[发明专利]基于力学传感器的柔性装配系统及方法

说明书

本申请公开一种基于力学传感器的柔性装配系统及方法，其中，该系统包括：协作装置，用于抓取待装配工件，并执行修正流程；其中，协作装置安装有夹持装置及力学传感器；工件定位装置，用于固定待装配工件；导向装置，用于对协作装置及待装配工件的位置执行预修正；旋转装置，用于将装配轴对准装配体上的装配孔；装配推进模块，用于将导向装置插入装配体及待装配工件上的装配孔，及将装配轴推入到指定位置。本申请的技术方案可以实现对轴孔装配中装配轴的位置约束，从而提高装配精度，并过滤及消除噪声干扰。

技术领域

本申请涉及自动化装配技术领域，尤其涉及一种基于力学传感器的柔性装配系统及方法。

背景技术

相关技术中，针对孔与轴的装配问题，存在装配失败率较高，使用场景受限，位置修正的精度及维度受限等问题，且无法对装配过程中的噪声干扰进行有效的消除与过滤。

发明内容

本申请提供了一种基于力学传感器的柔性装配系统及方法，可以提高装配精度，并有效的过滤及消除装配过程中的噪声干扰。

第一方面，本申请提供一种基于力学传感器的柔性装配系统，所述系统包括：协作装置，用于抓取待装配工件，并执行修正流程；其中，所述协作装置安装有夹持装置及力学传感器；工件定位装置，用于固定所述待装配工件；导向装置，用于对所述协作装置及所述待装配工件的位置执行预修正；旋转装置，用于将装配轴对准装配体上的装配孔；装配推进模块，用于将所述导向装置插入装配体及所述待装配工件上的装配孔，及将所述装配轴推入到指定位置。

通过本申请的技术方案，可以基于力学传感器测得的数据，进行修正流程，实现了对轴孔装配中装配轴的位置约束，从而提高装配精度，并能够有效的过滤及消除装配过程中的噪声干扰。

在一种实现方式中，所述修正流程为初始影响抵消流程，所述协作装置具体用于：获取未抓取所述待装配工件时的第一受力及第一力矩；获取抓取所述待装配工件至当前位置后的第二受力及第二力矩；将所述第二受力减去所述第一受力，得到第三受力，将所述第二力矩减去所述第一力矩，得到第三力矩。

在一种实现方式中，所述修正流程为数据滤波流程，所述协作装置具体用于：响应于所述第三受力大于或等于预设的受力滤波系数，和/或，所述第三力矩大于或等于预设的力矩滤波系数，执行位置修正判定流程；或者，响应于所述第三受力小于所述受力滤波系数，并且所述第三力矩小于所述力矩滤波系数，执行稳定性判定流程。

在一种可选地实现方式中，所述修正流程为所述位置修正判定流程，所述协作装置具体用于：响应于所述第三受力大于或等于所述受力滤波系数，将所述第三受力与预设的受力判定运动系数进行大小对比；响应于所述第三力矩大于或等于预设的力矩滤波系数，将所述第三力矩与预设的力矩判定运动系数进行大小比对；响应于所述第三受力大于或等于所述受力判定运动系数，和/或，所述第三力矩大于或等于所述力矩判定运动系数，执行位置修正；或者，响应于所述第三受力小于所述受力判定运动系数，并且所述第三力矩小于所述力矩判定运动系数，执行所述稳定性判定流程。

在一种可选地实现方式中，所述执行位置修正，包括：基于所述第三受力及预设的受力系数生成方向运动量；和/或，基于所述第三力矩及预设的力矩系数生成旋转角度运动量；基于所述方向运动量，和/或，所述旋转角度运动量，移动所述待装配工件。

在一种实现方式中，所述装配推进模块上装有磁性开关，所述修正流程为稳定性判定流程，所述协作装置具体用于：响应于所述磁性开关为导通状态，并且所述协作装置位置变化的离散一阶导的平均值小于预设的稳定性判定系数，则判定所述待装配工件稳定。

第二方面，本申请提供一种基于力学传感器的柔性装配方法，所述方法应用于如第一方面所述的基于力学传感器的柔性装配系统，所述方法包括：步骤1：抓取待装配工件并移动至示教位置；步骤2：将导向装置插入装配体及所述待装配工件的装配孔；步骤3：执行修正流程，直至稳定性判定通过；步骤4：将装配轴与所述装配工件进行装配；步骤5：重复步骤3，完成装配。