[发明专利]汽车零部件装配防错系统及方法

说明书

一种汽车零部件装配防错系统和方法，该系统包括：3D传感器，布置在装配工位处并配置为获取待装配的汽车零部件的深度信息；可穿戴设备，其包括摄像头并配置为获取汽车零部件的视频帧图像；及计算设备，且配置为：a)获取工艺信息，其中工艺信息包括装配流程(包括装配操作)，工艺信息还包括与装配操作相对应的汽车零部件的特征信息以及装配操作完成时的汽车零部件的装配状态特征信息；b)接收汽车零部件的深度信息；c)接收汽车零部件的视频帧图像；d)基于深度信息和/或视频帧图像，执行零部件判断；e)基于深度信息和/或视频帧图像，执行装配判断；其中深度信息和图像中的每个用于零部件判断和装配判断中的至少一个。

技术领域

本发明涉及汽车零部件装配领域，特别是涉及一种汽车零部件装配防错系统，以及一种在汽车零部件装配过程中的防错方法。

背景技术

在汽车生产装配线中，由于涉及的零部件数量多、装配流程复杂，在装配过程中容易出现错装、漏装的情况，因此而导致的产品返工、报废现象时有发生。在装配汽车零部件时，通常依赖于人工参与，智能化程度较低。

一方面，汽车零部件装配人员需要根据所在工序选择当前待装配的汽车零部件，以避免漏装零部件、零部件型号错误等问题；另一方面，装配人员还需要熟练掌握装配工艺的操作指南，确保零部件安装位置正确、符合具体零部件装配工艺等。如果装配人员的操作可以满足上述两方面的要求，能够大幅提高汽车的装配效率、装配质量以及装配成功率。

然而，现有的汽车生产装配线上通常缺少智能化的检测设备，无法实时地提供装配检测，因此容易出现装配人员出现安装错误的问题，从而导致汽车出厂的品控较差，进而产生产品返工、报废等现象。

随着视觉系统的应用发展，可以考虑通过可穿戴设备增强装配人员在复杂装配场景下的感知和分析能力。一方面，现有技术中在汽车行业应用带有摄像头的可穿戴设备通常仅提供录像和记录功能，无法用于防错检测。另一方面，基于可见光图像的图像识别可以为汽车生产装配线提供一定的智能化功能，然而由于利用可见光图像会受到光照、阴影、色度、环境变化等因素的干扰，其在识别错误的装配行为方面往往效果受限甚至失败。为了有效满足汽车零部件装配线的防错需求，亟需突破基于可见光图像的图像识别所面临的感知能力较低的问题。

此外，现有技术中采用计算机视觉和/或增强现实(AR)装置来识别汽车零部件装配线的防错方案，大多需要复杂的技术实现并且需要对现有装配线进行改造。

综上，现有技术中需要一种改进的技术方案，其能够以简单方式实现汽车零部件在装配过程中的防错，和/或能够容易地适配用于现有的汽车零部件装配线。

应理解，上述所列举的技术问题仅作为示例而非对本发明的限制，本发明并不限于同时解决上述所有技术问题的技术方案。本发明的技术方案可以实施为解决上述或其他技术问题中的一个或多个。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种汽车零部件装配防错系统，该系统包括：一个或多个3D传感器，布置在装配工位处并配置为获取待装配的汽车零部件的深度信息；可穿戴设备，其中可穿戴设备包括摄像头，并配置为获取汽车零部件的视频帧图像；及计算设备，配置为与一个或多个3D传感器以及可穿戴设备通信耦合，并配置为：a)获取工艺信息，其中工艺信息包括装配流程，装配流程包括一个或多个装配操作，工艺信息还包括与一个或多个装配操作中的每一个相对应的汽车零部件的特征信息，以及一个或多个装配操作中的每一个完成时的汽车零部件的装配状态特征信息；b)从一个或多个3D传感器接收汽车零部件的深度信息；c)从可穿戴设备接收汽车零部件的视频帧图像；d)基于深度信息和/或视频帧图像，并基于工艺信息，执行零部件判断，其中零部件判断提供零部件是否正确的指示；以及e)基于深度信息和/或视频帧图像，并基于工艺信息，执行装配判断，其中装配判断提供零部件的装配状态是否正确的指示；其中，深度信息和视频帧图像中的每个用于零部件判断和装配判断中的至少一个。以此方式，本发明的实施例能够以成本高效的方式灵活地使用深度信息和视频帧图像两者来执行装配流程中的零部件判断和装配判断。