หลังจากห้องอุณหภูมิคงที่และได้รับการแก้ไขโดยยึดพิเศษ เมื่อหุ่นยนต์ดำเนินการดำเนินการของจอแสดงผลแทนมือมนุษย์จำเป็นต้องใช้วิชันซิสเต็มสำหรับการตรวจสอบสภาพการทำงานของจอแสดงผลและข้อเสนอแนะแบบปิดของข้อมูลและสร้างฐานข้อมูลข้อมูลความผิดพลาดของจอแสดงผล แผนการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงจะเปิดตัวจากการพัฒนาแขนหุ่นยนต์และโมดูลการควบคุมโมดูลวิชันซิสเต็ม

2.2.1 การพัฒนาโมดูลการตรวจสอบวิสัยทัศน์ของเครื่อง

วิชันซิสเต็มคือการใช้เครื่องจักรแทนสายตามนุษย์ในการวัดและตัดสินระบบวิชันซิสเต็มเป็นผลิตภัณฑ์วิชันซิสเต็ม (เช่นอุปกรณ์รับภาพแบ่งเป็น CMOS และ CCD สองชนิด) เพื่อแปลงเป้าหมายที่ถูกดูดซึมเป็นสัญญาณภาพส่งไปยังอุปกรณ์พิเศษระบบประมวลผลภาพได้รับข้อมูลทางสัณฐานวิทยาของเป้าหมายที่ถูกถ่ายตามการกระจายพิกเซลและความสว่างสีและข้อมูลอื่น ๆ เปลี่ยนเป็นสัญญาณดิจิทัล ระบบภาพทําการคํานวณต่าง ๆ ของสัญญาณเหล่านี้เพื่อดึงลักษณะของเป้าหมายแล้วควบคุมการกระทําของอุปกรณ์ในสถานที่ตามผลลัพธ์ของการแยกแยะ
(1) การรับสัญญาณภาพสภาพการทำงานของจอแสดงผล
การตรวจสอบด้วยภาพเครื่องเกี่ยวกับสภาพการทำงานของจอแสดงผลใช้การตรวจจับ CCD แผนภูมิกล่องของหลักการวัดจะแสดงในรูปที่ 3 ใช้เลนส์ในการถ่ายภาพใบหน้าสุดท้ายของภาพจอแสดงผลไปยัง CCD (ดังรูปที่ 2) CCD และวงจรขับจะส่งสัญญาณที่รวบรวมมาตามลำดับจากนั้นแปลงโมดูลัสแล้วข้อมูลจะถูกประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์โดยการประมวลผลภาพและการระบุภาพจะถูกถ่ายภาพใบหน้าด้านหลังและส่งกลับไปยังระบบควบคุมคอมพิวเตอร์เพื่อเป็นพื้นฐานในการวิเคราะห์สภาพการทำงานของจอแสดงผล




รูปที่ 3 แผนผังการตรวจสอบวิสัยทัศน์ของเครื่อง


รูปที่ 4 แผนผังของระบบการวัดการตรวจจับภาพ


(2) การประมวลผลภาพสภาพการทำงานของจอแสดงผล
ภาพที่ได้รับด้วย CCD จำเป็นต้องได้รับการประมวลผลและระบุภาพเพื่อให้ได้ภาพสภาพการทำงานของจอแสดงผลที่ถูกต้องและชัดเจน ขั้นแรกให้แปลงรูปแบบภาพของแต่ละจุดเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่าน CCD และวงจรขับ จากนั้นหลังจากการประมวลผลโปรแกรมเพื่อปรับปรุงภาพการประมวลผลระดับสีเทาการกำจัดเสียงรบกวนการแบ่งเกณฑ์การสกัดขอบภาพและการประมวลผลอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความถูกต้องและความแม่นยำในการตรวจจับ ในที่สุดภาพที่รวบรวมจะถูกจัดหมวดหมู่เป็นสถิติและสร้างฐานข้อมูลการตรวจจับความผิดพลาดของจอแสดงผล การปรับระดับกล้องและการประมวลผลภาพคู่จะแสดงในรูปที่ 5 และ 6



