一种舵机自动装配系统的手眼标定方法技术方案

本发明专利技术涉及一种舵机自动装配系统的手眼标定方法，属于非标自动化装配技术领域，解决了现有技术需要机械臂末端尖点以不同的位置触碰同一个点来获取位置关系，标定误差不可控的问题。本发明专利技术公开了一种舵机自动装配系统的手眼标定方法，利用一种舵机自动装配系统；包括如下步骤：安装尖点装置；建立第一工具坐标系；建立尖点坐标系；建立第二工具坐标系；结束手眼标定。本发明专利技术的标定方法通过控制第二机械臂在同一平面移动九个位置，就能够建立相机图像坐标系与第一工具坐标系之间的转换关系；之后仅需控制第二相机对特征点进行6次拍照并控制第二机械臂运动至中间点处便能够对装配系统进行手眼标定，实现标定误差始终可控。实现标定误差始终可控。实现标定误差始终可控。

【技术实现步骤摘要】
一种舵机自动装配系统的手眼标定方法


[0001]本专利技术属于非标自动化装配
，尤其是涉及一种舵机自动装配系统的手眼标定方法。

技术介绍

[0002]基于视觉引导的装配技术因系统集成度高、适应性好、装配精度高等优点，国内外对其进行了大量的研究，并己广泛应用于微观装配和宏观装配领域。
[0003]视觉引导是指使用工业相机来代替人的眼球捕捉客观事物的图像，并经过相关算法处理得到有用的信息，最终用于控制机器人的作业。在视觉引导机器人系统中，通过手眼标定最终可以建立相机坐标系和机器人基础坐标系的变换关系，所谓手眼标定，就是确定机器人坐标系与相机坐标系之间的变换关系，因此这种变换关系是否准确决定了机器人末端夹具能否准确抓取物体。
[0004]现有的手眼标定方法主要有添加多个位置点法以及TCP标定法等方法。添加多个位置点法需要多次操作并记录不同点位的三维位置，耗时耗力；TCP标定法需要机械臂末端尖点以不同的位置触碰同一个点来获取位置关系，其标定结果取决于机械臂末端尖点与目标点是否对正，标定误差受操作人员工作状态影响较大从而影响作业顺利进行。
[0005]因此，有必要研究一种舵机自动装配系统的手眼标定方法来应对现有技术的不足，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种舵机自动装配系统及其手眼标定方法，解决现有技术需要机械臂末端尖点以不同的位置触碰同一个点来获取位置关系，其标定结果取决于机械臂末端尖点与目标点是否对正，标定误差不可控的问题。<br/>[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种舵机自动装配系统的手眼标定方法，利用一种舵机自动装配系统；
[0009]所述手眼标定方法包括如下步骤：
[0010]安装尖点装置；
[0011]建立第一工具坐标系；
[0012]建立尖点坐标系；
[0013]建立第二工具坐标系；
[0014]完成手眼标定。
[0015]进一步地，安装尖点装置包括：在螺钉吸附器上安装尖点装置并固定，尖点装置与螺钉吸附器同轴设置。
[0016]进一步地，建立第一工具坐标系包括：在标定板表面设定特征点。
[0017]进一步地，特征点为十字标记点。
[0018]进一步地，第一工具坐标系为第二末端执行器的坐标系。
[0019]进一步地，设立尖点坐标系包括：所述尖点坐标系的X'
‑
Y'平面与第一工具坐标系的X
‑
Y平面保持平行，X'轴、Y'轴、Z'轴与第一工具坐标系的X轴、Y轴、Z轴的方向保持一致。
[0020]进一步地，尖点坐标系的原点相对于第一工具坐标系原点在Z轴方向上的绝对距离为尖点装置的尖点至螺钉吸附器端面中心的距离。
[0021]进一步地，设立尖点坐标系还包括：尖点坐标系的Z'轴与第一工具坐标系的Z轴同轴。
[0022]进一步地，建立第二工具坐标系包括：以第一工具坐标系下的点为基础经转换后得到第二工具坐标系。
[0023]进一步地，完成手眼标定包括：所述装配系统根据第二工具坐标系引导第二机械臂进行定位。
[0024]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0025](1)本专利技术的标定方法通过控制第二机械臂在同一平面移动九个位置，就能够建立相机图像坐标系与第一工具坐标系之间的转换关系；之后仅需控制第二相机对特征点进行拍照并控制第二机械臂运动至中间点处便能够对装配系统进行手眼标定，实现标定误差始终可控；
