电声产品精密装配与柔性部件包装技术研究
发布时间：2022-01-11 07:17
近年来我国电声行业高速发展,但是电声产品制造过程主要依靠大量人力,整体自动化制造程度非常低,成本居高不下,极大地制约电声产业的发展。电声产品的生产线工艺非常复杂,包括线材处理、点胶、耳塞组装等,都需要共性的机器人自动化解决方案。因此,本文将针对耳机精密装配以及柔性部件包装开展相关的研究工作。基于视觉、力觉以及接触觉等传感器的机器人系统为上述难点提供了保障,该系统可以为机器人实时提供反馈,提高机器人装配精度以更加灵活的适应能力。本文开展基于立体视觉、力觉的多传感器系统研究,构建电声产品精密装配及柔性包装机器人系统,研究电声产品精密装配策略以及柔性包装等关键技术。课题与深圳佳禾智能科技股份有限公司合作,考虑电声产品特点及生产需要,分析机器人系统的设计要求,搭建由六自由度人机协作式机器人、3D激光三角测量相机以及六维力/力矩传感器组成的机器人系统,实现电声产品行业中3D精密视觉识别与定位、柔顺力控制以及碰撞检测等功能。针对小尺寸、形状不规则、位姿相异的耳机零件精密装配,提出基于人类示范学习的精密装配策略,建立导纳控制器。分析在人类示范时训练集“位姿—力/力矩”收集方法,研究Ada Boost...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多传感器信息融合自适应装配系统
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3动时，将机械人末端在线的力/力矩测量信息作为导纳控制器输入，输出在线修改后的轨迹，以此减少误差。对于传统导纳控制策略，实验成功的关键在于确定合适的阻尼和刚度。韩国大学提出了基于视觉-力信息的导纳控制策略，实现小尺寸、任意不规则形状零部件的装配任务[7]，如图1-2所示。该系统采用六自由度工业机械臂（VM-6083DM），并在机械臂末端安装一个2D视觉传感器和一个六维力/力矩传感器（Mini45,SI-290-10,ATI）。装配过程中首先利用任意复杂形状零部件的CAD模型来获得零件轮廓的几何特征点信息，随后利用机器人末端绑定的2D相机来跟踪特征点的位姿。接着将机器人末端力/力矩测量数据作为反馈环节建立导纳控制器，通过实验选取合适的导纳控制器参数（如刚度、阻尼等）来补偿定位误差。图1-2基于“视觉-力”信息导纳控制策略欧洲航天局在不使用视觉传感器的前提下，提出了闭环嵌套导纳/阻抗控制策略，实现毫米级零件的轴孔装配任务，如图1-3所示。该策略的目的是为了主动估计并且最小化在机器人组装任务期间自然发生的几何不对中的影响，此外通过数值模拟求解了嵌套导纳/阻尼控制参数的稳定性界限[8]。图1-3闭环嵌套导纳/阻抗控制策略
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3动时，将机械人末端在线的力/力矩测量信息作为导纳控制器输入，输出在线修改后的轨迹，以此减少误差。对于传统导纳控制策略，实验成功的关键在于确定合适的阻尼和刚度。韩国大学提出了基于视觉-力信息的导纳控制策略，实现小尺寸、任意不规则形状零部件的装配任务[7]，如图1-2所示。该系统采用六自由度工业机械臂（VM-6083DM），并在机械臂末端安装一个2D视觉传感器和一个六维力/力矩传感器（Mini45,SI-290-10,ATI）。装配过程中首先利用任意复杂形状零部件的CAD模型来获得零件轮廓的几何特征点信息，随后利用机器人末端绑定的2D相机来跟踪特征点的位姿。接着将机器人末端力/力矩测量数据作为反馈环节建立导纳控制器，通过实验选取合适的导纳控制器参数（如刚度、阻尼等）来补偿定位误差。图1-2基于“视觉-力”信息导纳控制策略欧洲航天局在不使用视觉传感器的前提下，提出了闭环嵌套导纳/阻抗控制策略，实现毫米级零件的轴孔装配任务，如图1-3所示。该策略的目的是为了主动估计并且最小化在机器人组装任务期间自然发生的几何不对中的影响，此外通过数值模拟求解了嵌套导纳/阻尼控制参数的稳定性界限[8]。图1-3闭环嵌套导纳/阻抗控制策略
【参考文献】：
期刊论文
[1]HALCON图像处理在机器视觉中的应用[J]. 耿立明,杨威,王迪. 电子测试. 2019(01)
[2]卷首语——论中国智能制造的三个基本范式[J]. 董景辰. 电器与能效管理技术. 2017(24)
[3]中国智能制造发展的特点及趋势[J]. 李珂. 高科技与产业化. 2017(11)
[4]基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线设计[J]. 陈运军. 制造业自动化. 2017(08)
[5]柔性自动化+智能制造是方向[J]. 邵蕊. 汽车工艺师. 2017(03)