รูปที่ 5 การปรับระดับกล้อง
รูปที่ 6 การประมวลผลภาพ

2.2.2 การพัฒนาโมดูลควบคุมการเคลื่อนไหวของมุมฉาก

ใช้หุ่นยนต์เพื่อทดสอบการแสดงผลอัตโนมัติแทนมือมนุษย์ จำเป็นต้องมีการควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์และการควบคุมระบบเซอร์โวภาพของการเคลื่อนไหวพิกัดมุมขวาในเวลาเดียวกัน ผู้ประกอบการส่งคำแนะนำการดำเนินงานไปยังระบบควบคุมผ่านอินเทอร์เฟซปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ การ์ดควบคุมการเคลื่อนไหวใช้โหมดแรงบิดและแปลงข้อมูลปริมาณดิจิตอลเป็นเอาท์พุทพัลส์ หุ่นยนต์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของพิกัดมุมขวาเสร็จสิ้นการเคลื่อนไหวและดำเนินการตามนั้น ระบบตรวจจับตัวเข้ารหัสและเซ็นเซอร์เสร็จสิ้นการตรวจจับตำแหน่งและช่วงเวลาและดำเนินการส่งสัญญาณและการแลกเปลี่ยนข้อมูลของระบบควบคุมและระบบตรวจจับเสร็จสิ้นการออกแบบและพัฒนาโมดูลระบบควบคุมและระบบหุ่นยนต์เพื่อรับประกันความแม่นยำในการเคลื่อนไหวและประสิทธิภาพการทดสอบจอแสดงผล

รูปที่ 7 รูปแบบการควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์สำหรับการเคลื่อนไหวพิกัดมุมขวา
การวิเคราะห์เปรียบเทียบของโปรแกรมควบคุมการเคลื่อนไหวโดยใช้กลไกการเคลื่อนไหวของพิกัดมุมฉากที่ออกแบบมากับหุ่นยนต์ที่เชื่อมโยงแบบหลายแกนแบบดั้งเดิมซึ่งแสดงในรูปที่ 7 โมดูลควบคุม manipulator ของการเคลื่อนไหวพิกัดมุมขวาส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมการทดสอบของจอแสดงผลของ manipulator แทนมนุษย์ระบบตรวจสอบเสร็จสิ้นการตรวจสอบตำแหน่งและช่วงเวลาและการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบที่แตกต่างกัน
(1) การควบคุมระบบการเคลื่อนไหว
ควบคุมหุ่นยนต์ให้ทำการเคลื่อนไหวสามองศาและทำการทดสอบการแสดงผลแทนมือมนุษย์ ตามข้อมูลตำแหน่งและช่วงเวลาที่ตรวจพบโดยระบบการตรวจจับระบบควบคุมจะควบคุมหุ่นยนต์ให้ทำการเคลื่อนไหวในทิศทางสามองศาของพื้นที่และแทนที่ของมือมนุษย์เพื่อทำการสัมผัสคลิกและการกระทำอื่น ๆ ของจอแสดงผล

รูปที่ 8 แผนผังการรวมระบบขับเคลื่อน
(2) การควบคุมระบบตรวจจับ
ระบบตรวจจับใช้ในการตรวจจับตำแหน่งการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ช่วงเวลา การควบคุมระบบตรวจจับรวมถึงการตรวจจับตำแหน่งการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์พิกัดมุมขวาสามองศาการตรวจจับขนาดแรงบิดของจอแสดงผลสัมผัสที่ปลายของตัวกระตุ้นและความเร็วของการเคลื่อนไหวระยะทางและพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวอื่น ๆ
(3) การแลกเปลี่ยนข้อมูล
ระบบตรวจจับประกอบด้วยเซ็นเซอร์และตัวเข้ารหัสและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ปลายของตัวกระตุ้น สัญญาณปริมาณอะนาล็อกที่วัดได้โดยเซ็นเซอร์จะถูกส่งไปยังโมดูลควบคุม โมดูลควบคุมจะส่งสัญญาณตอบกลับผ่านความสัมพันธ์การแปลงบางอย่างเพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
(4) ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์
การควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ผ่านอินเทอร์เฟซปฏิสัมพันธ์ระหว่างคนกับเครื่องเขียนซอฟต์แวร์ระบบการเคลื่อนไหวอัตโนมัติผู้ประกอบการเลือกเมนูที่สอดคล้องกันเพื่อรับข้อมูลที่ต้องการหรือบรรลุฟังก์ชั่นที่ต้องการเพื่อให้บรรลุการโต้ตอบระหว่างคนกับเครื่องจักร ระบบซอฟต์แวร์นี้สามารถตระหนักถึงการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แสดงให้เห็นถึงเสรีภาพหลายอย่างของหุ่นยนต์การสลับตำแหน่งและโหมดช่วงเวลาตำแหน่งข้อเสนอแนะวงปิดสัญญาณช่วงเวลาและการจัดเก็บข้อมูลความล้มเหลวของจอแสดงผลและฟังก์ชั่นอื่น ๆ การพัฒนาข้อมูลซอฟต์แวร์ขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการ Windows 7 การพัฒนาสภาพแวดล้อมทางภาษาเลือก C + + ฐานข้อมูลเลือก Oracle Database อินเทอร์เฟซการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมโดยมอเตอร์แสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8 อินเทอร์เฟซการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรควบคุมมอเตอร์

