【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能制造，尤其涉及一种装配岛内校正装配方法及装置。
技术介绍
1、现有生产线中ub60、ub70、mb60单一零件装配工位存在的问题：目前车身生产线工装自动装配方式为机器人把带零件的定位抓手放到产线线旁固定抓手工装(docking)上，固定抓手工装(docking)对抓手进行定位。抓手定位在固定抓手工装(docking)上。
2、存在的问题如下：固定抓手工装(docking)对抓手进行定位，固定抓手工装(docking)定位点位置范围限制了抓手的位置范围，导致抓手的通用性受限；为匹配固定抓手工装(docking)，需要在抓手两侧设计匹配工装，导致抓手更加复杂，增加抓手重量；线旁固定抓手工装(docking)因为需要兼容更多车型，设计了两向滑移，结构庞大，并且有定位抓手的立柱存在，占用了较多的焊接空间，进行定位焊接时，焊枪需要更多的动作避让工装，导致能焊接的定位焊点较少。
技术实现思路
1、鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术提供了一种装配岛内校正装配方法解决固定抓手工装的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种装配岛内校正装配方法，包括：用3坐标测量仪测量抓手上与机器人法兰盘相对固定的特征基准块的精确坐标及相对关系；用抓手上的同一套棋盘格标定固定在地面上静态的3d结构光视觉系统，计算得出并固化静态视觉与抓手机器人原点位置的相对关系；检测并校正机器人末端的绝
4、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述检测并校正包括以下步骤：标定每套结构光视觉系统；标定系统测量特征；根据校正算法进行校正。
5、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述标定每套结构光视觉系统的过程包括：将世界坐标系中的一点与映射到成像在相机中相平面坐标系中的此点之间建立起对应关系，标定过程涉及像素坐标系(uc,vc)、相机坐标系(xc,yc,zc)、抓手坐标系(xt,yt,zt)和机器人坐标系(xw,yw,zw)，具体公式为：
6、[uc，vc，1]t＝a·[r，t]·[xw，yw，zw，1]t
7、其中，a为相机内参矩阵，r为3×3的空间旋转矩阵，t为3×1的空间平移矩阵，[r,t]表示从世界坐标系到相机像素坐标系变换关系。
8、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述标定系统测量特征为当抓手处于理想上件位时，通过激光跟踪仪测量3靶球及2套结构光视觉系统测量特征基准板共同评估出此时抓手的位姿，同时评估并修正各测量系统下的在机器人坐标系下的偏差量并做偏差补偿，过程如下：抓手在理想上件位停稳后，分别用结构光视觉系统测量各自对应的特征基准板p、q，得出抓手在机器人坐标系下的位姿；由于特征基准板p、q之间相对关系是固定且已经由3坐标测出，以特征基准板p、q板上的孔位互相做平移投影后得到相同基准板下的抓手2个位姿；用激光跟踪仪测量3靶球，通过3个靶球中心点坐标得出抓手理想上件位的位姿；以激光测距仪测量出的抓手位姿为基准位姿，将2套结构光视觉系统的测量出来的位姿均调整到与基准位姿一致。
9、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述根据校正算法进行校正包括使用3靶球评估抓手位姿和使用两套视觉系统进行校正；所述使用3靶球评估抓手位姿的具体过程为：在抓手上的特征基准块上选定三个位置安装3靶球，要求3靶球投影到特征基准块上的面积不遮挡特征基准孔；使用激光跟踪仪测量出抓手在理想上件位时3靶球a、b、c的中心点坐标，由所述a、b、c这3点的空间坐标通过向量确定出理想上件位的抓手位姿。
10、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述使用两套视觉系统进行校正的具体过程为：当抓手处于理想上件位时，特征基准块p、q上的各5个特征孔中心点的坐标在机器人坐标系{w}下分别表示为{pi}、{qi}，i＝1,2,3,4,5；测出所述5个特征孔中心点相对坐标；当机器人末端用示教器相对理想上件位偏移一小段距离后，用2套结构光视觉系统分别测量出当前抓手位姿下的特征基准块p、q上的各5个特征孔中心的坐标，分别用{pi′}、{qi′}表示；理想情况下{pi′}、{qi′}和{pi}、{qi}点的关系为：
11、
12、其中rw、tw分别为描述{pi}、{qi}点转动和平移到{pi′}、{qi′}点的3×3的转动矩阵和3×1的到平移矩阵。
13、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述使用两套视觉系统进行校正的具体过程还包括：设定rk作为判断第k次抽取的三
14、
