智能装配控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能装配控制系统，提出一种全自动精密检测与智能装配一体化系统，是一种自动安装手机背板排线插件的系统。能够实现零件从出厂到装配、检测流程全自动化，从而真正意义上达到节省人工成本、提高生产效率以及验证多种技术手段的目的。

Intelligent assembly control system

【技术实现步骤摘要】
智能装配控制系统
本专利技术涉及智能制造
，特别涉及一种智能装配控制系统。
技术介绍
随着机器人领域的不断发展，智能化装配与高精密检测设备逐渐普及，人们在生产中节省了大量的人工成本并大幅度提高了生产效率。然而，目前由于3C等行业对于复杂造型的广泛应用，传统机器人感知与智能控制无法满足日益复杂的作业要求，如曲面玻璃的检测与装配、OLED柔性屏的装配与测试、大幅面屏幕的精密测量与装配等，自动化程度仍然不够高，很多环节都需要人工干预，这样就存在着装配及检测精度不够、工作环境安全性无法得到确实保证的问题。对于同一操作空间不同视野范围中的操作对象，基于视觉、力觉等信息融合的机器人环境感知与建模方法存在效率低、跨尺度难、抗干扰能力弱的问题；在机器人组装运动规划层面，如何实现具备力位伺服感知的“机-环境”自主规划与组装，以适应精密器件组装中的狭小质脆环境，是亟待解决的问题。因此，研究高反光器件组装机器人精密感知与柔顺控制等关键技术，对解决行业应用的技术难题具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能装配控制系统，以解决现有的机器人环境感知与建模方法无法操作同一操作空间不同视野范围中的操作对象的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种智能装配控制系统，所述智能装配控制系统包括移动机器人、精密双频阻尼隔振光学平台、五自由度电动滑台、线激光扫描仪、第一深度学习相机、第二深度学习相机、滚珠丝杠、第一机械臂、第二机械臂及上位机，其中：搭建所述精密双频阻尼隔振光学平台，所述五自由度电动滑台、所述线激光扫描仪、所述滚珠滚珠丝杠、所述第一深度学习相机及第一机械臂安装于所述精密双频阻尼隔振光学平台上；所述第二机械臂安装于所述移动机器人上，所述第二深度学习相机安装于所述第二机械臂的末端；所述移动机器人在工作区域内进行全方位扫描，构建地图信息，设定待测工件的目标区域、工作区域、目标位置及工作位置；所述移动机器人到达所述目标区域后，通过示教使所述第二机械臂移动至所述目标位置，由所述第二深度学习相机对待测工件进行拍照，提取所述待测工件的特征点信息以识别所述待测工件，将识别数据传输给所述上位机进行处理，得出所述第二深度学习相机与所述待测工件之间的相对位置关系；通过机器人动作处理矩阵计算出所述第二机械臂与所述待测工件之间的位置关系，将转换后的待测工件坐标发送给所述第二机械臂，由所述第二机械臂进行位姿调整并对所述待测工件进行抓取；所述移动机器人移动至所述工作区域，由所述五自由度电动滑台上方的所述第一深度学习相机对所述精密双频阻尼隔振光学平台进行拍照，将平台信息发送至所述移动机器人，所述第二机械臂根据所述平台信息将待测工件置于精密双频阻尼隔振光学平台上并进行固定；所述第一机械臂与第一深度学习相机进行手眼标定，所述第二深度学习相机对固定好的待测工件拍照，并将固定数据转化为装配点位的位置信息，对所述位置信息进行手眼标定，并将所述位置信息发送至所述第一机械臂，第一机械臂末端的真空吸盘在第一深度学习相机的视觉引导下对零件进行安装；所述五自由度电动滑台将安装好的待测工件运送至所述线激光扫描仪下，进行全方位多角度检测，生成待测工件各个部分零件的点云数据，所述线激光扫描仪传输所述点云数据至所述上位机进行处理，处理后形成的点云数据模型与工件CAD模型对比，以分析待测工件特定尺寸误差与缺陷，判断待测工件合格与否；检测完成后上位机将检测完成信号发送给所述移动机器人，并由移动机器人移动至新的目标区域，对工件进行抓取，放置于指定位置。