2.2.3 การพัฒนาระบบทดสอบอัตโนมัติ

บทบาทของระบบทดสอบอัตโนมัติของจอแสดงผลตามวิสัยทัศน์ของเครื่องต้องใช้ความร่วมมือในการประสานงานของหน่วยฟังก์ชั่นต่างๆเพื่อทำการทดสอบอัตโนมัติของการทดสอบจอแสดงผลร่วมกัน การวิจัยทำให้ผู้ให้บริการแบบบูรณาการของฟังก์ชั่นของหน่วยต่างๆของระบบทดสอบอัตโนมัติการออกแบบร่างกายการดำเนินการเคลื่อนไหวของการทำงานที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้บรรลุการรวมของการตรวจจับสภาพการทำงานของจอแสดงผล, หุ่นยนต์แทนมนุษย์การดำเนินงานจอแสดงผลและการควบคุมอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการทดสอบอัตโนมัติในการประสานงานและการดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพ ระบบทดสอบอัตโนมัติทั้งหมดประกอบด้วยโมดูลหลักสามโมดูล: โมดูลวิชันซิสเต็มโมดูลควบคุมอัตโนมัติแขนกลและโมดูลการตรวจสอบแบบบูรณาการ โครงการบูรณาการโดยรวมและโครงการสื่อสารระหว่างโมดูลแสดงในรูปที่ 9 และ 10

รูปที่ 9 โปรแกรมการรวมระบบทดสอบอัตโนมัติของจอแสดงผลตามวิสัยทัศน์ของเครื่อง
ระบบทดสอบอัตโนมัติทั้งหมดใช้รถบัสภาคสนามสำหรับการสื่อสาร ผ่านซอฟต์แวร์ควบคุมที่ใช้แพลตฟอร์มพีซีและระบบปฏิบัติการ Windows สร้างระบบเรียลไทม์ที่มีฟังก์ชั่น NC ในคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมผ่านการดำเนินงานเชิงตรรกะของ PLC และใช้ฮาร์ดแวร์ที่กำหนดค่ามาตรฐานของคอมพิวเตอร์พีซีเพื่อรับรู้ฟังก์ชั่นการดำเนินงานเชิงตรรกะ (TwinCAT PLC) ฟังก์ชั่นการควบคุมการเคลื่อนไหว (TwinCAT NC) การดำเนินการจุดลอยตัวและฟังก์ชั่นการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลจำนวนมาก โปรแกรม PLC จะส่งสัญญาณไปยังแกน NC ก่อน NC ผ่านการวางแผนแทร็กการดำเนินการ PID และอินเทอร์เฟซ IO ประมวลผลเอาท์พุทไปยังไดรเวอร์เพื่อให้ได้การควบคุมมอเตอร์ในขณะที่สถานะของมอเตอร์จะถูกส่งกลับไปยังโปรแกรม PLC ทันเวลาผ่าน NC ในระบบซีเอ็นซีทั้งหมดโหมดการทำงานของโมดูลซอฟต์แวร์ต่างๆเช่นโปรแกรม PLC, NC, แอพพลิเคชัน Windows ฯลฯ จะคล้ายกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และสามารถทำงานได้อย่างอิสระ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโมดูลซอฟต์แวร์แต่ละโมดูลเสร็จสมบูรณ์ผ่านการควบคุมการเคลื่อนไหว ADS และโครงสร้างแบบบูรณาการของการสื่อสารโมดูลระบบควบคุมทั้งหมดแสดงในรูปที่ 10

รูปที่ 10 โปรแกรมจดหมายข่าวโมดูลสำหรับระบบทดสอบอัตโนมัติ