Six-Axis Visual Sensing and Visual Servo Control Rendering Direct Metrology for Manipulation of Multiple Micro Objects

六轴视觉传感和视觉伺服控制渲染用于操纵多个微型物体的直接计量

基本信息

  • 批准号:
    1067962
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 46.72万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-07-01 至 2015-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this award is to characterize the formation of interference fringes imposed on an object surface under an interferometer-equipped optical microscope and to derive an analytical three degree-of-freedom fringe image model for out-of-plane motion estimation and a warped shadow projection model for in-plane motion estimation. The proposed approach consists of three activities. First, a continuously shifting image model is proposed to achieve unbiased real-time image registration. Its application to pattern matching of warped images employed in six-axis visual sensing will be investigated to enable ultra-precise motion tracking. Second, a single software module that realizes six-axis visual sensing will be implemented to support multiple changeable vision sensors, including various objective lenses and cameras. Together with an interferometer-equipped optical microscope, they form a six-axis visual sensing system. Third, the visual sensing system will then be employed to achieve six-axis visual servo control that renders direct metrology for manipulation of multiple micro objects. Since the visual sensor's coordinate system coincides with the object space, the proposed visual servo control eliminates the effect of kinematic errors and continuously compensates for time varying uncertainties induced by interacting forces and/or thermal drifts. If successful, technological innovations created from this award will open up important new research applications in manufacturing. The six-axis visual sensing system can serve as a feedback sensor to control the motion of various motion control stages, measurement probes, and manipulators for a wide spectrum of applications, including automatic alignment, tool-sample engagement, dynamic tracking, and controlled manipulation. It could be readily reconfigured to perform a breadth of functions for a variety of applications involving components that range in size from a few millimeters down to several micrometers. It represents a transformational change in how visual sensing and visual servo control can be used in ultra-precise metrology and manipulation.
该奖项的目的是表征干涉仪装备的光学显微镜下施加在物体表面上的干涉条纹的形成,并推导出一个分析的三自由度条纹图像模型,用于平面外运动估计和一个扭曲的阴影投影模型,用于平面内运动估计。拟议的办法包括三项活动。首先,提出了一种连续平移的图像模型来实现无偏的实时图像配准。它的应用模式匹配的翘曲图像在六轴视觉传感将进行研究,使超精确的运动跟踪。第二,实现六轴视觉传感的单一软件模块将支持多种可变视觉传感器,包括各种物镜和摄像头。与配备干涉仪的光学显微镜一起,它们形成了六轴视觉传感系统。第三,视觉传感系统,然后将被用来实现六轴视觉伺服控制,使直接计量多个微对象的操作。由于视觉传感器的坐标系与对象空间相一致,所提出的视觉伺服控制消除了运动误差的影响,并不断补偿由相互作用力和/或热漂移引起的时变不确定性。 如果成功,该奖项所创造的技术创新将在制造业中开辟重要的新研究应用。六轴视觉传感系统可以作为反馈传感器来控制各种运动控制台、测量探头和操纵器的运动,用于广泛的应用,包括自动对准、工具-样品接合、动态跟踪和受控操纵。它可以很容易地进行重新配置,以执行各种应用程序的功能,涉及组件的尺寸范围从几毫米到几微米。它代表了视觉传感和视觉伺服控制如何用于超精密计量和操作的变革。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Chia-Hsiang Menq其他文献

Chia-Hsiang Menq的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Chia-Hsiang Menq', 18)}}的其他基金