可选的，在所述的智能装配控制系统中，所述五自由度电动滑台安装于所述精密双频阻尼隔振光学平台的中心区域，与所述精密双频阻尼隔振光学平台成垂直状态放置，与所述精密双频阻尼隔振光学平台通过螺纹连接；所述智能装配控制系统还包括运动控制卡，所述运动控制卡位于精密双频阻尼隔振光学平台的下方，所述运动控制卡连接所述五自由度电动滑台的接头线缆，且连接上位机，上位机向运动控制卡发出指令控制所述五自由度电动滑台的运动；所述运动控制卡采用脉冲结合方向的脉冲输出类型实现多轴独立运动，具有加减速、点位、轨迹运动规划功能；所述线激光扫描仪位于五自由度电动滑台的中心轴线上方，且与所述精密双频阻尼隔振光学平台平行，所述线激光扫描仪上方有固定架；所述滚珠滚珠丝杠安装在与所述精密双频阻尼隔振光学平台垂直放置的型材上，位于线激光扫描仪的右侧；所述上位机位于所述精密双频阻尼隔振光学平台上，连接所述运动控制卡、线激光扫描仪的线缆、第一机械臂以及第一深度学习相机；所述第一机械臂安装在所述精密双频阻尼隔振光学平台上，位于五自由度电动滑台导轨的正后方；所述第一深度学习相机位于五自由度电动滑台的正上方，与所述精密双频阻尼隔振光学平台平行，所述第一深度学习相机固定于相机架上。可选的，在所述的智能装配控制系统中，所述移动机器人包括AGV车及运动控制柜，其中：所述AGV车的额度负载为60～80千克，所述AGV车具有地图构建以及自主导航功能，所述AGV车具有安全激光传感器，通过基于环境映射的安全激光传感器进行定位，自主选择路径；所述运动控制柜位于所述AGV车上方，所述第二机械臂位于所述运动控制柜上方；所述运动控制柜与所述上位机通过无线网络进行连接，所述运动控制柜接收上位机发送的移动机器人状态信息以及移动指令；所述运动控制柜与所述安全激光传感器连接，用于实时获取安全激光传感器的定位数据。可选的，在所述的智能装配控制系统中，所述第一机械臂及所述第二机械臂的各个关节具有力传感器，所述力传感器具有碰撞检测功能；所述第一机械臂及所述第二机械臂能够实现拖动示教操作；机械臂与上位机之间通过TCP/IP协议进行连接，接收上位机发送的脚本指令字符串，并运行接收到的脚本指令以完成指定动作；所述第一深度学习相机与所述第二深度学习相机均具有智慧随机分拣模块，集成3D结构光、影像分析及机器人手臂运动控制为一体，能够透过3D结构光快速辨识不同物件在三维空间摆放的位置与姿态，以精准导引第一机器臂及第二机械臂进行取放。可选的，在所述的智能装配控制系统中，所述精密双频阻尼隔振光学平台包括台面、支架、双频阻尼隔振机构、高度调整机构、刹车静音脚轮；所述台面位于所述支架上方，用于承载所述第一机械臂、五自由度电动滑台、线激光扫描仪及第一深度学习相机；所述支架为支撑结构，四个支架之间两两由两段桁架相连；所述双频阻尼隔振机构位于所述台面与所述支架之间，用于隔振；所述支架下方具有高度调整机构和刹车静音脚轮。