[發明專利]一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統及方法

在審

• 申請號: 202011176106.9
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112157659A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 鄭愈紅;李凱
• 申請（專利權）人: 成都九系機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B64F5/10
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統及方法，所述一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統包括柔性抓手（1）、關節機器人（2）、AGV小車（3）、產品夾具（4）、六維力傳感器（5）和控制器；所述一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配方法，包括如下步驟：S1：抓取工件，S2：運輸工件；S3：工件對接；S4：返回工位。本發明的有益效果：裝配效率提高50%。裝配精度提高；同時避免了因為在裝配過程中接觸力過大而造成工件和飛機的損傷；減少了40%的人工；減少工人在裝配過程中受傷的風險；實現裝配作業的過程參數可視化和可控化。

技術領域

本發明涉及機器人裝配技術，具體的，涉及一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統及方法。

背景技術

傳統的工業機器人都屬于位置控制型。這種基于位置控制型的機器人可以勝任某些任務，比如焊接、噴漆、搬運。事實證明，位置控制型的機器人可以勝任機器人與外部環境不發生接觸的任務或者機器人需要和環境接觸但是對接觸力控制要求不高的任務。而飛機大部件裝配作為工業機器人的一個特殊的應用領域，任務的特性決定了機器人在裝配過程中需要達到精準、柔順和人機協同的要求，并且需要實時監視和控制飛機與部件之間的接觸力，僅僅控制機器人的位置是遠遠不夠的，接觸力和柔順性的控制好壞往往決定對接任務是否可以成功完成。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統及方法。

一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配系統，包括柔性抓手(1)、關節機器人(2)、AGV小車(3)、、產品夾具(4)、六維力傳感器(5)和控制器；其中：

所述柔性抓手(1)固定于產品夾具(4)上，實現飛機大部件的抓取動作；

所述關節機器人(2)的機座固定于AGV小車(3)上，通過總線連接控制器傳輸數據，且末端法蘭處安裝有六維力傳感器(5)，同時產品夾具(4)與柔性抓手(1)固定于其機械臂末端，控制器下發的指令實現飛機部件抓取與裝配；

所述AGV小車(3)為系統的機動設備，運載配件至特定工位；

所述六維力傳感器(5)數據輸出端連接控制器數據輸入端，實時監視飛機與部件之間的接觸力；

所述控制器內含多處理系統，支持遠程遙控機器人抓取工件。

優選的，所述柔性抓手(1)包括四個方向不同的夾抓。

優選的，所述關節機器人(2)為六軸機器人，且機器人負載為150kg-300kg。

優選的，所述AGV小車(3)表面設有操作面板，設定AGV小車工作路線同時監測小車的運行狀態

優選的，所述關節機器人(2)采用導納算法和力位混合控制算法結合裝配工件。

優選的，所述控制器內還包括PCI總線、大容量閃存盤、USB存儲接口和示教器。

一種基于機器人力位混合控制的飛機部件裝配方法，包括如下步驟：

S1：AGV小車根據指令前往工作站，機器人自動運動到工件上方；

S2：啟動力控牽引功能，同時調節機器人末端執行機構，使抓手剛好貼合工件；

S3：機器人關閉抓手的夾抓，舉起工件呈運輸姿態；

S4：AGV車通過地面標識前往飛機旁的裝配站位；

S5：調整機器人為裝配位資；

S6：工人啟動力控牽引功能，將工件通過拖拽的方式將軸插入到飛機裝配孔中；

S7：啟動力控自動插入；