一种紧固件装配方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及机器人，特别是涉及一种紧固件装配方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、在一些机械装配场景中，常常采用机器人来完成紧固件的装配工作，如螺钉或螺栓的装配等。然而，紧固件规格多样，不同规格的紧固件的装配，所需施加的力度以及力度变化会有所不同，传统机器人难以精准的实现紧固件的装配。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种紧固件装配方法、装置及电子设备，以提高机器人对紧固件的装配精度。具体技术方案如下：

2、第一方面，本技术实施例提供了一种紧固件装配方法，所述方法包括：

3、控制第一机器人拾取目标紧固件，并将所述目标紧固件对准目标孔位，所述目标孔位的规格参数与所述目标紧固件的规格参数匹配；

4、在装配过程中，持续获取所述目标紧固件的当前装配状态参数；

5、将所述目标紧固件的规格参数和当前装配状态参数输入预测模型，得到当前装配力度参数；

6、控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件装配到所述目标孔位内。

7、在一些实施例中，所述预测模型采用如下步骤训练得到：

8、获取真实数据集，所述真实数据集包括真实紧固件的规格参数、装配状态参数以及装配力度参数；

9、将所述真实数据集输入仿真模型，得到仿真数据集，所述仿真数据集包括仿真紧固件的规格参数、装配状态参数以及装配力度参数；

10、利用所述仿真数据集训练所述预测模型，或，利用所述仿真数据集和所述真实数据集训练所述预测模型。

11、在一些实施例中，所述获取真实数据集的步骤，包括：

12、控制第二机器人拾取真实紧固件，并将所述真实紧固件对准真实孔位，所述真实孔位的规格参数与所述真实紧固件的规格参数匹配；

13、在控制所述第二机器人将所述真实紧固件装配到所述真实孔位内的过程中，按照所述第二机器人的活动自由度，持续调整所述真实紧固件的装配力度参数，并持续获取所述真实紧固件的装配状态参数。

14、在一些实施例中，所述控制第一机器人拾取目标紧固件，并将所述目标紧固件对准目标孔位的步骤，包括：

15、获取图像采集设备采集的目标紧固件和目标孔位的图像；

16、对所述图像进行识别，得到所述目标紧固件的第一位置和所述目标孔位的第二位置；

17、控制第一机器人拾取所述第一位置处的所述目标紧固件，并将所述目标紧固件对准所述第二位置处的所述目标孔位。

18、在一些实施例中，所述获取图像采集设备采集的目标紧固件和目标孔位的图像的步骤，包括：

19、获取图像采集设备采集的目标紧固件的第一图像和多个孔位的第二图像；

20、对所述目标紧固件的第一图像和所述多个孔位的第二图像进行识别，得到所述目标紧固件的规格参数和所述多个孔位的规格参数；

21、从多个孔位中确定规格参数与所述目标紧固件的规格参数匹配的目标孔位。

22、在一些实施例中，所述获取图像采集设备采集的目标紧固件和目标孔位的图像的步骤，包括：

23、获取图像采集设备采集的多个紧固件的第一图像和目标孔位的第二图像；

24、对所述多个紧固件的第一图像和所述目标孔位的第二图像进行识别，得到所述多个紧固件的规格参数和所述目标孔位的规格参数；

25、从多个紧固件中确定规格参数与所述目标孔位的规格参数匹配的目标紧固件。

26、在一些实施例中，所述获取图像采集设备采集的多个紧固件的第一图像和目标孔位的第二图像的步骤，包括：

27、获取图像采集设备采集的多个紧固件的第一图像和多个孔位的第二图像；

28、对所述多个孔位的第二图像进行识别，得到所述多个孔位的第二位置；

29、根据所述多个孔位的第二位置，确定距离所述第一机器人最近的目标孔位。

30、在一些实施例中，所述获取图像采集设备采集的多个紧固件的第一图像和目标孔位的第二图像的步骤，包括：

31、获取图像采集设备采集的多个紧固件的第一图像和多个孔位的第二图像；

32、对所述多个孔位的第二图像进行识别，得到所述多个孔位的第二位置；

33、根据所述多个孔位的第二位置连接所述多个孔位，得到装配路径，所述装配路径上的起点为距离第一机器人最近的孔位，且沿装配路径，当前孔位至下一孔位的距离小于当前孔位至其他未到达的孔位的距离；

