[发明专利]射频连接器自适应装配方法及系统

说明书

本发明提供了一种射频连接器自适应装配方法及系统，为实现射频连接器的自适应装配，一方面，本发明提供了一种结合双目相机识别电连接器插座初始位姿与通过力控制微调电连接器位姿的射频电连接器自适应装配方法，实现了电连接器装配的精确力控，提升了电连接器的装配效果，有效降低了电连接器与插座间的姿态误差。另一方面，本发明还提供了一种基于强化学习的变阻抗控制方法，实现了接触力的准确控制，降低了接触力的跟踪误差，优化了电连接器插装过程中的接触力控制。

技术领域

本发明涉及机器人柔性控制领域，尤其涉及一种射频连接器自适应装配方法及系统。

背景技术

射频连接器作为阵列天线中信号传输的关键零件，具有尺寸小、装配精度要求高、数量众多，现有射频电连接器装配依靠工人实施，然而人工装配的装配质量一致性差，装配效率低以及装配一次成功率低，严重制约了阵列天线的产品质量与生产效率。

当前的自动化装配方法以提高装配设备的定位精度为主，但是缺少对电连接器插座位姿误差的补偿，并且仅依靠视觉的定位过程会受到视觉遮挡、照明条件等问题的影响，影响射频连接器的插装成功效率。

发明内容

发明目的：提出一种射频连接器自适应装配方法，并进一步提出一种用于实现上述方法的系统，以解决现有技术存在的上述问题。

一种射频连接器自适应装配方法及系统，该方法步骤如下：

步骤S100，由双目相机拍照获取电连接器插座的初始位姿信息，驱动高精度三轴模组平台运动，完成电连接器与电连接器插座的初始位姿对准；

步骤S200，执行电连接器-插座装配策略，根据传感器信息与离线数据库精确电连接器与插座间的相对位姿误差，并做出补偿；

步骤S300，基于所述六维力传感器信息，通过基于强化学习的变阻抗控制器控制接触力对剩余的位姿误差进行柔顺补偿，将电连接器与电连接器插座进行装配。

所述电连接器装配策略基于电连接器-插座接触模型得到，接触模型假设为：

(1)电连接器刚度远小于夹持器刚度，装配过程中夹持器与电连接器插座为刚性，在装配过程中只有电连接器发生弹性变形；

(2)电连接器插装过程为准静态过程，忽略装配过程中运动加速度产生的惯性力作用。

基于所述的电连接器-插座接触模型，提供了一种电连接器-插座装配策略包括：

(1)双目相机拍照，获取电连接器插座初始位姿，驱动高精度三轴模组移动，初步对准电连接器与电连接器插座；

(2)初始位置对准后，电连接器夹持器向下移动，实时监测力传感器信息，若径向接触力大于径向接触力阈值则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；

(3)根据力传感器信息，调整x、y方向位置，至x、y轴方向接触力小于径向接触力阈值，则进入步骤(4)；

(4)电连接器夹持器下移，监测z轴力传感器信息，若z轴方向接触力小于插装力阈值则进入步骤(6),否则进入步骤(5)；

(5)由所述接触模型，将电连接器位姿向步骤(1)中得到的电连接器姿态方向偏转至轴向插装力小于阈值则进入步骤(6)；

(6)电连接器夹持器下移，由所述变阻抗控制器控制插装过程中的插装力跟踪确定好的电连接器插装工艺参数；

(7)电连接装配任务结束；

所述装配策略中的轴向力阈值与径向力阈值通过离线实验中测量电连接器-插座不同相对姿态误差下的轴向力确定。