基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法组成比例

本发明专利技术属于智能制造柔性装配领域，具体说是一种基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法。包括以下步骤：测定待装配零件和装配目标的相对位姿；使用机器人末端抓取待装配零件，并读取装载在机器人末端上的位姿传感器以及力传感器的测量数据，判断当前待装配零件和装配目标的接触状态，并建立接触状态分类模型；实时采集装配过程中待装配零件和装配目标的接触状态并输入到接触状态分类模型中，得到该时刻待装配零件和装配目标的接触状态的类别；装配机器人根据当前时刻接触状态的类别采用柔性自适应装配完成待装配零件的装配。本发明专利技术可以提升装配生产线的智能化水平，使之适应小批量、多零件、定制化的装配任务。定制化的装配任务。定制化的装配任务。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法


[0001]本专利技术属于智能制造柔性装配领域，具体说是一种基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法。

技术介绍

[0002]传统上采用机器人的自动装配生产线只能负责大批量产品的装配，机器人依靠离线编程和示教，一旦改变产品或者装配工艺就要对机器人进行重新编程和标定。装配生产过程中，机器人对接触力和接触状态没有感知和控制。因此传统的装配生产线无法实现柔性的自适应装配过程。

技术实现思路

[0003]本专利技术涉及柔性装配系统的视觉快速定位和机器人自适应柔性装配方法。采用本方法，装配生产线可以适应产品更新周期短、批量小、品种多的特点。装配线对某一特定产品的变形产品按照程序编制的随机指令进行装配，也可以根据需要增加或减少一些装配环节，在功能、功率和几何形状允许范围内，最大限度满足一簇产品的装配。基于视觉快速定位的柔性装配系统特别适用于中、小批量产品的装配。
[0004]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0005]基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，包括以下步骤：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，其特征在于，包括以下步骤：测定待装配零件和装配目标的相对位姿；使用机器人末端抓取待装配零件，并读取装载在机器人末端上的位姿传感器以及力传感器的测量数据，判断当前待装配零件和装配目标的接触状态，并建立接触状态分类模型；实时采集装配过程中待装配零件和装配目标的接触状态并输入到接触状态分类模型中，得到该时刻待装配零件和装配目标的接触状态的类别；装配机器人根据当前时刻接触状态的类别采用柔性自适应装配完成待装配零件的装配。2.根据权利要求1所述的基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，其特征在于，测定待装配零件和装配目标的相对位姿，包括以下步骤：通过相机识别出待装配零件或装配目标表面矩形目标的长宽比；确定待装配零件或装配目标表面矩形目标的四个顶点在相机中对应的像点；将待装配零件或装配目标根据世界坐标系与相机坐标系的转换关系，得到待装配目标和装配目标的相对位姿。3.根据权利要求1所述的基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，其特征在于，所述接触状态包括：单点接触、面接触、两点接触、线接触、多点接触。4.根据权利要求1所述的基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，其特征在于，所述建立接触状态分类模型具体为：装配过程中机器人末端抓取的待装配零件所对应的接触状态特征为s，s∈R
N
，其中N是接触状态特征的维数，R为实数；将n个由接触状态构成的时间序列x1,x2,x3…
x
n
作为输入，输入到接触状态分类模型进行分类，得到当前输入的接触状态的分类结果，其中每个接触状态特征时间序列x
i
都由相同固定时间步数的接触状态构成，其中，i＝1～n。5.根据权利要求4所述的基于视觉快速定位的柔性自适应装配方法，其特征在于，在所述接触状态分类模型中的聚类层，根据潜在空间的状态，通过以下公式求取第i个输入属于第j个分类的概率：其中，z
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海斌，崔龙，刘钊铭，王宏伟，白宁，田申，张峰，缪磊，许伟，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：