钳工实训智能检测设备研发说明书

题目钳工实训智能检测设备研发目录TOC\o"1-2"\h\uTOC\o"1-2"\h\u摘要 1关键词 1引言 11钳工人体运动检测思路 11.1钳工工作类型 11.2检测操作流程目的 21.3检测方式 21.3智能检测分析 22设备的构成 32.1设备成像相机 32.2设备固定件 42.3智能检测的应用领域 43实际案例参考 43.1案例生产流程 43.2三维模型设计与装配 63.2智能检测技术的发展 74结论 7谢辞 8参考文献 8-基于智能化技术的钳工实训检测设备研发机电学院机电一体化技术专业林泽摘要:本文旨在探讨和开发一套集成了智能化技术的钳工实训智能检测设备。文章首先分析了传统钳工实训中存在的问题，随后提出了一种基于现代传感器技术、数据处理和机器学习算法的智能检测方案。通过该设备，能够实现对钳工操作技能的实时监控与评估，提高教学效率和质量。关键词:钳工实训；智能检测；传感器技术；数据处理引言随着社会的不断进步，人类文明的发展，经济的全球化，好质量、高科技的产品已经没有国界的走入我们的生活中，我们的生活也因为这些各式各样的的产品而变得丰富多彩。AI机器视觉检测是将人工智能（AI）技术与机器视觉相结合的一种检测方法。它通过使用深度学习和计算机视觉算法，让计算机能够自动识别、分析和理解图像中的内容，实现对产品、物体或场景的自动化检测和判定。1钳工人体运动检测思路1.1钳工工作类型(1)划线对加工前的零件进行划线。(2)加工零件对采用机械方法不太适宜或不能解决的零件以及各种工、夹、量具以及各种专用设备等的制造，要通过钳工工作来完成。(3)装配将机械加工好的零件按机械的各项技术精度要求进行组件、部件装配和总装配，使之成为一台完整的机械。(4)设备维修对机械设备在使用过程中出现损坏、产生故障或长期使用后失去使用精度的零件要通过钳工进行维护和修理。(5)创新技术为了提高\t"/item/%E9%92%B3%E5%B7%A5/_blank"劳动生产率和产品质量，不断进行技术革新，改进工具和工艺，也是钳工的重要任务。图SEQ图\*ARABIC1钳工实训场景1.2检测操作流程目的(1)规范人员操作流程，在工作中根据工作类型，使用最合理的姿态(2)增加人员的安全层度，避免一些不必要的动作产生的安全隐患(3)流程的规范对安装和制作的工作内容更加的稳定(4)合理的操作规范对人员制作和加工流程是规范和合理性1.3检测方式早期对物料和人员工作方式和姿态均人工双眼检测，随着时代和科技的进步科学家发明了视觉检测，通过图像的对比，大小的换算，软件算法的叠加，事项工件和物料的识别，输出对和错的结果，现代社会通过视觉技术的发展，影相技术的创新，对活动体检测技术迭代创新，演变到目前的AI检测处理数据块，实时抓拍每一个运动的轨迹，来对所需要的事物和人员规范性的检测人体动作检测和识别作为人体运动分析研究的重要内容,在智能监控、人机接口、基于内容的视频检索和图像压缩等领域有着广阔的应用前景和潜在的经济价值和社会价值,正受到越来越多研究学者的关注。由于人体动作属于非刚性运动,在不同条件下,同一种动作类型本身变化差异较大,然而不同动作类型之间变化差异较小,因此人体动作检测和识别面对的困难往往比其它目标检测和识别要大。1.4智能检测分析人体姿态分析/行为分析/动作识别AI算法，是一种利用人工智能技术对人体行为进行检测、跟踪和分析的方法。通过计算机视觉、深度学习和模式识别等技术，可以实现对人体姿态、动作和行为的自动化识别与分析。(1)在场景应用中，通过视频画面对人员进行动作姿态的数据捕捉并进行数据的比对，自动识别视频中人物动作姿态的行为和动作，利用AI算法对人员动作行为进行判断、抓拍和报警提醒。人体行为分析技术的应用场景包括以下几个方面：姿态检测与跟踪：AI人体行为分析技术可以准确地检测和跟踪人体的姿态信息，包括骨骼结构、关节位置和动作轨迹等，可以应用于许多领域，例如运动分析、人机交互、虚拟现实等。(2)动作识别与分类：通过训练深度学习模型，AI人体行为分析技术可以对人体动作进行识别和分类。例如，可以识别行走、跑步、打球、举重等不同类型的动作，可以应用于体育训练、姿势纠正等领域。3.行为推理与异常检测：AI人体行为分析技术可以分析人体在特定场景中的行为模式，并利用机器学习算法识别正常和异常行为。