本發(fā)明涉及蒙皮自動化裝配，尤其涉及一種蒙皮自動化放置方法。

背景技術(shù)：

1、在復(fù)雜構(gòu)件的焊接單元中，蒙皮屬于較特殊的一種彈翼構(gòu)件，對自動化焊接工藝流程提出了較大的挑戰(zhàn)。蒙皮的制作工藝包括折彎和鈑金，這導(dǎo)致蒙皮之間的一致性較差，且難以使用傳統(tǒng)的機(jī)械手抓取。目前，主要采用吸盤的方式吸取蒙皮，但是吸盤屬于軟性連接，其吸取蒙皮的重復(fù)精度大約為0.5mm，導(dǎo)致現(xiàn)有的蒙皮放置方法，無法滿足焊接工藝的高精度要求，尤其是在裝配間隙需控制在0.01mm以內(nèi)的場合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種蒙皮自動化放置方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中蒙皮放置的精度低的技術(shù)問題。

2、一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種蒙皮自動化放置方法，所述方法包括：

3、對機(jī)械手進(jìn)行示教以執(zhí)行將蒙皮裝配到骨架上的任務(wù)，從而獲取骨架示教位姿、機(jī)械手的示教路徑以及所述示教路徑上各路徑點(diǎn)的蒙皮示教位姿和機(jī)械手末端的示教變換；

4、將骨架設(shè)置在目標(biāo)位置，通過機(jī)械手末端吸附待裝配的蒙皮，并使所述機(jī)械手末端按照所述示教變換沿所述示教路徑將所述蒙皮移動至所述預(yù)設(shè)位置；

5、通過視覺識別裝置分別對所述蒙皮和所述骨架進(jìn)行拍照識別，從而獲取預(yù)設(shè)位置處的蒙皮實(shí)際位姿和骨架實(shí)際位姿；

6、根據(jù)所述骨架示教位姿、所述骨架實(shí)際位姿以及所述預(yù)設(shè)位置處的所述蒙皮示教位姿、所述蒙皮實(shí)際位姿和所述機(jī)械手末端的示教變換進(jìn)行視覺匹配計(jì)算以獲取機(jī)械手末端的實(shí)際變換；

7、所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上。

8、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，根據(jù)如下公式進(jìn)行視覺匹配計(jì)算以獲取機(jī)械手末端的實(shí)際變換：

9、

10、式中，t實(shí)際為機(jī)械手末端的實(shí)際變換，t示教為預(yù)設(shè)位置處機(jī)械手的示教變換，t2為骨架的位姿相對變換，p2實(shí)際為骨架實(shí)際位姿，p2示教為骨架示教位姿，t1為蒙皮的位姿相對變換，p1實(shí)際為預(yù)設(shè)位置處的蒙皮實(shí)際位姿，p1示教為預(yù)設(shè)位置處的蒙皮示教位姿。

11、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)設(shè)位置位于所述目標(biāo)位置正上方，所述預(yù)設(shè)位置與所述目標(biāo)位置之間的間距為20mm至50mm。

12、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上，包括：

13、在所述目標(biāo)位置沿所述骨架的邊緣設(shè)置多個(gè)導(dǎo)向裝置；

14、所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿之后，在所述導(dǎo)向裝置的限定下從所述預(yù)設(shè)位置將所述蒙皮定位放置到所述骨架上。

15、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)向裝置包括：基座和導(dǎo)向柱，其中，所述導(dǎo)向柱彈性連接在所述基座上，所述導(dǎo)向柱的外壁用于與蒙皮接觸。

16、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上，還包括：

17、所述機(jī)械手將所述蒙皮移動至所述預(yù)設(shè)位置時(shí)，開始檢測所述機(jī)械手末端的受力情況；

18、根據(jù)所述受力情況對所述機(jī)械手進(jìn)行柔性控制，直至所述機(jī)械手將所述蒙皮定位放置到所述骨架上。

19、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，根據(jù)所述受力情況對所述機(jī)械手進(jìn)行柔性控制，包括：

20、將所述機(jī)械手末端上的外力轉(zhuǎn)換為速度調(diào)整量和/或位置調(diào)整量；

21、根據(jù)所述速度調(diào)整量調(diào)整所述機(jī)械手末端的速度，和/或根據(jù)所述位置調(diào)整量調(diào)整所述機(jī)械手末端的移動距離。

