[發明專利]一種高精度工件組件及高精度工件組件的裝配方法

有效

• 申請號: 202010139320.0
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111452038B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 歐陽奇;曹晨光;侯佳木;王媛媛;杜凌霄;李繼祥;金留歡;柳剛;劉旭陽
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08;B25J15/08;G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46;G06K9/34
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 王海榮

1.一種高精度工件組件的裝配方法，其特征在于，包括工件組件，所述工件組件包括工件M和工件N，所述工件M和工件N按照以下步驟進行裝配：

預處理：將工件M放置在待抓取工裝上，工件N放置在對接工裝上；圖像采集器和六維傳感器安裝在機器人上，并分別設定圖像采集器對工件M和工件N的固定拍照點；在計算機中設定機器人夾爪對工件M的對準位置和抓取位置，設定工件M與工件N的預對接位置和對接位置；設置機器人的初始點；分別設定工件M與工件N的圖像ROI區域；設定單位向量(x_e,y_e)；

S1：初始化，機器人移動至初始點，機器人與計算機建立通訊；

S2：機器人帶動圖像采集器移動至工件M的固定拍照點，采集的工件M的圖像，并將該工件M的圖像傳輸至計算機，計算機分析工件M的圖像，并確定工件M的中心點P_M的特征基圖像坐標和旋轉角θ_M，所述旋轉角θ_M為所述工件M的中心點P_M指向工件M的圖像ROI區域中心點構成向量與所述單位向量(x_e,y_e)之間的夾角；

S3：機器人根據上一步計算出的工件M的中心點P_M的特征基圖像坐標和旋轉角θ_M，自身調整夾爪并移動到工件M的對準位置后開始下降，直至到達抓取位置，機器人控制夾爪抓住工件M；

S4：機器人帶動圖像采集器移動至工件N的固定拍照點，采集的工件N的圖像，并將該工件N的圖像傳輸至計算機，計算機分析工件N的圖像，并確定工件N的中心點P_N的特征基圖像坐標和旋轉角θ_N，所述旋轉角θ_N為所述工件N的中心點P_N指向工件N的圖像ROI區域中心點構成向量與所述單位向量(x_e,y_e)之間的夾角；

S5：機器人根據上一步計算出的工件N的中心點P_N的特征基圖像坐標和旋轉角θ_N，機器人將工件M移動至預對接位置；

S6：機器人控制工件M與工件N進行對接，六維傳感器檢測工件M與工件N對接時的檢測數據，計算機根據檢測數據控制機器人反復調整工件M的位置，直至檢測數據小于安裝閾值后，控制工件M與工件N完成對接，其中，安裝閾值至少包括力矩閾值和力閾值；

S7：機器人控制夾爪松開工件M，并返回初始點，待下一次裝配。

2.根據權利要求1所述的高精度工件組件的裝配方法，其特征在于，所述工件M的中心點P_M、工件M的圖像ROI區域中心點工件N的中心點P_N、工件N的圖像ROI區域中心點機器人初始點、圖像采集器的位置通過建立空間坐標系進行標定；

其中，所述圖像采集器中在任意位置采集的圖片中均設置有圖像坐標系，對應圖片中的所有特征均對應設置有一個特征圖像坐標，所述機器人中設置在基坐標系內，所述特征圖像坐標經坐標系轉換矩陣A_ij轉換后得到基坐標系中的特征基圖像坐標。