2设备的构成2.1设备成像相机在当今技术驱动的世界中，成像相机已成为各种检测设备不可或缺的组成部分。这些高级相机专为捕捉和分析图像而设计，以便在多种应用中进行实时监测和检测。无论是在工业检测、医学成像、安全监控还是科研探索中，成像相机都扮演着至关重要的角色。目前成像相机的技术进展已达到惊人的水平，使它们能以前所未有的分辨率和速度捕捉图像。这些设备通常搭载有高度灵敏的图像传感器，如CMOS或CCD，它们能够在各种光照条件下捕获清晰的图像。此外，许多成像相机还集成了先进的图像处理软件，可以在捕获图像的同时进行初步分析，以识别模式、异常或特定特征。图3图4为本作品使用的成像相机三维模型以及配套的LCD显示器模型。图SEQ图\*ARABIC2成像相机图SEQ图\*ARABIC3LCD显示器2.2设备固定件检测设备的高效运行离不开精密设计的固定件，这些固定件扮演着至关重要的角色，确保设备各部分的稳定性和精确对位。固定件通常由各种金属或合成材料制成，如不锈钢、铝合金或复合塑料，这些材料不仅提供了必要的强度和耐用性，还能承受长时间的使用和环境变化的挑战。图4为本作品检测设备固定支架，具有三个自由度，可以实现在高116㎝、宽80㎝、长55㎝的长方体内自由活动。图SEQ图\*ARABIC4设备支架2.3智能检测的应用领域在现实的场景中，很多重要的场所需要进行全天候24小时监控，而传统的监控方式是由监控巡检人员对监控画面进行肉眼观看，当监控过多或者工作时长超负荷就会影响最终的监控效果。假如利用AI智能检测技术与视频监控融合，通过深度学习算法，可以做到让监控系统能自动对视频中的人员进行动作跟踪与识别。这类算法的原理是基于人体骨骼关键点检测的深度神经网络算法，自动识别人体的头部、五官、四肢等25以上的关键点，通过关键点的数据描述人体骨骼信息的位移，判断人体的动作及姿态，比如手势动作识别、运动动作识别等3实际案例参考3.1案例生产流程工作流程如下；人将圆管工件放到工作台（图5），锁紧工件，对工件进行外观检测，尺寸检测，圆心检测。在工作的过程中每次的工作都能按照固定流程来进行，保证没有多余的动作，同时智能的相机（图7）也将会对没次的动作进行追踪，将收集到的数据传动到电脑，同过内部的软件和算法对影相进行分析和效验，电脑会事先在里面做一组程序和对比的数据，挡收到捕捉到人员的动作有差异和错误时，通过显示器或者喇叭来提示动作有误。钳工实训工作台要求结构稳固、大小适宜，能够满足各种钳工作业的需要。选材方面，钳工实训工作台通常采用钢材制作，框架部分采用槽钢或角钢焊接而成，保证工作台的稳固性和耐用性。工作台的台面则通常采用加厚钢板或铝合金板，具有较高的硬度和耐磨性，以适应各种钳工操作的需要。此外，工作台表面通常需做到耐油、防锈，以保证工作台的整洁和卫生。本作品中设计的工作台台面尺寸为长180㎝、宽82㎝、厚30㎝，从台面到地面的距离为93㎝。背板设计为洞洞板，可以将大多数工具收纳在背板上以避免桌面拥挤。三维模型如图五所示。图5实训工作台钳工实训检测探头是钳工实习生或工作人员在进行检测和调试工作时经常会用到的一种工具。检测探头通常是指各种传感器或测量仪器的感应部分，用于检测工件的尺寸、形状、表面质量等参数。在进行钳工操作时，钳工常常需要使用检测探头来检测工件的几何尺寸是否符合要求，以确保工件的加工质量和精度。通过检测探头可以实时监测工件的各项参数，并及时调整加工设备或操作方法，以达到预期的加工效果。本作品所使用的检测探头如图6所示。图6实训检测探头3.2三维模型设计与装配草图中圆的大小不相同，其它的设计都是大同小异。不过考虑到现实的生活.实训的工作内容不一样，所用的工具和手法不一样，实训案例为检测圆筒的便面圆度和整洁度。操作的同时，会有智能的相机在检测动作的幅度和加工的高低度，从而手机实时数据对人与物形成对比和检测。在装配与建模之间有着互相关联，一般有自上而下或自下而上两种方式，可以使用任意一种方法构造装配。零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计。可以单独创建单个模型，然后再将其添加到装配（自下而上），也可以直接在装配级创建模型（自上而下）。例如，最初可采用自上而下的方式操作，然后在自下而上和自上而下的建模方式间来回切换。装配又因为以下的几项主要功能方便了大家的造型及相关工作：装配指向组件几何体，而不是在整个装配中复制它。可使用自上而下或自下而上的方法创建装配。