将导线接触件与连接器的插入孔对准及插入的方法和系统技术方案

本公开涉及将导线接触件与连接器的插入孔对准及插入的方法和系统。该方法可包括：从与机器人的末端执行器附接的至少两个图像捕获装置获得所述末端执行器的导线夹的捕获图像；致使所述机器人使所述末端执行器前进，以将所述导线接触件在所述连接器的预定距离内移动；致使所述机器人使所述末端执行器前进，以将所述导线接触件朝向所述连接器再移动预定的附加量；以及基于所述导线接触件再移动所述预定的附加量，用所述导线夹处的力反馈来确认对准是否正确。认对准是否正确。认对准是否正确。

【技术实现步骤摘要】
将导线接触件与连接器的插入孔对准及插入的方法和系统


[0001]按照示例实施方式提供一种方法、系统和计算机程序产品，以便将导线接触件与连接器的插入孔对准，并且更具体地，涉及使用机器视觉系统将导线接触件与连接器的导线接触件插入孔自动对准并且将导线接触件插入到连接器的相应孔中。

技术介绍

[0002]由多根导线组成的线束在各种行业中被用来携带无数不同类型的信号。线束组件的导线必须经常端接有导线接触件，并且所得的导线端被插入连接器的导线接触插入孔中，诸如插入连接器的橡胶垫圈中。因为线束中的每根导线都是特有的并且可携带不同类型的信号，所以线束组件的导线端必须被插入连接器的特定导线接触件插入孔中，以便进行正确连接。
[0003]可将线束组件的导线端手动地插入由连接器限定的相应导线接触件插入孔中。由于线束组件一般包括数百根导线，因此这种手动连接过程可能相对耗时且容易出错，结果，会增加包括线束组件的整个组件的成本。如此，已开发出用于将线束组件的导线端插入连接器的导线接触件插入孔中的自动化技术，以努力减少进行连接所花费的时间并对应地降低所得组件的成本。然而，线束组装机通常需要连接器处于非常受限制和受控制的一组位置中，以便增加将线束组件的导线端正确地插入连接器的导线接触件插入孔中的可能性。因此，线束组装机限制了连接器可表现出的灵活性，因此，并不适于所有情况。