[6]A refined coherent point drift（CPD）algorithm for point set registration[J]. WANG Peng , WANG Ping, QU ZhiGuo, GAO YingHui & SHEN ZhenKang Auto Target Recognition key Laborotary, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China. Science China（Information Sciences）. 2011(12)
[7]基于Modbus/TCP协议的工业控制通信[J]. 司马莉萍,贺贵明,陈明榜. 计算机应用. 2005(S1)
本文编号：3582352
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多传感器信息融合自适应装配系统
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3动时，将机械人末端在线的力/力矩测量信息作为导纳控制器输入，输出在线修改后的轨迹，以此减少误差。对于传统导纳控制策略，实验成功的关键在于确定合适的阻尼和刚度。韩国大学提出了基于视觉-力信息的导纳控制策略，实现小尺寸、任意不规则形状零部件的装配任务[7]，如图1-2所示。该系统采用六自由度工业机械臂（VM-6083DM），并在机械臂末端安装一个2D视觉传感器和一个六维力/力矩传感器（Mini45,SI-290-10,ATI）。装配过程中首先利用任意复杂形状零部件的CAD模型来获得零件轮廓的几何特征点信息，随后利用机器人末端绑定的2D相机来跟踪特征点的位姿。接着将机器人末端力/力矩测量数据作为反馈环节建立导纳控制器，通过实验选取合适的导纳控制器参数（如刚度、阻尼等）来补偿定位误差。图1-2基于“视觉-力”信息导纳控制策略欧洲航天局在不使用视觉传感器的前提下，提出了闭环嵌套导纳/阻抗控制策略，实现毫米级零件的轴孔装配任务，如图1-3所示。该策略的目的是为了主动估计并且最小化在机器人组装任务期间自然发生的几何不对中的影响，此外通过数值模拟求解了嵌套导纳/阻尼控制参数的稳定性界限[8]。图1-3闭环嵌套导纳/阻抗控制策略
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3动时，将机械人末端在线的力/力矩测量信息作为导纳控制器输入，输出在线修改后的轨迹，以此减少误差。对于传统导纳控制策略，实验成功的关键在于确定合适的阻尼和刚度。韩国大学提出了基于视觉-力信息的导纳控制策略，实现小尺寸、任意不规则形状零部件的装配任务[7]，如图1-2所示。该系统采用六自由度工业机械臂（VM-6083DM），并在机械臂末端安装一个2D视觉传感器和一个六维力/力矩传感器（Mini45,SI-290-10,ATI）。装配过程中首先利用任意复杂形状零部件的CAD模型来获得零件轮廓的几何特征点信息，随后利用机器人末端绑定的2D相机来跟踪特征点的位姿。接着将机器人末端力/力矩测量数据作为反馈环节建立导纳控制器，通过实验选取合适的导纳控制器参数（如刚度、阻尼等）来补偿定位误差。图1-2基于“视觉-力”信息导纳控制策略欧洲航天局在不使用视觉传感器的前提下，提出了闭环嵌套导纳/阻抗控制策略，实现毫米级零件的轴孔装配任务，如图1-3所示。该策略的目的是为了主动估计并且最小化在机器人组装任务期间自然发生的几何不对中的影响，此外通过数值模拟求解了嵌套导纳/阻尼控制参数的稳定性界限[8]。图1-3闭环嵌套导纳/阻抗控制策略
【参考文献】：
期刊论文
[1]HALCON图像处理在机器视觉中的应用[J]. 耿立明,杨威,王迪. 电子测试. 2019(01)
[2]卷首语——论中国智能制造的三个基本范式[J]. 董景辰. 电器与能效管理技术. 2017(24)
[3]中国智能制造发展的特点及趋势[J]. 李珂. 高科技与产业化. 2017(11)
[4]基于工业机器人的“智能制造”柔性生产线设计[J]. 陈运军. 制造业自动化. 2017(08)
[5]柔性自动化+智能制造是方向[J]. 邵蕊. 汽车工艺师. 2017(03)
[6]A refined coherent point drift（CPD）algorithm for point set registration[J]. WANG Peng , WANG Ping, QU ZhiGuo, GAO YingHui & SHEN ZhenKang Auto Target Recognition key Laborotary, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China. Science China（Information Sciences）. 2011(12)
[7]基于Modbus/TCP协议的工业控制通信[J]. 司马莉萍,贺贵明,陈明榜. 计算机应用. 2005(S1)
本文编号：3582352
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