用于机器人组装的系统和方法技术方案

一种用于机器人组装的方法，包括以下步骤：接收（S10）产品数据（Dp），所述产品数据（Dp）包括产品（60）的产品结构数据和/或产品几何数据，所述产品（60）具有待组装的至少一个组装零件（62）和基本组件（61）；分析（S20）所述产品数据（Dp），由此确定与用于产品（60）的组装的机器人（50）的功能相关的机器人功能（F）；生成（S30）包括取决于所确定的机器人功能和产品数据（Dp）的组装指令（I）的机器人程序（P）；以及执行（S40）所生成的机器人程序（P），由此识别和/或定位至少一个组装零件（62）并且组装产品（60）。定位至少一个组装零件（62）并且组装产品（60）。定位至少一个组装零件（62）并且组装产品（60）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机器人组装的系统和方法


[0001]本公开涉及用于机器人组装的系统和方法。

技术介绍

[0002]编程工业机器人应用仍然是耗时的，并且要求在应用领域中和在机器人领域中的专家知识。除基于CAD/CAM数据的机器人运动路径的生成之外，对于自动或半自动生成机器人应用程序的尝试更多地处于理论水平上。还存在关于组装图表的生成的许多研究工作，但没有用在实现智能机器人功能中。另一方面，基于传感器的对象定位和对象特征检测广泛用在机器人领域中，然而将它们用于个体应用经常要求专门知识和附加的编程或配置工作量（effort）。
[0003]因此，存在对于用于机器人组装的改进方法的需要。