技术实现思路

[0004]提供了用于将导线接触件与连接器所限定的插入孔对准以便促成将线束组件的导线端自动插入连接器的导线接触件插入孔中的方法、系统和计算机程序产品。通过促成将线束组件的导线端自动插入连接器的导线接触插入孔中，创建这种连接所需的时间以及对应地与所得组件关联的成本能降低，同时与连接关联的出错率减少。示例实施方式的方法、系统和计算机程序产品提供了相对于连接器可被定位的方式的很大灵活性，同时仍允许线束组件的导线端被牢固地插入并电连接到连接器的适当导线接触件插入孔。
[0005]在示例实施方式中，提供了一种将导线接触件与连接器的插入孔对准并且将所述导线接触件插入所述连接器的相应孔中的系统。该系统可包括：具有末端执行器的机器人，其中，末端执行器包括导线夹和固定到末端执行器的至少两个图像捕获装置；以及计算装置。所述计算装置可被配置为：处理由所述图像捕获装置捕获的图像以建立将所述导线接触件与连接器表面中的所述连接器的所述目标孔对准的校正变换；致使所述机器人使所述末端执行器平移，以使所述导线夹沿着所述校正变换移动；致使所述机器人使所述末端执行器前进，直到与所述连接器表面进行接触；基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器的所述目标孔的内部；致使所述机器人使所述末端执行器前进，以将所述导线接触件朝向所述连接器再移动预定的附加量；基于所述导线接触件再移动所述预定的附加量，用所述导线夹处的力反馈来确认对准是否正确。
[0006]根据一些实施方式，被配置为基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器的所述目标孔的内部的所述计算装置被配置为：响应于在所述导线夹处观察到的力高于预定义值而确认所述导线接触件未与所述连接器的所述目标孔对准；以及响应于在所述导线夹处观察到的力低于所述预定义值而确认所述导线接触件与所述连接器的所述目标孔对准。根据一些实施方式，被配置为处理由所述图像捕获装置捕获的图像以建立将所述导线接触件与所述连接器的所述目标孔对准的校正变换的所述计算装置可被配置为：在处理后的所述图像内，识别所述导线接触件的顶端和所述导线接触件延伸所沿着的方向；以及根据处理后的所述图像建立将所述导线接触件的所述顶端和所述导线接触件延伸所沿着的所述方向与所述目标孔在所述机器人的所述末端执行器的三维坐标系的轴线上对准的校正变换。
[0007]一些实施方式的计算装置可被配置为：确定所述导线夹能朝向所述连接器前进的最大距离；致使所述机器人使所述末端执行器前进以将所述导线夹朝向所述连接器移动；随着致使所述机器人使所述末端执行器前进以将所述导线夹朝向所述连接器移动，响应于所述导线夹上的力反馈满足插入力值，确定所述导线接触件被完全插入所述连接器中；以及随着致使所述机器人使所述末端执行器前进以将所述导线夹朝向所述连接器移动，响应于所述导线夹上的力反馈在达到所述导线夹能朝向所述连接器前进的所述最大距离之前无法满足所述插入力值，确定所述导线接触件未被完全插入所述连接器中。响应于所述计算装置确定所述导线接触件被完全插入所述连接器中，所述计算装置还被配置为：致使所述机器人使所述末端执行器缩回，以使所述导线夹背离所述连接器移动；响应于在所述导线夹上的力反馈没有超过拉力测试值的情况下所述导线夹移动拉动距离，确认所述导线接触件被不正确插入；以及响应于在所述导线夹未移动拉动距离的情况下所述导线夹上的力反馈超过拉力测试值，确认所述导线接触件被正确插入。
[0008]根据一些实施方式，响应于所述计算装置确定所述导线接触件未被完全插入所述连接器中，所述计算装置还可被配置为：致使所述导线夹释放对所述导线接触件的夹持；致使所述机器人使所述末端执行器缩回，以使所述导线夹背离所述连接器移动；致使所述导线夹重新夹持所述导线接触件；以及致使所述机器人使所述末端执行器前进以将所述导线夹和所述导线接触件朝向所述连接器移动。根据一些实施方式，可基于设置在所述机器人与所述导线夹之间的力传感器来建立力反馈。可按力扭矩传感器可能能够准确地检测三个正交轴线中的力和绕这三个轴线中的每个的扭矩这样的方式，可在机器人和末端执行器之间采用具有力扭矩的工具接口。可替代力扭矩传感器布置或与力扭矩传感器相结合使用的另一示例实施方式是导线夹中的应变计或应变计阵列。单个应变计可能不能够建立沿着其接收力的轴线，但是可在示例实施方式中用于检测插入连接器中或从连接器中拉出的导线接触件的力反馈。如有期望，可使用应变计来识别沿着其接收到力的轴线。一些实施方式的计算装置可被配置为：在由所述图像捕获装置捕获的图像中，识别所述导线接触件的可见部分的取向；以及使用所述导线接触件的所述取向计算所述机器人的所述末端执行器的坐标系中的校正移动。
[0009]本文中提供的实施方式可包括一种用于将导线接触件与连接器的目标孔对准并将所述导线接触件插入所述目标孔中的方法。所述方法可包括：从与机器人的末端执行器附接的至少两个图像捕获装置获得所述末端执行器的导线夹的捕获图像；处理由所述图像
捕获装置捕获的图像以建立将所述导线接触件与连接器表面中的所述连接器的所述目标孔对准的校正变换；致使所述机器人使所述末端执行器平移，以使所述导线夹沿着所述校正变换移动；致使所述机器人使所述末端执行器前进，直到与所述连接器表面进行接触；基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器的所述目标孔的内部；致使所述机器人使所述末端执行器前进，以将所述导线接触件朝向所述连接器再移动预定的附加量；基于所述导线接触件再移动所述预定的附加量，用所述导线夹处的力反馈来确认对准是否正确。