Ultra-precise Coordinate Metrology of Three-dimensional Objects at Micrometer and Nanometer Scales
微米、纳米尺度三维物体的超精密坐标测量
  • 批准号:
    1200017
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Modeling and Control of Magnetically Actuated Compliant Micromanipulators Enabling Multi-axis Scanning of 3D Micro/Nano Objects
磁驱动柔性微操纵器的建模和控制,实现 3D 微/纳米物体的多轴扫描
  • 批准号:
    0928118
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A Coordinate Measuring Machine for Three-Dimensional Micro Devices
三维微型器件三坐标测量机
  • 批准号:
    0727736
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Development of an photonic force microscopic system for visualization and manipulation of biological structures and Systems
MRI:开发光子力显微系统,用于生物结构和系统的可视化和操纵
  • 批准号:
    0619472
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Automated Visual Guidance and Direct Metrology for Precision Manufacturing
精密制造的自动视觉引导和直接计量
  • 批准号:
    0620889
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
MRI: Development of an Automated Visually Guided Motion Control System for Multi Scale Imaging and Manipulation of Biological and Engineered Systems
MRI:开发用于生物和工程系统多尺度成像和操作的自动视觉引导运动控制系统
  • 批准号:
    0421273
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Automatic Data Segmentation and Geometric Reasoning of Unorganized Point Cloud for Reverse Engineering of Precision Mechanical Objects
用于精密机械物体逆向工程的无组织点云的自动数据分割和几何推理
  • 批准号:
    0100074
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Information Aggregation of 3-Dimensional Coordinate Data and Multiple-Sensor Planning for Agile Metrology and Precision Manufacturing
敏捷计量和精密制造的三维坐标数据信息聚合和多传感器规划
  • 批准号:
    0084865
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
An Ultra Precision Interferometric System for Real-Time Measurement and Control of Six-Degree-of-Freedom Motion
六自由度运动实时测量与控制的超精密干涉系统
  • 批准号:
    9908199
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Chemerin/ChemR23 axis调控炎性因子介导的正畸牙根吸收及其机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
miR-429-CRKL axis通过Raf/MEK/ERK通路调控白血病细胞红系分化的作用机制研究
  • 批准号:
    31900517
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
LL-37-IL-36 axis 在肠成纤维细胞调控肠黏膜屏障中的作用机制研究
  • 批准号:
    81873933
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
IGF2BP2-LncRNA DANCR-Lin28B Axis促进胰腺癌干细胞特性的分子机制研究
  • 批准号:
    81772575
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
诺如病毒通过HMGB1-RAGE axis引起肠道炎症反应的机制研究
  • 批准号:
    81600445
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
RAGE/S100B axis在癫痫发生中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81471326
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

LAT1-EWSR1 axisを標的とした新たな免疫疾患治療戦略の開発
针对LAT1-EWSR1轴开发新的免疫疾病治疗策略
  • 批准号:
    24K09848
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The gut-kidney-heart axis as a driver of cardiovascular disease progression
肠-肾-心轴是心血管疾病进展的驱动因素
  • 批准号:
    MR/Y010051/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Fellowship
肝細胞癌におけるLSECtin/LAG-3 axisとがん微小環境の関連性の検討と臨床応用
肝细胞癌中LSECtin/LAG-3轴与肿瘤微环境的关系探讨及临床应用
  • 批准号:
    24K18477
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
How food speaks to you: A new brain-gut axis for lifelong health.
食物如何与你对话:终身健康的新脑肠轴。
  • 批准号:
    BB/X015106/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Research Grant
Revolutionizing Tactile AI: Developing a Soft, Liquid-Structured, High Density, 3-Axis Tactile Sensor
彻底改变触觉 AI:开发柔软、液体结构、高密度、3 轴触觉传感器
  • 批准号:
    24K20874
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Cellular dynamics in chronic lung disease: the neglected B cell axis
慢性肺病的细胞动力学:被忽视的 B 细胞轴
  • 批准号:
    MR/X03383X/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Fellowship
Building out the FBXL4-NIX-mitophagy axis
构建 FBXL4-NIX-线粒体自噬轴
  • 批准号:
    MR/Y012356/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Research Grant
Wnt5a-Yap axisによる心筋細胞メカノトランスダクション制御機構の解明
阐明Wnt5a-Yap轴对心肌细胞力转导的控制机制
  • 批准号:
    23K24336
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
New methods to capture protein dynamics of the TSC-mTOR signalling axis.
捕获 TSC-mTOR 信号轴蛋白质动态的新方法。
  • 批准号:
    DE240100992
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Robust scaling and self-organisation of the Drosophila anteroposterior axis
果蝇前后轴的稳健缩放和自组织
  • 批准号:
    BB/Y00020X/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 46.72万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了