22、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，通過力控傳感器檢測所述機(jī)械手的受力情況，所述力控傳感器設(shè)置在所述機(jī)械手上。

23、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，通過機(jī)械手的末端吸附待裝配的蒙皮，包括如下步驟：

24、獲取待裝配的蒙皮的抓取點(diǎn)的坐標(biāo)；

25、機(jī)械手末端根據(jù)所述抓取點(diǎn)坐標(biāo)吸附所述待裝配的蒙皮，并將所述蒙皮移動至所述預(yù)設(shè)位置。

26、基于上述方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述獲取待裝配的蒙皮的抓取點(diǎn)的坐標(biāo)，包括：

27、將蒙皮模版裝配到骨架模版上；

28、通過視覺識別裝置識別所述蒙皮模版與所述骨架模版之間貼合點(diǎn)的坐標(biāo)；

29、選取至少三個(gè)所述貼合點(diǎn)的坐標(biāo)作為抓取點(diǎn)坐標(biāo)。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實(shí)現(xiàn)如下有益效果之一：

31、1、本發(fā)明中，在機(jī)械手末端吸取待裝配的蒙皮并將其移動至預(yù)設(shè)位置后，通過視覺識別裝置分別識別蒙皮和骨架的實(shí)際位姿用于進(jìn)行視覺匹配，以對機(jī)械手末端的示教變換進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對蒙皮位姿的校正，能夠抵消吸附連接等軟性連接帶來的吸附誤差，獲取精確的放置位姿，提高了蒙皮放置的精度。

32、2、本發(fā)明中，通過在目標(biāo)位置設(shè)置導(dǎo)向裝置，能夠輔助機(jī)械手精確的將蒙皮放置在骨架上，減少因吸盤吸附誤差導(dǎo)致的定位偏差。

33、3、本發(fā)明中，在導(dǎo)向裝置的引導(dǎo)的同時(shí)，根據(jù)機(jī)械手末端的受力情況對其進(jìn)行柔性控制，確保機(jī)器人能夠以適當(dāng)?shù)牧α亢退俣冗M(jìn)行操作，避免對蒙皮造成損傷，使機(jī)械手實(shí)現(xiàn)高效、安全和精確的操作。

34、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實(shí)現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點(diǎn)可從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種蒙皮自動化放置方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)如下公式進(jìn)行視覺匹配計(jì)算以獲取機(jī)械手末端的實(shí)際變換：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)位置位于所述目標(biāo)位置正上方，所述預(yù)設(shè)位置與所述目標(biāo)位置之間的間距為20mm至50mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)向裝置包括：基座和導(dǎo)向柱，其中，所述導(dǎo)向柱彈性連接在所述基座上，所述導(dǎo)向柱的外壁用于與蒙皮接觸。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述受力情況對所述機(jī)械手進(jìn)行柔性控制，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過力控傳感器檢測所述機(jī)械手的受力情況，所述力控傳感器設(shè)置在所述機(jī)械手上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過機(jī)械手的末端吸附待裝配的蒙皮，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述獲取待裝配的蒙皮的抓取點(diǎn)的坐標(biāo)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種蒙皮自動化放置方法，屬于蒙皮自動化裝配技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中蒙皮放置的精度低的技術(shù)問題。本發(fā)明的方法包括：對機(jī)械手進(jìn)行示教以執(zhí)行將蒙皮裝配到骨架上的任務(wù)；將骨架設(shè)置在目標(biāo)位置，通過機(jī)械手末端吸附待裝配的蒙皮，并使所述機(jī)械手按照所述示教變換沿所述示教路徑將所述蒙皮移動至所述預(yù)設(shè)位置；通過視覺識別裝置分別對所述蒙皮和所述骨架進(jìn)行拍照識別；進(jìn)行視覺匹配計(jì)算以獲取機(jī)械手末端的實(shí)際變換；所述機(jī)械手末端按照所述實(shí)際變換調(diào)整蒙皮的位姿，然后將所述蒙皮從所述預(yù)設(shè)位置定位放置到所述骨架上。本發(fā)明中，通過分別識別蒙皮和骨架的實(shí)際位姿用于對示教路徑進(jìn)行調(diào)整，抵消了吸附誤差，提高了蒙皮放置的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：李倩,蔡虎,王亮,胡曉勇,朱冬妹,吳昱岑,劉丁洋,陳子昂,唐興華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京星航機(jī)電裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26