[0026](2)本专利技术的二次定位机构能够实现舵机在横向、纵向和竖向三维方向的二次定位，可以确定舵机在二次定位机构上唯一的三维位置，控制器只需控制抓取机构在此三维位置对舵机进行二次抓取，就能够保证对舵机的精准夹持，进而确保将舵机精准放置在飞行器的装配位置上；
[0027](3)本专利技术的平移机构将抓取机构进行纵向平移，拓展抓取机构的活动范围；
[0028](4)本专利技术的第一末端执行组件在放置舵机时，需要将舵机压入飞行器上的安装位置，压板能够防止舵机在压入飞行器上的安装位置时向执行器方向脱离第一夹爪，确保舵机安装到位；
[0029](5)本专利技术的第一半夹和第二半夹的一端均设有防脱勾，舵机的侧壁上设有安装孔，在第一夹爪抓取舵机时，防脱勾能够插入安装孔，如果在抓取机构抓取并移动舵机的过程中，舵机脱离第一夹爪，防脱勾能够防止舵机跌落，保证设备和人员安全；
[0030](6)本专利技术的抓勾能够勾住垫片，防止垫片从螺钉上脱落；
[0031](7)本专利技术的螺钉吸附器为圆筒体，螺钉吸附器内能够形成负压，从而能够吸附螺钉，确保螺钉不会从螺钉吸附器中脱落。
[0032]本专利技术中，上述各技术方案之间可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0033]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0034]图1为本专利技术标定方法的流程示意图；
[0035]图2为本专利技术装配系统的整体结构示意图；
[0036]图3为抓取机构的整体结构示意图；
[0037]图4为第一末端执行组件的整体结构示意图；
[0038]图5为舵机的装配状态示意图；
[0039]图6为二次定位机构的整体结构示意图；
[0040]图7为二次定位机构的内部结构示意图；
[0041]图8为归中组件的整体结构示意图；
[0042]图9为锁紧机构的整体结构示意图；
[0043]图10为第二末端执行组件的整体结构示意图；
[0044]图11为舵机的装配状态示意图；
[0045]图12为螺钉供料组件的整体结构示意图；
[0046]图13为尖点装置的结构示意图。
[0047]附图标记：
[0048]1‑
龙门架；2
‑
抓取机构；3
‑
二次定位机构；4
‑
锁紧机构；5
‑
螺钉供料组件；6
‑
平移机构；7
‑
供料平台；8
‑
舵机；9
‑
螺钉；10
‑
尖点装置；11
‑
纵梁；12
‑
横梁；13
‑
立柱；21
‑
第一机械臂；22
‑
第一力控组件；23
‑
第一相机；24
‑
执行器；25
‑
第一半夹；26
‑
第二半夹；27
‑
摩擦片；28
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，利用一种舵机自动装配系统；所述手眼标定方法包括如下步骤：安装尖点装置(10)；建立第一工具坐标系；建立尖点坐标系；建立第二工具坐标系；完成手眼标定。2.根据权利要求1所述的舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，所述安装尖点装置(10)包括：在螺钉吸附器(46)上安装尖点装置(10)并固定，尖点装置(10)与螺钉吸附器(46)同轴设置。3.根据权利要求1所述的舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，所述建立第一工具坐标系包括：在标定板表面设定特征点。4.根据权利要求3所述的舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，所述特征点为十字标记点。5.根据权利要求1所述的舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，所述第一工具坐标系为第二末端执行器的坐标系。6.根据权利要求1所述的舵机自动装配系统的手眼标定方法，其特征在于，所述设立尖点坐标系包括：所述尖点坐标系的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李倩，甄红卫，蔡虎，王亮，李志培，王紫煜，郭佳琪，贺龙，高亚东，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：