15、其中，mk,i为第k次从p、q标准特征板中选取的三个点的第i个点，k＝1,2,3…k；m′k，i为第k次从移动后的p、q标准特征板选取对应mk，i的点；若rk<设定的容差d，则这组点记为合理的点集，记为若rk≥设定的容差d，则记为不合理的点集，记为为保证测量的可靠性，通过ransac筛选出测量准确的点并剔除噪声点，并求出最优值。
16、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述通过ransac筛选出测量准确的点并剔除噪声点，并求出最优值的具体过程包括，由结构光视觉系统测量出理想上件位中特征基准块p、q中各个孔中心点坐标{pi}、{qi}，作为基准点；抓手示教偏移后，再经过结构光视觉系统测量出各孔中心点坐标{pi′}、{qi′}；第一次从{pi}、{qi}中任意选择3个点，并选出对应的{pi′}、{qi′}3个点；通过rk的计算公式计算所取3个点的残差和，判断属于合理点集还是噪声点集。
17、作为本专利技术所述的装配岛内校正装配方法的一种优选方案，其中：所述求出最优值的具体过程还包括，随机取不同的3点，并重复判断，直到i大于k时停止迭代，并输出合理点集；若找到的合理点集中的个数为0，则所有的点都是噪声点，需要重新测量；若找到的合理点集数不为0，则以一组为基准，先将其他组中的点一个个引入，每引入一个点就用rk计算残差，并再次筛选合理点集；完成第二次筛选后，用合理点集的所有点求出多个rwj′、twj′，其中j为第j个，通过最小二乘法拟合rwj′、twj′得出最优解的rw′、tw′，即为最终反馈机器人的校正值。
18、第二方面，本专利技术提供了一种装配岛内校正装配装置，包括，动态单元，包括设置于抓手上的标定板和设置于固定钢架上的动态视觉自动标定器；抓手单元，包括抓手框架和与所述抓手框架连接的抓手法兰盘；特征基准单元，包括设置于所述抓手框架上方的特征基准块和嵌入于所述抓手框架下方的特征基准块；静态单元，包括多个设置于固定钢架上的静态视觉和设置于抓手框架上的自动标定器。
19、与现有技术相比，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种装配岛内校正装配方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述检测并校正包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述标定每套结构光视觉系统的过程包括：
4.如权利要求3所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述标定系统测量特征为当抓手处于理想上件位时，通过激光跟踪仪测量3靶球及2套结构光视觉系统测量特征基准板共同评估出此时抓手的位姿，同时评估并修正各测量系统下的在机器人坐标系下的偏差量并做偏差补偿，过程如下：
5.如权利要求4所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述根据校正算法进行校正包括使用3靶球评估抓手位姿和使用两套视觉系统进行校正；
6.如权利要求5所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述使用两套视觉系统进行校正的具体过程包括：
7.如权利要求6所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述使用两套视觉系统进行校正的具体过程还包括：
8.如权利要求7所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述通过RANS
9.如权利要求8所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述求出最优值的具体过程还包括，
10.一种装配岛内校正装配系统，基于权利要求1～7任一所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种装配岛内校正装配方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述检测并校正包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述标定每套结构光视觉系统的过程包括：
4.如权利要求3所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述标定系统测量特征为当抓手处于理想上件位时，通过激光跟踪仪测量3靶球及2套结构光视觉系统测量特征基准板共同评估出此时抓手的位姿，同时评估并修正各测量系统下的在机器人坐标系下的偏差量并做偏差补偿，过程如下：
5.如权利要求4所述的装配岛内校正装配方法，其特征在于，所述根据校正算法进行校正包括使用3靶球...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪俊，代巍，罗竟涛，陈周生，姚祥林，
申请(专利权)人：上汽通用五菱汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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