[0010]根据一些实施方式，基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器的所述目标孔的内部可包括：响应于在所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将导线接触件插入连接器(10)的目标孔中的系统(30)，该系统包括：具有末端执行器(100)的机器人(44)，其中，所述末端执行器(100)包括导线夹(108)和固定到所述末端执行器(100)的至少两个图像捕获装置(32，102，104)；计算装置(34)，其中，所述计算装置(34)被配置为：处理由所述图像捕获装置捕获的图像以建立将所述导线接触件与连接器表面中的所述连接器(10)的所述目标孔对准的校正变换；致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)平移，以使所述导线夹(108)沿着所述校正变换移动；致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进，直到与所述连接器表面进行接触；基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器(10)的所述目标孔的内部；致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进，以将所述导线接触件朝向所述连接器(10)移动预定的附加量；以及基于所述导线接触件移动所述预定的附加量，用所述导线夹处的力反馈来确认对准是否正确。2.根据权利要求1所述的系统(30)，其中，被配置为基于力测量来确认所述导线接触件是否在所述连接器(10)的所述目标孔的内部的所述计算装置(34)被配置为：响应于在所述导线夹(108)处观察到的力高于预定义值而确认所述导线接触件未与所述连接器(10)的所述目标孔对准；以及响应于在所述导线夹(108)处观察到的所述力低于所述预定义值而确认所述导线接触件与所述连接器(10)的所述目标孔对准。3.根据权利要求1所述的系统(30)，其中，被配置为处理由所述图像捕获装置(32，102，104)捕获的图像以建立将所述导线接触件与所述连接器的所述目标孔对准的校正变换的所述计算装置(34)被配置为：在处理后的所述图像内，识别所述导线接触件的顶端和所述导线接触件延伸所沿着的方向；以及根据处理后的所述图像建立将所述导线接触件的所述顶端和所述导线接触件延伸所沿着的所述方向与所述目标孔在所述机器人(44)的所述末端执行器(100)的三维坐标系的轴线上对准的校正变换。4.根据权利要求1所述的系统(30)，其中，所述计算装置(34)还被配置为：确定所述导线夹(108)能朝向所述连接器(10)前进的最大距离；致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进以将所述导线夹(108)朝向所述连接器(10)移动；随着致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进以将所述导线夹(108)朝向所述连接器(10)移动，响应于所述导线夹(108)上的力反馈满足插入力值，确定所述导线接触件被完全插入所述连接器(10)中；以及随着致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进以将所述导线夹(108)朝向所述连接器(10)移动，响应于所述导线夹(108)上的力反馈在达到所述导线夹(108)能朝向所述连接器(10)前进的所述最大距离之前无法满足所述插入力值，确定所述导线接触件未被完全插入所述连接器(10)中。
5.根据权利要求4所述的系统(30)，其中，响应于所述计算装置(34)确定所述导线接触件被完全插入所述连接器(10)中，所述计算装置(34)还被配置为：致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)缩回以将所述导线夹(108)背离所述连接器(10)移动；响应于在所述导线夹(108)上的力反馈没有超过拉力测试值的情况下所述导线夹(108)移动拉动距离，确认所述导线接触件被不正确插入；以及响应于在所述导线夹(108)未移动拉动距离的情况下所述导线夹(108)上的力反馈超过拉力测试值，确认所述导线接触件被正确插入。6.根据权利要求4所述的系统(30)，响应于所述计算装置(34)确定所述导线接触件未被完全插入所述连接器(10)中，所述计算装置(34)还被配置为：致使所述导线夹(108)释放对所述导线接触件的夹持；致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)缩回以将所述导线夹(108)背离所述连接器移动；致使所述导线夹(108)重新夹持所述导线接触件；以及致使所述机器人(44)使所述末端执行器(100)前进以将所述导线夹(108)和所述导线接触件朝向所述连接器(10)移动。7.根据权利要求1所述的系统(30)，其中，所述计算装置(34)还被配置为：在由所述图像捕获装置(32，102，104)捕获的图像中，识别所述导线接触件的可见部分的取向；以及使用所述导线接触件的所述取向计算所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：