【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机视觉和机器人控制，特别涉及一种手机钢压片自动装配系统、控制方法及存储介质。
技术介绍
1、随着科技的不断发展，手机钢压片自动化装配技术开始得到关注，钢压片是用于压紧手机电路板元器件的一类零件，比如软排线接头、摄像头、同轴线接头等。在手机维修网点，手机钢压片的回装还需要大量依靠人工进行，对人手劳损大。在回装钢压片时，需要拾取钢压片，先将钢压片的第一个卡扣插入电路板上相应的卡槽中，而后旋转并按压钢压片，再将钢压片的剩余卡扣装入卡槽中。若在维修场景下采用机器自动化回装钢压片，面临三大难点：一是钢压片卡扣和电路板卡槽的xy向装配精度高达0.2mm；二是维修场景下钢压片初始位置不定，需要定位钢压片卡扣和卡槽，但二者体积小且特征平凡，很难精准识别；三是钢压片扣装动作复杂，装配过程中容易与电路板发生异常接触，导致零件意外变形。综合来看，要在维修场景下采用机器自动回装钢压片，必须兼顾测量的精确性和操作的灵活性。
2、由于维修场景下钢压片的初始位置不确定，无法采用机器人重复运动的方式完成钢压片的高精度回装。为了能定位钢压片，操作不同初始位置的钢压片，需要采用能在线测量零件空间位姿的机器人。常规的基于相机标定的视觉机器人，标定误差、测量误差、机器人运动误差等多种误差累积起来已超出手机钢压片对装配精度的要求。由此，维修场景下手机钢压片自动化回装需要一种兼备测量准确性和操作灵活性的机器人测控方法。
技术实现思路
1、本申请提供一种手机钢压片自动装配系统、控制方法及存储介质，以解
2、本申请第一方面实施例提供一种手机钢压片自动装配系统，包括：固定件，用于固定手机电路板；装配部，用于将手机钢压片装配至所述手机电路板的目标位置处；测量部，用于测量所述手机钢压片的第一位姿、所述手机电路板的第二位姿、卡扣与卡槽的图像特征和所述手机钢压片上目标点的距离特征；控制器，用于根据所述第一位姿、所述第二位姿和所述图像特征控制所述装配部装配所述手机钢压片，并根据所述图像特征和所述距离特征检测所述手机钢压片是否装配完成。
3、可选地，所述装配部包括：多自由度运动的装配机器人；设置在所述装配机器人前端的吸盘气道；与所述吸盘气道相连的柔性吸盘，用于吸取所述手机钢压片。
4、可选地，所述测量部包括：多自由度云台；设置于所述多自由度云台上的图像采集设备；设置于所述装配机器人基座所在平面上的x方向直线滑轨；设置在所述x方向直线滑轨之间的y方向直线滑轨，其中，所述y方向直线滑轨可在所述x方向直线滑轨之间沿着x方向移动；设置在所述y方向直线滑轨上的测距设备，其中，所述测距设备可在y方向直线滑轨上沿着y方向移动。
5、本申请第二方面实施例提供一种手机钢压片自动装配系统的控制方法，所述方法用于如上所述的手机钢压片自动装配系统的控制，包括以下步骤：固定手机电路板；测量手机钢压片的第一位姿、所述手机电路板的第二位姿、所述手机钢压片上卡扣与所述手机电路板上卡槽的图像特征；根据所述第一位姿、所述第二位姿和所述图像特征控制所述装配部装配所述手机钢压片，根据所述图像特征和所述手机钢压片上目标点的距离特征检测所述手机钢压片是否装配完成。
6、可选地，所述根据所述第一位姿、所述第二位姿和所述图像特征控制所述装配部装配所述手机钢压片，包括：根据所述第一位姿控制所述装配部吸取所述手机钢压片；根据所述第一位姿和所述第二位姿将所述手机钢压片的卡扣放置在所述目标位置处的卡槽基座上；基于所述图像特征引导所述手机钢压片的第一卡扣与卡槽基座上的第一卡槽之间的对位插接，旋转按压钢压片完成所述手机钢压片的第二卡扣与卡槽基座上的第二卡槽之间的扣装。
7、可选地，所述基于所述图像特征引导所述手机钢压片的第一卡扣与卡槽基座上的第一卡槽之间的对位插接，包括：识别所述图像特征中的第一卡扣边线与第一卡槽边线；分别从所述第一卡扣边线与所述第一卡槽边线各自的像素点集中抽象出多个端点，基于所述多个端点确定卡槽中心线、卡槽左边线、卡槽右边线和卡槽底线；以第一卡扣中心点到所述卡槽中心线的垂直距离作为所述第一卡扣偏离所述第一卡槽的偏差距离，以所述卡槽左边线和所述卡槽右边线作为卡槽边界，基于所述卡槽边界调整所述偏差距离，直到偏差距离小于或等于预设距离时，完成第一卡扣与所述第一卡槽之间的对位，以第一卡扣对位所述第一卡槽，以第一卡扣中心点与卡槽底线的距离小于预设距离时，完成第一卡扣与所述第一卡槽之间的插接。
8、可选地，所述根据所述图像特征和所述距离特征检测所述手机钢压片是否装配完成，包括：获取所述手机钢压片的模型投影图；在所述模型投影图中标注多个目标点，并在装配过程中基于所述图像特征计算所述模型投影图到实况图的单应性矩阵，将目标点变换到实况图中；针对第一卡扣对位插接完成的手机钢压片，将每个目标点的位置作为目标位置，测量距离所述手机钢压片多个点位的高度，将所述高度作为目标值；针对第二卡扣扣装完成的手机钢压片，若所述每个目标点的位置与所述目标位置之间的水平距离差值小于水平阈值，则判定水平方向上钢压片到位，若多个点位的高度与所述目标值之间的高度差值小于高度阈值，则判定在高度方向上钢压片到位。
