[发明专利]一种射频连接器装配机器人的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种装配机器人的控制技术，具体地说是一种射频连接器装配机器人的控制系统，属于装配机器人技术领域。

背景技术

装配机器人是生产线上对零件或部件进行装配的工业机器人，它属于高、精、尖的机电一体化产品，它是集光学、机械、微电子、自动控制和通讯技术于一体的高科技产品，具有很高的功能和附加值。射频连接器属于精密电气连接器件，其较小的结构尺寸变化将会对信号传输的完整性造成巨大影响，需要通过精密的结构尺寸装配来保证射频连接器的高电气性能。射频连接器的小型化、高频率、多插拔、高可靠性、低电压驻波比等技术要求和性能指标的提高对其装配精度提出了更高的要求。传统的人工装配方法很难适应射频连接器的高精度和高效率生产，因此，研究面向射频连接器高效高精度装配的工业机器人具有非常重要的理论意义和应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种装配效率高、装配精度高的射频连接器装配机器人的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明的射频连接器装配机器人的控制系统，包括位于装配工作台上方的用于获取全局视觉和安装在机器人手腕末端随机器人一起运动的用于获取局部视觉的多个视觉传感器，安装在机器人手腕末端的用于测量工件的深度信息以及机械手与待抓取工件间距离的超声波传感器，同样安装在安装于机器人腕部的用于为机器人力/力矩控制提供信息的六维腕力传感器以及机器人末端设置的夹持器，夹持器的手指侧面安装有用于测量夹持器在夹持待装配零件过程中的受力情况的变片式指端力传感器，局部视觉传感器能够获取待识别和抓取物体的二维图像，并引导超声波传感器获取深度信息；视觉传感器通过图像采集卡连接主控计算机，六维腕力传感器和变片式指端力传感器经过信号采集卡经过同一个控制器连接主控计算机，控制器能够将主控计算机下发的控制指令传输给变片式指端力传感器，超声波传感器经过接卡口连接主控计算机。

所述六维腕力传感器由变送器以及与变送器连接的数据处理器组成，所述变送器由六个低噪声石英应变桥和信号预处理组成。

所述变片式指端力传感器连接在夹持器和控制器之间，所述控制器和夹持器之间还依次设置有驱动电路和直流电机，所述驱动电路和直流电机之间设置有编码器。

所述变片式指端力传感器的应变片具有直流电桥，所述应变片的直流电桥桥路输出的电压信号经过放大电路连接控制器的A/D采集模块。

本发明的优点在于：

利用全局视觉粗测、局部视觉和超声波传感器精测、腕力传感器微调及指端力传感器夹持来提高双臂装配机器人的感知能力和信息处理能力；其结构简单，实现方便，而且避免了复杂的多传感器信息融合问题(只需对局部视觉和超声传感信息进行简单融合)，提高了射频连接器装配系统的执行效率。

附图说明

图1为本发明射频连接器装配机器人的控制系统的原理框图；

图2为本发明中夹持器的控制系统原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的射频连接器装配机器人的控制系统作进一步详细说明。

如图所示，本发明的射频连接器装配机器人的控制系统，包括位于装配工作台上方的用于获取全局视觉和安装在机器人手腕末端随机器人一起运动的用于获取局部视觉的多个视觉传感器，同样安装在机器人手腕末端的用于测量工件的深度信息以及机械手与待抓取工件间距离的超声波传感器，安装在安装于机器人腕部的用于为机器人力/力矩控制提供信息的六维腕力传感器以及机器人末端设置的夹持器，所述夹持器的手指侧面安装有用于测量夹持器在夹持待装配零件过程中的受力情况的变片式指端力传感器，所述局部视觉传感器能够获取待识别和抓取物体的二维图像，并引导超声波传感器获取深度信息；视觉传感器通过图像采集卡连接主控计算机，六维腕力传感器和变片式指端力传感器经过信号采集卡经过同一个控制器连接主控计算机，所述控制器能够将主控计算机下发的控制指令传输给变片式指端力传感器，所述超声波传感器经过接卡口连接主控计算机，由于该系统构成可以实现分阶段控制。

其中，图像处理主要完成对物体外形的描述，包括图像边缘提取、周线跟踪、特征点提取、区域分割及分段匹配、图形描述与识别。视觉传感器为CCD视觉传感器，CCD视觉传感器获取的物体图像经处理后，可提取对象的某些特征，如物体的形心坐标、面积、曲率、边缘、角点及短轴方向等。根据这些特征信息可得到物体形状的基本描述。