高精度视觉引导的大构件柔性装配机器人系统研发

成果单位:
发布时间:2025/12/17
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需求类型

技术改造

意向投入金额(万元)

面议

单位名称

南京全控航空科技有限公司

所属技术领域一级

先进制造与自动化

所属技术领域二级

先进制造工艺与装备

合作方式

技术转让,合作开发,技术许可,其他

需求描述

1、高精度多目视觉的空间位姿检测技术需求:本项目主要是围绕大型构件柔性装配,多目视觉系统需要采集对接构件以及六自由度并联机器人的实时位姿。构件的类型多样化,对于视觉测量的适应性要求较高。针对市场上已有多家视觉检测设备,产品均可以达到0.1mm以下的空间定位精度,但无法适应构件多样性的特点。本项目需求能够通过多目视觉系统采用高分辨率工业相机搭配低畸变镜头,实现大视场范围的覆盖,通过内参标定、外参标定、全局标定、温度和振动等环境误差补偿,实现高精度的位姿测量。结合深度学习算法提取亚像素特征,提升多目视觉检测系统在复杂工业场景下的稳定性。
2、变工况六自由度并联机器人的精度标定技术需求:引起并联型工业机器人定位误差的因素众多、耦合关系复杂,单一的标定方法无法实现高精度补偿。但仅依靠简单的分层、多级误差补偿策略,会导致机器人定位误差冗余标定,无法最大限度地提升工业机器人的精度性能。相比于串联型工业机器人,并联型工业机器人具有更好的结构刚度,但当负载较大时,仍会引起不可忽视的定位误差,进而无法满足高精度的装配需求。串联型工业机器人的关节刚度误差模型无法直接用于标定并联型工业机器人。
3、大型构件柔性装配机器人系统误差抑制技术需求:经过标定后的并联机器人以及多目视觉系统依然会存在一定误差,但由于并联机器人与多目视觉检测系统在工作空间内的误差向量分布不具备相似性,会导致装配机器人系统的误差增大,从而导致装配作业失败。本项目需要通过分析并联机器人与多目视觉检测系统的误差分布空间,通过建立两个系统之间的误差传播机理,构建装配机器人系统控制链运动误差传递的精度综合模型,提出误差抑制技术实现两个系统之间的误差分布规律匹配,从而提升柔性装配系统的整体精度,保证装配作业的成功率。
4、基于数字孪生的并联机器人大型组件虚拟装配系统需求“构建物理-虚拟同步系统,通过仿真预演优化装配序列,避免装配过程中的碰撞问题。同时利用数字孪生装配模型开展快速平稳的装配轨迹规划,实现停泊点调姿-平移对接的装配工艺流程,并在停泊点处进行装配预测,据此提出对接过程中的实时调整算法。

现有基础