技术实现思路

[0004]根据一个方面，用于机器人组装的方法包括以下步骤：接收产品数据，所述产品数据包括产品的产品结构数据和/或产品几何数据，所述产品具有待组装的至少一个组装零件和基本组件；分析产品数据，由此确定与用于组装产品的机器人的功能相关的机器人功能；生成机器人程序，所述机器人程序包括取决于所确定的机器人功能和产品数据的组装指令；以及执行所生成的机器人程序，由此识别和/或定位至少一个组装零件以及组装产品。
[0005]优选地，用于组装产品的机器人的功能包括推动（pushing）、按扣（snapping）和/或旋拧（screwing）。
[0006]如本文中使用的，术语“组装指令”涉及用于机器人的序列以组装产品的指令。组装产品优选地包括拾取至少一个组装零件，将至少一个组装零件移动到基本组件的组装位置和/或将至少一个组装零件与基本组件连接。
[0007]优选地，取决于结构数据，确定与产品的单独构件的层级（hierarchy）相关的产品层级数据。取决于产品的单独构件的层级，优选地可以将基本组件与组装零件区分。
[0008]当分析产品数据时，根据产品数据，优选地根据产品层级数据来确定基本组件和至少一个组装零件。
[0009]优选地，产品数据包括相对于产品构件的数据。例如，产品数据包括产品构件相对于另一个产品构件的位置数据。产品数据优选地包括与用于组装产品的工作空间的设计和/或布局相关的工作空间数据。产品数据可以包括关于产品和/或产品构件的另外的数据。
[0010]优选地，机器人程序是全自动生成的。
[0011]因此，提供一种改进方法，其用于将组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零件以及定位至少一个组装零件。
[0012]因此，将针对编程机器人组装应用的工作量最小化。
[0013]在优选的实施例中，方法包括以下步骤：从产品的CAD数据接收产品数据。
[0014]产品的CAD数据优选地包括产品构件（如同组装零件或基本组件）和/或产品的2D模型和/或3D模型。
[0015]CAD系统支持组装序列的定义和分析。优选地，基于CAD数据可以确定基于产品结构数据和产品几何数据的至少产品层级数据。
[0016]因此，提供一种改进方法，其用于将基于CAD的组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零部件以及定位至少一个组装零件。
[0017]在优选的实施方案中，方法包括以下步骤：在执行机器人程序的同时，由RFID读取器识别产品的至少一个组装零件。
[0018]组装零件优选地提供有RFID应答器，至少存储相应组装零件的零件识别号。RFID读取器优选地读出RFID应答器，由此识别至少一个组装零件。
[0019]因此，可以提供至少一个组装零件的改进识别。
[0020]在优选的实施例中，方法包括以下步骤：在执行机器人程序的同时，由视觉系统定位产品的至少一个组装零件。
[0021]因此，可以提供至少一个组装零件的改进定位。
[0022]在优选的实施例中，方法包括以下步骤：从产品数据确定至少一个组装零件的CAD模型；以及将视觉系统的3D图像与至少一个组装零件的所确定的CAD模型匹配。
[0023]因此，可以提供至少一个组装零件的改进定位。
[0024]在优选的实施例中，分析产品数据包括：针对基本组件创建局部坐标系；针对至少一个组装零件创建局部坐标系；确定至少一个组装零件的起始姿态（pose）；确定至少一个组装零件的方向和/或确定至少一个组装零件的拾取姿态。
[0025]优选地，至少一个组装零件的起始姿态，至少一个组装零件的方向和/或至少一个组装零件的拾取姿态是相对于彼此和/或相对于基本组件的规定（specification）。起始姿态和/或方向优选地与机器人的组装运动相关。
[0026]因此，提供一种改进方法，其用于将组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零件以及定位至少一个组装零件。
[0027]在优选的实施例中，组装指令包括：找到至少一个组装零件；将参考坐标系调整到基本组件的局部坐标系；调整至少一个组装零件的拾取姿态；利用对应拾取姿态拾取至少一个组装零件；利用至少一个组装零件的对应起始姿态和方向组装至少一个组装零件和/或更新产品数据。
[0028]基于相对数据，当找到基本组件时，调整针对基本组件的局部坐标系和针对至少一个组装零件的局部坐标系。
[0029]因此，提供一种改进方法，其用于将组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零件以及定位至少一个组装零件。
[0030]在优选的实施例中，方法包括以下步骤：
在执行机器人程序的同时，确定和/或调整机器人功能的参数。
[0031]优选地，机器人程序包括当执行机器人程序的同时可以调整的参数。当识别和定位至少一个组装零件时，可以与另一个组装零件独立地将起始姿态、方向和/或拾取姿态（其为相对姿态）调整到绝对值。
[0032]因此，提供一种改进方法，其用于将组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零件以及定位至少一个组装零件。
[0033]根据方面，用于机器人组装的系统，包括：数据库，所述数据库包括产品数据，所述产品数据包括待组装的产品的产品结构数据和/或产品几何数据；控制单元，所述控制单元配置用于分析产品数据，由此确定与用于组装产品的机器人的功能相关的机器人功能，以及生成机器人程序，所述机器人程序包括取决于所确定的机器人功能和产品数据的组装指令；以及机器人系统，所述机器人系统包括机器人控制器，所述机器人控制器配置用于执行所生成的机器人程序，由此识别和定位至少一个组装零件以及组装产品。
[0034]因此，提供一种改进系统，其用于将组装指令生成与基于传感器的对象检测和定位组合，以用于有效并且自动识别至少一个组装零件以及定位至少一个组装零件。
[0035]在优选的实施例中，产品数据包括产品的CAD数据。
[0036]因此，提供一种改进系统，其用于将基于CAD的组装指令生成与基于传感器的对象检测和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机器人组装的方法，包括以下步骤：接收（S10）产品数据（Dp），所述产品数据（Dp）包括产品（60）的产品结构数据和/或产品几何数据，所述产品（60）具有待组装的至少一个组装零件（62）和基本组件（61）；分析（S20）所述产品数据（Dp），由此确定与用于组装所述产品（60）的机器人（50）的功能相关的机器人功能（F）；生成（S30）包括取决于所确定的机器人功能和所述产品数据（Dp）的组装指令（I）的机器人程序（P）；以及执行（S40）所生成的机器人程序（P），由此识别和/或定位所述至少一个组装零件（62）并且组装所述产品（60）。2.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：从所述产品（60）的CAD数据接收产品数据（Dp）。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤：在执行所述机器人程序（P）的同时，由RFID读取器系统（41）识别所述产品（60）的所述至少一个组装零件（62）。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤：在执行所述机器人程序（P）的同时，由视觉系统（42）定位所述产品（60）的所述至少一个组装零件（62）。5.根据权利要求6中的任一项所述的方法，包括以下步骤：从所述产品数据（Dp）确定所述至少一个组装零件（62）的CAD模型；以及将所述视觉系统（42）的3D图像与所述至少一个组装零件（62）的所确定的CAD模型进行匹配。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中分析所述产品数据（Dp）包括：针对所述基本组件（61）创建局部坐标系；针对所述至少一个组装零件（62）创建局部坐标系；确定至少一个组装零件（62）的起始姿态；确定所述至少一个组装零件（62）的方向和/或确定所述至少一个组装零件（62）的拾取姿态。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述组装指令（I）包括：找到所述至少一个组装零件（62）；将参考坐标系调整到所述基本组件（61）的所述局部坐标系；调整所述至少一个组装零件（62）的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：