[发明专利]一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统及方法，所述一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统包括柔性抓手（1）、关节机器人（2）、AGV小车（3）、产品夹具（4）、六维力传感器（5）和控制器；所述一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配方法，包括如下步骤：S1：抓取工件，S2：运输工件；S3：工件对接；S4：返回工位。本发明的有益效果：装配效率提高50%。装配精度提高；同时避免了因为在装配过程中接触力过大而造成工件和飞机的损伤；减少了40%的人工；减少工人在装配过程中受伤的风险；实现装配作业的过程参数可视化和可控化。

技术领域

本发明涉及机器人装配技术，具体的，涉及一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统及方法。

背景技术

传统的工业机器人都属于位置控制型。这种基于位置控制型的机器人可以胜任某些任务，比如焊接、喷漆、搬运。事实证明，位置控制型的机器人可以胜任机器人与外部环境不发生接触的任务或者机器人需要和环境接触但是对接触力控制要求不高的任务。而飞机大部件装配作为工业机器人的一个特殊的应用领域，任务的特性决定了机器人在装配过程中需要达到精准、柔顺和人机协同的要求，并且需要实时监视和控制飞机与部件之间的接触力，仅仅控制机器人的位置是远远不够的，接触力和柔顺性的控制好坏往往决定对接任务是否可以成功完成。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统及方法。

一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配系统，包括柔性抓手(1)、关节机器人(2)、AGV小车(3)、、产品夹具(4)、六维力传感器(5)和控制器；其中：

所述柔性抓手(1)固定于产品夹具(4)上，实现飞机大部件的抓取动作；

所述关节机器人(2)的机座固定于AGV小车(3)上，通过总线连接控制器传输数据，且末端法兰处安装有六维力传感器(5)，同时产品夹具(4)与柔性抓手(1)固定于其机械臂末端，控制器下发的指令实现飞机部件抓取与装配；

所述AGV小车(3)为系统的机动设备，运载配件至特定工位；

所述六维力传感器(5)数据输出端连接控制器数据输入端，实时监视飞机与部件之间的接触力；

所述控制器内含多处理系统，支持远程遥控机器人抓取工件。

优选的，所述柔性抓手(1)包括四个方向不同的夹抓。

优选的，所述关节机器人(2)为六轴机器人，且机器人负载为150kg-300kg。

优选的，所述AGV小车(3)表面设有操作面板，设定AGV小车工作路线同时监测小车的运行状态

优选的，所述关节机器人(2)采用导纳算法和力位混合控制算法结合装配工件。

优选的，所述控制器内还包括PCI总线、大容量闪存盘、USB存储接口和示教器。

一种基于机器人力位混合控制的飞机部件装配方法，包括如下步骤：

S1：AGV小车根据指令前往工作站，机器人自动运动到工件上方；

S2：启动力控牵引功能，同时调节机器人末端执行机构，使抓手刚好贴合工件；

S3：机器人关闭抓手的夹抓，举起工件呈运输姿态；

S4：AGV车通过地面标识前往飞机旁的装配站位；

S5：调整机器人为装配位资；

S6：工人启动力控牵引功能，将工件通过拖拽的方式将轴插入到飞机装配孔中；

S7：启动力控自动插入；