随着微机电系统的日趋复杂,针对微小零件的装配也日益引起人们的关注。近年来,机器视觉技术逐步成熟,它以速度快、精度高以及非接触式测量等优点,在零件检测领域得到了广泛的应用。本系统采用基于多线程控制模式,实现了微小零件的自动化装配。本文具体研究内容如下:1.针对微小零件的装配问题,研究了微系统装配技术,并且对近年来国内外微小零件装配系统的研究现状进行了分析总结,详细研究了微小型零件图像识别及自动装配的关键技术。2.针对微小零件装配系统模块化的总体设计,通过调用XML文件保存的微小零件坐标位置,驱动电机、视觉系统及其他模块完成“吸附抓取-位姿调整-释放装配”三步走的策略,实现微小零件自动化装配工艺流程。并对视觉识别系统的硬件选择进行详细阐述。3.首先研究了摄像机标定原理及张正友标定方法;然后,设计了实验,实验基于OpenCV库的在线标定,采用迭代算法提取亚像素角点,计算相机内外参数,及相机畸变,采用重投影计算标定误差;最后,通过计算畸变映射进行畸变矫正。4.首先利用各向异性双边滤波完成目标零件平滑,然后采用阈值分割和面积去噪相结合的方法提取目标区域,并添加了以NMI特征目标匹配和形状模板匹配判别,最后采用基于最小二乘拟合的位置预测对目标零件精确定位。5.将微小零件装配软件系统分为八个模块,通过创建类和面向对象的方式封装八个模块,采用多线程监听装配运行状态,然后,通过各个模块提供的接口函数、参数配置信息及识别定位信息,实现微小零件有序自动化装配。6.通过分析微小零件的图像识别与装配精度误差来源,设计了光源、吸附力、位姿调整和装配实验。经大量实验测得,横向和纵向装配间距配合误差均在0.007mm以内,可以很好的满足装配精度要求。