可同时打开并编辑多个部件。可在装配关联中创建和编辑组件几何体。不论编辑进行的方式和位置如何，在装配中将一直保持关联性。可简化装配的图形表示而无需编辑基本几何体。装配将自动更新以反映引用部件的最新版本。配对条件允许您通过指定组件间的约束关系来在装配中定位它们。装配导航器提供装配结构的图形显示，并允许您选择和操控组件以用于其他功能。可将装配用于其他应用模块。在装配与建模之间有着互相关联，一般有自上而下或自下而上两种方式，可以使用任意一种方法构造装配。零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计。可以单独创建单个模型，然后再将其添加到装配（自下而上），也可以直接在装配级创建模型（自上而下）。例如，最初可采用自上而下的方式操作，然后在自下而上和自上而下的建模方式间来回切换。本作品整体装配效果如图7所示。图7总装示意图3.2智能检测技术的发展目前我国的电气智能检测技术经历着技术不断创新的发展过程，在不断开放的环境中，智能检测技术的创新能力不断提升。各大企业也不断致力于创新能力的培养，不断追求自动检测技术的自主知识产权的研发。这样，各大企业在优胜劣汰中不断提高自己的竞争实力，自动检测技术得到不断的创新。全文自动检测技术不断的统一化。实行自动检测技术的统一化能给自动检测技术的发展带来更大的变化。它能促进自动检测技术的周期性，维修和养护各个步骤的统一化。而且，实行自动检测技术的统一化能够从客户的需求出发，也就能把自动检测技术独立出来。自动检测技术的不断的标准化。随着我国的自动检测技术经历着技术不断创新的发展过程，在不断开放的环境中，自动检测技术的接口也就不断的标准化。能够使各个企业的软硬件交换数据，确保企业和人之间能够将信息交流更方便，真正能将智能检测产生的困难解决了4结论钳工领域一直是制造业中至关重要的一环，而钳工实训则是培养专业技能和实践能力的核心环节。然而，在传统的钳工实训过程中，学生常常面临着诸多挑战，如工件的准确性检测、外观缺陷的快速发现等。为了解决这些问题，本论文提出了一种基于人工智能技术的综合辅助检测设备，旨在帮助钳工实训学生快速准确地完成工件的检测任务。作品综合考虑了钳工实训中工件检测这一课题的工作流程，设计了钳工实训台、设备支架、成像相机、LCD显示器、检测探头以及工件锁紧装置等以应对复杂的作业对象。钳工实训台的设计考虑了稳固性和实用性，提供了充足的工作空间，并通过背板设计实现了工具的整洁存放。设备支架采用类似三自由度直角坐标机器臂的结构，能够在有限的空间内自由活动，为成像相机多角度的拍摄视角的同时满足了通过检测探头进行多方位的检测的需求。总的来说，钳工实训智能检测设备的引入将有效提高钳工实训的教学效果和学生的学习体验，为他们的专业技能培养提供更加有力的支持和保障。谢辞本次设计是在老师的悉心指导下完成的。老师在百忙之中还专门抽出时间给我们指导，在这课程设计的短短的几个月的时间里，使我巩固了以前所学的知识，对以前所学知识进行了一个系统的梳理。通过这次的毕业设计，使我对今后的工作更加充满了信心。老师在其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业的工作和大胆创新的进取精神将对我今后的工作和学习产生深远的影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。我在此向老师表示衷心的感谢和由衷的敬意！此外，从开始进入课题到论文的顺利完成，我深深的感谢三年的大学生活中所有的老师，是你们给了我知识、信心和勇气，使我打下了专业知识的坚实基础，为我顺利完成本次设计和今后的成长奠定了基础，同时还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我极大的帮助和鼓励，在这里请接受我诚挚的谢意。还有我还要祝我的母校能够越来越好，发展能够越来越好，另外还有机电工程学院的全体老师身体健康，教育出来的学生都能够为社会贡献自己的力量。在这里，最后说一声谢谢你们！参考文献[1]邱远奕.浅谈人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].中国信息化,2024,(04):71-72.[2]吴炬,黄志敏,杭强伟.自动检测与诊断技术在视频监控系统中的应用及发展