34、从所述装配路径上的起点开始，将所述装配路径上的当前孔位确定为目标孔位；

35、当所述目标孔位装配完成后，将所述装配路径上的下一个孔位更新为当前孔位，并重新执行所述将所述装配路径上的当前孔位确定为目标孔位的步骤。

36、在一些实施例中，所述控制第一机器人拾取目标紧固件，并将所述目标紧固件对准目标孔位的步骤，包括：

37、控制第一机器人拾取目标紧固件，并将所述目标紧固件抵靠在目标孔位上；

38、控制所述第一机器人调整所述目标紧固件的姿态，直至检测到所述目标紧固件向所述目标孔位移动第一距离，或检测到所述目标紧固件在所述目标孔位所在平面上的投影与所述目标孔位重合。

39、在一些实施例中，所述当前装配状态参数包括所述目标紧固件与所述目标孔位之间的当前接触位置；

40、所述将所述目标紧固件的规格参数和当前装配状态参数输入预测模型，得到当前装配力度参数的步骤，包括：

41、持续检测当前接触位置与上一次接触位置之间的第二距离；所述上一次接触位置为上一次输入预测模型的接触位置；

42、若所述第二距离大于第一距离门限，则将所述目标紧固件的规格参数和当前接触位置输入预测模型，得到当前装配力度参数。

43、在一些实施例中，所述方法还包括：

44、若所述第二距离小于或等于所述第一距离门限，则重复执行所述持续检测当前接触位置与上一次接触位置之间的第二距离的步骤。

45、在一些实施例中，所述控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件装配到所述目标孔位内的步骤，包括：

46、持续检测来自所述目标孔位的阻力；若所述阻力小于或等于阻力门限，则控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进；若所述阻力大于所述阻力门限，则控制所述第一机器人停止按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进；或

47、持续检测来自所述目标孔位的阻力；若所述阻力小于或等于阻力门限，则控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进；若所述阻力大于所述阻力门限，则控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进第三距离；或

48、持续检测所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进的第四距离；若所述第四距离小于第二距离门限，则控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进；若第四距离大于或等于所述第二距离门限，则控制所述第一机器人停止按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件向所述目标孔位的方向推进。

49、在一些实施例中，所述装配力度参数包括装配力度的大小、装配力度的大小变化规律、装配力度的方向、装配力度的方向变化规律；

50、所述装配状态参数包括紧固件与孔位之间的接触位置、紧固件向孔位移动的距离、紧固件相对于孔位所在平面的倾斜角度。

51、第二方面，本技术实施例提供了一种紧固件装配装置，所述装置包括：

52、第一控制模块，用于控制第一机器人拾取目标紧固件，并将所述目标紧固件对准目标孔位，所述目标孔位的规格参数与所述目标紧固件的规格参数匹配；

53、获取模块，用于在装配过程中，持续获取所述目标紧固件的当前装配状态参数；

54、预测模块，用于将所述目标紧固件的规格参数和当前装配状态参数输入预测模型，得到当前装配力度参数；

55、第二控制模块，用于控制所述第一机器人按照当前装配力度参数，将所述目标紧固件装配到所述目标孔位内。

56、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

57、存储器，用于存放计算机程序；

58、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的方法步骤。

59、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的方法步骤。

60、本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的方法步骤。

61、本技术实施例有益效果：

62、本技术实施例提供的技术方案中，机器人将规格参数匹配的紧固件和孔位对准，后续，预测模型持续利用紧固件的规格参数和装配状态参数，获得紧固件的装配力度参数，进而使机器人按照装配力度参数将紧固件装配到孔位内。本技术实施例中，预测模型辅助机器人，持续调整装配力度参数，每一次调整装配力度参数，紧固件与孔位之间的贴合程度更近一步，无需无限试错，即可顺利完成紧固件的装配，提高了机器人对紧固件的装配精度。

63、当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。