[发明专利]一种激光聚变点火靶双锥装配观测及调整系统

说明书

本发明提供一种激光聚变点火靶双锥装配观测及调整系统，包括：观测模块，所述观测模块用于观测激光聚变点火靶双锥；视觉处理模块，所述数据处理模块接收并处理所述观测系统的观测到的激光聚变点火靶双锥的图像；调整块，所述调整块根据所述视觉处理系统的处理结果，初步调整激光聚变点火靶双锥的平行；调整棒阵列，所述调整棒阵列根据所述视觉处理系统的处理结果，精细调整激光聚变点火靶双锥的装配位置。本发明将计算机视觉自动化与手工装配相结合，提高了激光聚变点火靶双锥装配过程中的精密程度，为激光聚变点火靶装配提供了一种新型、高效的解决方案。

技术领域

本发明涉及激光核聚变领域，具体地，涉及一种激光聚变点火靶双锥装配观测及调整系统。

背景技术

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。可控核聚变俗称人造太阳，因为太阳的原理就是核聚变反应。人类认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的，近几十年来人类希望发明一种装置，可以有效控制“氢弹爆炸”的过程，让能量持续稳定的输出，因为可控核聚变，具有原料充足、经济性能优异、安全可靠、无环境污染等优势。

激光惯性约束聚变是可控核聚变的一种技术路线，通过激光加热靶使核原子开始聚变反应。激光聚变点火靶是激光惯性约束聚变实验中的重要零部件，靶的装配精度决定了物理实验的稳定性与成功率，而传统的激光聚变点火靶装配及调整方式大多通过人工完成多个工序定位和压装，效率低下。

针对现有技术的检索发现，哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室的栾飞等人在机器人,2016,38(5):6.中撰文“锥壳靶自动精密微装配系统”，提出了一套具有微米级定位精度的多操作手精密微装配系统，采用提升小波算法，通过3个多自由度操作手，对不同形状、不同材质的零件进行拾取、装配，由于使用的是传统的识别方法，对图像的拍摄环境要求苛刻，需要辅助力学进行位置识别，使得装配工艺复杂，同时，多个机械臂使得装配过程无法人工介入，装配的误差完全由系统的设计精度决定，无二次调整功能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种激光聚变点火靶双锥装配观测及调整系统。

根据本发明的第一个方面，提供一种激光聚变点火靶双锥装配观测及调整系统，包括：

观测模块，所述观测模块用于观测激光聚变点火靶双锥；

视觉处理模块，所述数据处理模块接收并处理所述观测系统的观测到的激光聚变点火靶双锥的图像；

调整块，所述调整块根据所述视觉处理系统的处理结果，初步调整激光聚变点火靶双锥的平行；

调整棒阵列，所述调整棒阵列根据所述视觉处理系统的处理结果，精细调整激光聚变点火靶双锥的装配位置。

优选地，所述观测模块，包括：

观测相机，两个所述观测相机正交放置，分别用于拍摄激光聚变点火把双锥XY平面及其垂直面的影像，所述观测相机距离激光聚变点火靶双锥的距离为2～20厘米。

优选地，所述视觉处理模块，包括：

计算机，所述计算机接收并处理观测模块采集的图像。

优选地，所述计算机接收并处理观测模块采集的图像，包括：

将采集的图像由RGB颜色空间转换为HSV颜色空间；

将所述HSV颜色空间的图像进行二值化；

将所述二值化图像进行闭运算操作，获得闭运算图像；

将所述闭运算图像进行轮廓检测，提取待检测图像轮廓；

将所述图像轮廓进行圆度和同心度检测，将最内侧圆形轮廓输出；

对所述检测结果和所述圆形轮廓进行判断。