可选的，在所述的智能装配控制系统中，所述五自由度电动滑台包括X轴电动直线滑台，X轴电动摆动滑台，Y轴电动直线滑台，Y轴电动摆动滑台及电动旋转滑台；所述X轴电动直线滑台及Y轴电动直线滑台均由防尘罩、滑台滚珠丝杠、线性滑块导轨、联轴器、U型底板、伺服电机组成；所述滑台滚珠丝杠安装在U型底板中间；U型底板上方安装有防尘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能装配控制系统，其特征在于，所述智能装配控制系统包括移动机器人、精密双频阻尼隔振光学平台、五自由度电动滑台、线激光扫描仪、第一深度学习相机、第二深度学习相机、滚珠滚珠丝杠、第一机械臂、第二机械臂及上位机，其中：/n搭建所述精密双频阻尼隔振光学平台，所述五自由度电动滑台、所述线激光扫描仪、所述滚珠滚珠丝杠、所述第一深度学习相机及第一机械臂安装于所述精密双频阻尼隔振光学平台上；/n所述第二机械臂安装于所述移动机器人上，所述第二深度学习相机安装于所述第二机械臂的末端；所述移动机器人在工作区域内进行全方位扫描，构建地图信息，设定待测工件的目标区域、工作区域、目标位置及工作位置；/n所述移动机器人到达所述目标区域后，通过示教使所述第二机械臂移动至所述目标位置，由所述第二深度学习相机对待测工件进行拍照，提取所述待测工件的特征点信息以识别所述待测工件，将识别数据传输给所述上位机进行处理，得出所述第二深度学习相机与所述待测工件之间的相对位置关系；/n通过机器人动作处理矩阵计算出所述第二机械臂与所述待测工件之间的位置关系，将转换后的待测工件坐标发送给所述第二机械臂，由所述第二机械臂进行位姿调整并对所述待测工件进行抓取；/n所述移动机器人移动至所述工作区域，由所述五自由度电动滑台上方的所述第一深度学习相机对所述精密双频阻尼隔振光学平台进行拍照，将平台信息发送至所述移动机器人，所述第二机械臂根据所述平台信息将待测工件置于精密双频阻尼隔振光学平台上并进行固定；/n所述第一机械臂与第一深度学习相机进行手眼标定，所述第二深度学习相机对固定好的待测工件拍照，并将固定数据转化为装配点位的位置信息，对所述位置信息进行手眼标定，并将所述位置信息发送至所述第一机械臂，第一机械臂末端的真空吸盘在第一深度学习相机的视觉引导下对零件进行安装；/n所述五自由度电动滑台将安装好的待测工件运送至所述线激光扫描仪下，进行全方位多角度检测，生成待测工件各个部分零件的点云数据，所述线激光扫描仪传输所述点云数据至所述上位机进行处理，处理后形成的点云数据模型与工件CAD模型对比，以分析待测工件特定尺寸误差与缺陷，判断待测工件合格与否；/n检测完成后上位机将检测完成信号发送给所述移动机器人，并由移动机器人移动至新的目标区域，对工件进行抓取，放置于指定位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能装配控制系统，其特征在于，所述智能装配控制系统包括移动机器人、精密双频阻尼隔振光学平台、五自由度电动滑台、线激光扫描仪、第一深度学习相机、第二深度学习相机、滚珠滚珠丝杠、第一机械臂、第二机械臂及上位机，其中：
搭建所述精密双频阻尼隔振光学平台，所述五自由度电动滑台、所述线激光扫描仪、所述滚珠滚珠丝杠、所述第一深度学习相机及第一机械臂安装于所述精密双频阻尼隔振光学平台上；
所述第二机械臂安装于所述移动机器人上，所述第二深度学习相机安装于所述第二机械臂的末端；所述移动机器人在工作区域内进行全方位扫描，构建地图信息，设定待测工件的目标区域、工作区域、目标位置及工作位置；
所述移动机器人到达所述目标区域后，通过示教使所述第二机械臂移动至所述目标位置，由所述第二深度学习相机对待测工件进行拍照，提取所述待测工件的特征点信息以识别所述待测工件，将识别数据传输给所述上位机进行处理，得出所述第二深度学习相机与所述待测工件之间的相对位置关系；
