[發(fā)明專利]一種工業(yè)機(jī)器人裝配誤差補(bǔ)償系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110274107.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112959364B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬國財(cái);曹志宏;楊超然;李霏;蔡志娟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王德楨

1.一種工業(yè)機(jī)器人裝配誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢ǎ?/p>

工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)相機(jī)、夾持裝置、激光位移傳感器和基礎(chǔ)裝配平臺，其中，

所述工業(yè)機(jī)器人為工業(yè)用串聯(lián)或并聯(lián)機(jī)器人，用于將待裝配零件移動到待裝配位置；

所述夾持裝置安裝于工業(yè)機(jī)器人末端，用于夾持待裝配零件；

所述工業(yè)相機(jī)為二維成像相機(jī)，安裝于工業(yè)機(jī)器人末端，用于拍攝待裝配位置，并獲得二維圖像；

所述激光位移傳感器安裝于機(jī)器人末端，用于測量激光位移傳感器與待測量位置之間的距離；

所述基礎(chǔ)裝配平臺，用于固定待裝配零件；

包括以下步驟：

S10：對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行預(yù)處理，確定待裝配零件標(biāo)準(zhǔn)裝配位置及信息；

S30：工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行正式裝配，確定待裝配零件實(shí)際裝配位置，并計(jì)算其與標(biāo)準(zhǔn)裝配位置的誤差；

S50：根據(jù)計(jì)算出來的誤差對待裝配零件進(jìn)行裝配誤差補(bǔ)償；

所述步驟S10包括：

S101：工業(yè)機(jī)器人將第一待裝配零件放到基礎(chǔ)裝配平臺上，夾持裝置夾緊第一待裝配零件，基礎(chǔ)裝置平臺使其固定；

S102：建立工業(yè)機(jī)器人基坐標(biāo)系，其中，基坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)、x軸和y軸位于第一待裝配零件裝配對接平面上；

S103：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到第一位置，利用工業(yè)機(jī)器人末端的激光位移傳感器測量激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第四位置的距離值；

S104：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到第二位置，要求第一位置與第二位置的連線與基坐標(biāo)系的x軸平行，利用工業(yè)機(jī)器人上的激光位移傳感器測量激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第五位置的距離值；

S105：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到第三位置，要求第三位置與第二位置的連線與基坐標(biāo)系的y軸平行，利用工業(yè)機(jī)器人上的激光位移傳感器測量激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第六位置的距離值；

S106：調(diào)整工業(yè)機(jī)器人到拍照位置，使得相機(jī)成像平面與第一待裝配零件的裝配對接平面平行，利用工業(yè)機(jī)器人末端的工業(yè)相機(jī)拍攝第一待裝配零件的裝配對接平面，獲得標(biāo)準(zhǔn)裝配位置圖像；

S107：工業(yè)機(jī)器人響應(yīng)操作抓取第二待裝配零件，并將第二待裝配零件安裝到第一待裝配零件上，記錄工業(yè)機(jī)器人在基坐標(biāo)系下的空間位置坐標(biāo)，此坐標(biāo)為第二待裝配零件裝配所對應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)位置；

步驟S30包括：

S301：工業(yè)機(jī)器人將第一待裝配零件放到基礎(chǔ)裝配平臺上，夾持裝置夾緊第一待裝配零件，基礎(chǔ)裝置平臺使其固定；

S302：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到第一位置處，激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第七位置的距離值；

S303：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到第二位置處，利用工業(yè)機(jī)器人上的激光位移傳感器測量激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第八位置的距離值；

S304：機(jī)器人運(yùn)動到第三位置處，激光位移傳感器與第一待裝配零件裝配對接平面上第九位置的距離值；

S305：工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到拍照位置處，利用工業(yè)機(jī)器人末端的工業(yè)相機(jī)拍攝第一待裝配零件的裝配對接平面，獲得實(shí)際裝配位置圖像；

S306：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)裝配位置情況下三個(gè)激光位移傳感器測量的距離值和實(shí)際裝配位置情況下三個(gè)激光位移傳感器測量的距離值計(jì)算實(shí)際裝配對接平面與標(biāo)準(zhǔn)裝配位置時(shí)相比的空間轉(zhuǎn)動角度偏差；

S307：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)裝配位置圖像和實(shí)際裝配位置圖像計(jì)算第一待裝配零件對接平面在基坐標(biāo)系下的偏差，包括位移偏差和轉(zhuǎn)角偏差；

S308：計(jì)算實(shí)際裝配位置與標(biāo)準(zhǔn)裝配位置總偏差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工業(yè)相機(jī)附帶有相機(jī)控制器，用于控制相機(jī)拍攝過程參數(shù)及獲取拍攝結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光位移傳感器附帶有控制器，用于獲取測量結(jié)果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S50包括：

S501：根據(jù)實(shí)際裝配位置與標(biāo)準(zhǔn)裝配位置總偏差調(diào)整實(shí)際裝配過程中工業(yè)機(jī)器人在基坐標(biāo)系下的裝配位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在多個(gè)第一待裝配零件和第二待裝配零件裝配時(shí)只需進(jìn)行一次預(yù)處理。