(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210542173.0 (22)申请日 2022.05.18 (71)申请人 北京天玛智控科技股份有限公司 地址 101320 北京市顺 义区林河南大街27 号(科技创新功能 区) 申请人 北京煤科天玛自动化科技有限公司 (72)发明人 王亮　汪军　谢亮　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 廉世坤 (51)Int.Cl. B23P 19/00(2006.01) B23P 19/12(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 基于力学传感器的柔 性装配系统及方法 (57)摘要 本申请公开一种基于力学传感器的柔性装 配系统及方法， 其中， 该系统包括： 协作装置， 用 于抓取待装配工件， 并执行修正流程； 其中， 协作 装置安装有夹持装置及力学传感器； 工件定位装 置， 用于固定待装配工件； 导向装置， 用于对协作 装置及待装配工件的位置执行预修正； 旋转装 置， 用于将装配轴对准装配体上的装配孔； 装配 推进模块， 用于将导向装置插入装配体及待装配 工件上的装配孔， 及将装配轴推入到指定位置。 本申请的技术方案可以实现对轴孔装配中装配 轴的位置约束， 从而提高装配精度， 并过滤及消 除噪声干 扰。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114833542 A 2022.08.02 CN 114833542 A 1.一种基于力学传感器的柔 性装配系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 协作装置， 用于抓取待装配工件， 并执行修正流程； 其中， 所述协作装置安装有夹持装 置及力学传感器； 工件定位装置， 用于固定所述待装配工件； 导向装置， 用于对所述协作装置及所述待装配工件的位置执 行预修正； 旋转装置， 用于将装配轴对准装配 体上的装配孔； 装配推进模块， 用于将所述导向装置插入装配体及所述待装配工件上的装配孔， 及将 所述装配轴推入到指定位置 。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述修正流程为初始影响抵消流程， 所述 协作装置具体用于： 获取未抓取所述待装配工件时的第一受力及第一力矩； 获取抓取 所述待装配工件至当前位置后的第二受力及第二力矩； 将所述第二受力减去所述第一受力， 得到第三受力， 将所述第二力矩减去所述第一力 矩， 得到第三力矩。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特征在于， 所述修正流程为数据滤波流程， 所述协作 装置具体用于： 响应于所述第 三受力大于或等于预设的受力滤波系数， 和/或， 所述第 三力矩大于或等 于预设的力矩滤波系数， 执 行位置修 正判定流 程； 或者， 响应于所述第三受力小于所述受力滤波系数， 并且所述第三力矩小于所述力矩 滤波系数， 执 行稳定性判定流 程。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特征在于， 所述修正流程为所述位置修正判定流程， 所述协作装置具体用于： 响应于所述第 三受力大于或等于所述受力滤波系数， 将所述第 三受力与预设的受力判 定运动系数进行 大小对比； 响应于所述第 三力矩大于或等于预设的力矩滤波系数， 将所述第 三力矩与 预设的力矩 判定运动系数进行 大小比对； 响应于所述第 三受力大于或等于所述受力判定运动系数， 和/或， 所述第 三力矩大于或 等于所述力矩判定运动系数， 执 行位置修 正； 或者， 响应于所述第三受力小于所述受力判定运动系数， 并且所述第三力矩小于所述 力矩判定运动系数， 执 行所述稳定性判定流 程。 5.根据权利要求 4所述的系统， 其特 征在于， 所述执 行位置修 正， 包括： 基于所述第三受力及预设的受力系数生成方向运动量； 和/或， 基于所述第三力矩及预设的力矩系数生成旋转角度运动量； 基于所述方向运动量， 和/或， 所述旋转角度运动量， 移动所述待装配工件。 6.根据权利要求1所述的系统， 其特征在于， 所述装配推进模块上装有磁性开关， 所述 修正流程为稳定性判定流 程， 所述协作装置具体用于： 响应于所述磁性开关为导通状态， 并且所述协作装置位置变化的离散一阶导的平均值 小于预设的稳定性判定系数， 则判定所述待装配工件稳定 。 7.一种基于力学传感器的柔性装配方法， 其特征在于， 所述方法应用于如权利要求1～权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114833542 A 26任一项所述的基于力学传感器的柔 性装配系统， 所述方法包括： 步骤1： 抓取待装配工件并移动至示教位置； 步骤2： 将导向装置插 入装配体及所述待装配工件的装配孔； 步骤3： 执 行修正流程， 直至稳定性判定通过； 步骤4： 将装配轴与所述装配工件进行装配； 步骤5： 重复步骤3， 完成装配。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 所述执行修正流程， 直至稳定性判定通过， 包括： 步骤301： 获取第一受力及第一力矩； 其中， 所述第一受力及所述第一力矩为执行步骤3 时， 所述力学传感器测得的受力及力矩； 步骤302： 基于所述第一受力及所述第一力矩， 执行初始影响抵消流程， 得到第二受力 及第二力矩； 步骤303： 响应于所述第二受力大于或等于预设的受力滤波系数， 和/或， 所述第二力矩 大于或等于预设的力矩滤波系数， 执 行位置修 正判定流 程； 步骤304： 响应于所述位置修正判定通过， 执行稳定性判定流程， 或者， 响应于所述位置 修正判定未通过， 执 行位置修 正， 直至稳定性判定通过。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特 征在于， 所述 步骤303还包括： 响应于所述第二受力小于所述受力滤波系数， 并且， 所述第二力矩小于所述力矩滤波 系数， 执行所述稳定性判定流 程； 响应于所述稳定性判定不 通过， 返回执 行所述步骤301。 10.根据权利要求8所述的方法， 其特 征在于， 所述执 行初始影响抵消流 程， 包括： 获取第三受力和第三力矩； 将所述第一受力减去所述第三受力， 得到第二受力； 将所述第一力矩减去所述第三力矩， 得到第二力矩； 其中， 所述第 三受力和所述第 三力矩， 为未抓取所述待装配工件时， 所述力学传感器测 得的受力和力矩。 11.根据权利要求8所述的方法， 其特 征在于， 所述执 行位置修 正判定流 程， 包括： 响应于所述第 二受力大于或等于预设的受力判定运动系数， 和/或， 所述第 二力矩大于 或等于预设的力矩判定运动系数， 执 行位置修 正； 或者， 响应于所述第二受力小于所述受力判定运动系数， 并且所述第二力矩小于所述 力矩判定运动系数， 执 行所述稳定性判定流 程。 12.根据权利要求1 1所述的方法， 其特 征在于， 所述执 行位置修 正， 包括： 基于所述第二受力及预设的受力系数生成方向运动量； 和/或， 基于所述第二力矩及预设的力矩系数生成旋转角度运动量； 基于所述方向运动量， 和/或， 所述旋转角度运动量， 移动所述待装配工件。 13.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于， 所述执 行稳定性判定流 程， 包括： 响应于所述导向装置到达第 一预设位置， 并且所述协作装置位置变化的离散一阶导的 平均值小于预设的稳定性判定系数， 则判定所述待装配工件稳定； 或者， 响应于所述装配轴到达第二预设位置， 并且所述协作装置位置变化的离散一阶权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114833542 A 3