通过机器人动作处理矩阵计算出所述第二机械臂与所述待测工件之间的位置关系，将转换后的待测工件坐标发送给所述第二机械臂，由所述第二机械臂进行位姿调整并对所述待测工件进行抓取；
所述移动机器人移动至所述工作区域，由所述五自由度电动滑台上方的所述第一深度学习相机对所述精密双频阻尼隔振光学平台进行拍照，将平台信息发送至所述移动机器人，所述第二机械臂根据所述平台信息将待测工件置于精密双频阻尼隔振光学平台上并进行固定；
所述第一机械臂与第一深度学习相机进行手眼标定，所述第二深度学习相机对固定好的待测工件拍照，并将固定数据转化为装配点位的位置信息，对所述位置信息进行手眼标定，并将所述位置信息发送至所述第一机械臂，第一机械臂末端的真空吸盘在第一深度学习相机的视觉引导下对零件进行安装；
所述五自由度电动滑台将安装好的待测工件运送至所述线激光扫描仪下，进行全方位多角度检测，生成待测工件各个部分零件的点云数据，所述线激光扫描仪传输所述点云数据至所述上位机进行处理，处理后形成的点云数据模型与工件CAD模型对比，以分析待测工件特定尺寸误差与缺陷，判断待测工件合格与否；
检测完成后上位机将检测完成信号发送给所述移动机器人，并由移动机器人移动至新的目标区域，对工件进行抓取，放置于指定位置。


2.如权利要求1所述的智能装配控制系统，其特征在于，所述五自由度电动滑台安装于所述精密双频阻尼隔振光学平台的中心区域，与所述精密双频阻尼隔振光学平台成垂直状态放置，与所述精密双频阻尼隔振光学平台通过螺纹连接；
所述智能装配控制系统还包括运动控制卡，所述运动控制卡位于精密双频阻尼隔振光学平台的下方，所述运动控制卡连接所述五自由度电动滑台的接头线缆，且连接上位机，上位机向运动控制卡发出指令控制所述五自由度电动滑台的运动；所述运动控制卡采用脉冲结合方向的脉冲输出类型实现多轴独立运动，具有加减速、点位、轨迹运动规划功能；
所述线激光扫描仪位于五自由度电动滑台的中心轴线上方，且与所述精密双频阻尼隔振光学平台平行，所述线激光扫描仪上方有固定架；
所述滚珠滚珠丝杠安装在与所述精密双频阻尼隔振光学平台垂直放置的型材上，位于线激光扫描仪的右侧；
所述上位机位于所述精密双频阻尼隔振光学平台上，连接所述运动控制卡、线激光扫描仪的线缆、第一机械臂以及第一深度学习相机；
所述第一机械臂安装在所述精密双频阻尼隔振光学平台上，位于五自由度电动滑台导轨的正后方；
所述第一深度学习相机位于五自由度电动滑台的正上方，与所述精密双频阻尼隔振光学平台平行，所述第一深度学习相机固定于相机架上。


3.如权利要求1所述的智能装配控制系统，其特征在于，所述移动机器人包括AGV车及运动控制柜，其中：
所述AGV车的额度负载为60～80千克，所述AGV车具有地图构建以及自主导航功能，所述AGV车具有安全激光传感器，通过基于环境映射的安全激光传感器进行定位，自主选择路径；
所述运动控制柜位于所述AGV车上方，所述第二机械臂位于所述运动控制柜上方；
所述运动控制柜与所述上位机通过无线网络进行连接，所述运动控制柜接收上位机发送的移动机器人状态信息以及移动指令；所述运动控制柜与所述安全激光传感器连接，用于实时获取安全激光传感器的定位数据。


4.如权利要求1所述的智能装配控制系统，其特征在于，所述第一机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨皓，张伯强，方宇，陶翰中，周志峰，吴明晖，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31