9、可选地，测量手机钢压片的第一位姿和所述手机电路板的第二位姿，包括：获取所述手机钢压片和所述手机电路板的各自三维模型；采集所述三维模型的点云至成像平面上生成所述手机钢压片和所述手机电路板各自的模型投影图，并记录模型投影图的像素点与点云的对应关系；基于所述手机钢压片和所述手机电路板的各自实物图灰度阈值分割出外形图，并基于所述模型投影图和所述外形图的特征匹配结果和所述对应关系确定对应的位姿。
10、可选地，在测量手机钢压片的第一位姿和所述手机电路板的第二位姿之前，还包括：调整所述手机钢压片和所述手机电路板的各自三维模型的姿态，使得模型法线与实物的法线之间的角度偏差小于预设偏差。
11、可选地，测量所述手机钢压片上卡扣的图像特征，包括：在所述手机钢压片的模型投影图轮廓上标注卡扣边线；利用卡扣的外形特征将模型投影图轮廓变换到实物图中形成第一模板图；基于实际装配时所述手机钢压片的第一实况图和所述第一模板图进行特征匹配，计算所述第一模板图到所述第一实况图的第一单应性矩阵，基于所述第一单应性矩阵将所述第一模板图的轮廓变换到所述第一实况图中，得到所述手机钢压片上卡扣的图像特征。
12、可选地，测量所述手机电路板上卡槽的图像特征，包括：在所述手机电路板的图像上标注卡槽边线形成第二模板图；基于实际装配时所述手机电路板的实况图和所述第二模板图进行特征匹配，计算所述第二模板图到所述实况图的第二单应性矩阵，基于所述第二单应性矩阵将所述卡槽边线变化到第二实况图中，得到所述手机电路板上卡槽的图像特征。
13、本申请第三方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手机钢压片自动装配系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的手机钢压片自动装配系统，其特征在于，所述装配部包括：
3.根据权利要求1所述的手机钢压片自动装配系统，其特征在于，所述测量部包括：
4.一种手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-3任意一项所述的手机钢压片自动装配系统的控制，其中，所述方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿、所述第二位姿和所述图像特征控制所述装配部装配所述手机钢压片，包括：
6.根据权利要求5所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述图像特征引导所述手机钢压片的第一卡扣与卡槽基座上的第一卡槽之间的对位插接，包括：
7.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述图像特征和所述距离特征检测所述手机钢压片是否装配完成，包括：
8.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，测量手机
9.根据权利要求8所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，在测量手机钢压片的第一位姿和所述手机电路板的第二位姿之前，还包括：
10.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，测量所述手机钢压片上卡扣的图像特征，包括：
11.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，测量所述手机电路板上卡槽的图像特征，包括：
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求4-11任一项所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种手机钢压片自动装配系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的手机钢压片自动装配系统，其特征在于，所述装配部包括：
3.根据权利要求1所述的手机钢压片自动装配系统，其特征在于，所述测量部包括：
4.一种手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-3任意一项所述的手机钢压片自动装配系统的控制，其中，所述方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿、所述第二位姿和所述图像特征控制所述装配部装配所述手机钢压片，包括：
6.根据权利要求5所述的手机钢压片自动装配系统的控制方法，其特征在于，所述基于所述图像特征引导所述手机钢压片的第一卡扣与卡槽基座上的第一卡槽之间的对位插接，包括：
7.根据权利要求4所述的手机钢压片自动装配系统的控制...
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