CN113681562A - 基于双机械手协作的装配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种基于双机械手协作的装配系统及方法，应用于自动化技术领域，其中双机械手协作装配时，第一机械手通过第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置，通过末端的抓手抓取待装配物料，在将待装配物料放置于安放位置上后，通过抓手抓取压块，通过压块将待装配物料按压于安放位置；第二机械手通过第二视觉系统获取待装配物料中的装配位置，以及通过装配工具对待装配物料中的装配位置进行精准装配。通过双机械手协作装配，提高了装配的智能化水平，也提高了装配效率和装配精度，可用于高精度仪器的自动化装配。

Description

基于双机械手协作的装配系统及方法

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种基于双机械手协作的装配方法及系统。

背景技术

航天器的装配方案，比如卫星产品装配方案，鉴于装配部件精密且贵重、装配工况复杂、装配精度要求高等因素，目前均是依靠装配工人进行精细化人工装配，装配的自动化、智能化程度很低。

随着经济和科技的发展，航天器已进入到高速发展阶段，例如以通讯卫星为代表的航天器已逐步商业化、批量化应用阶段，例如以通信卫星进行互联网已正式纳入新基建范畴，因而现阶段的航天器装配中，迫切需要一种新的装配方案，以在保证航天器装配中的高精度同时，提高航天器装配效率，降低航天器生产成本。

因此，亟需一种新的航天器装配技术方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种基于双机械手协作的装配方法及系统，通过智能化的双机械手协同工作，可保证高精度仪器(比如航天器)装配中的高精度定位及装配，同时可提高航天器装配效率，降低航天器生产成本，为航天器装配提供一种智能化自动装配方案。

本说明书实施例提供以下技术方案：

本说明书实施例提供一种基于双机械手协作的装配系统，包括：

第一机械手，所述第一机械手上安装有第一视觉系统，所述第一机械手的末端安装有抓手，所述第一机械手被配置为执行包括以下步骤的操作：通过所述第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置；通过所述抓手抓取所述待装配物料，并将所述待装配物料放置于所述安放位置上；以及，通过所述抓手抓取压块，并按预设的施加力和力矩通过所述压块将所述待装配物料按压于所述安放位置，其中所述压块为由工程塑料制成的压块；

第二机械手，所述第二机械手上安装有第二视觉系统，所述第二机械手的末端安装有装配工具，所述第二机械手被配置为执行包括以下步骤的操作：通过所述第二视觉系统获取所述待装配物料中的装配位置；以及，通过所述装配工具对所述待装配物料中的装配位置进行装配。

本说明书实施例还提供一种基于双机械手协作的装配方法，包括：

第一机械手通过第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置，并通过抓手抓取所述待装配物料后将所述待装配物料放置于所述安放位置，以及通过所述抓手抓取压块，按预设施加的力和力矩通过所述压块将所述待装配物料按压于所述安放位置，其中所述压块为由工程塑料制成的压块，所述第一视觉系统安装于所述第一机械手上，所述抓手安装于所述第一机械手的末端；

在所述第一机械手将所述待装配物料按压于所述安放位置后，第二机械手通过第二视觉系统获取所述待装配物料中的装配位置，以及通过装配工具对所述待装配物料中的装配位置进行装配，其中所述第二视觉系统安装于所述第二机械手上，所述装配工具安装于所述第二机械手的末端。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

与传统的航天仪器装配方法相比，首先是基于智能化的双机械手进行协同装配，自动化程度大幅度提高，能够脱离人力进行工作，自动化装配的定位精度高、装配速度快，使高精度仪器由原来的手工单件装配转变为自动化装配，大大提高了高精度仪器的生产效率和质量；

其次，避免了单机械手在对物料(如仪器)进行拧紧时，仪器位置发生变动从而影响安装精度，保证了整个仪器的装配精度和装配效率；

还有，通过双机械手合作可以大幅度减少工位，有利于简化工作车间的布局，同时减少单机械手的末端频繁更换装配工具导致重定位精度降低的问题，可保障装配精度和效率；

最后，自动化的装配方式使高精度仪器装配过程标准化，具有可重复性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配系统的结构示意图；

图2是本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配系统的结构示意图；

图3是本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配系统中抓手的结构示意图；

图4是本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配系统中抓手的结构示意图；

图5是本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等描述的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

目前，航天应用中的高精度仪器(比如航天器)仍依靠装配人员进行手动的精细化装配，而航天器已进入高速发展阶段，人工装配方式已无法满足航天器对智能化自动生产制造需求。

基于此，发明人通过对航天器装配需求、自动化装配方案等因素进行深入研究和分析后，提出一种新的智能化高精度自动装配方案：如图1所示，基于智能化的双机械手协作实现高精度自动化装配，即采用第一机械手1和第二机械手2构成双机械手协同工作的自动装配系统，其中第一机械手1上配置有第一视觉系统(图中未示出)，该第一视觉系统可用于第一机械手1在装配中的视觉处理，比如高精度定位待装配物料5在装配台6上的安放位置，快速识别并抓取到待装配物料5，对物料安放结果进行高精度定位检查等，第一机械手1的末端安装有抓手3，该抓手3用于智能化地将物料抓取并放置于安装平台上、抓取压块后通过压块将物料按压在安装平台上等；第二机械手2上配置有第二视觉系统(图中未示出)，该第二视觉系统可用于第二机械手2在装配中的视觉处理，比如高精度地定位出装配位置，根据装配位置进行高精度装配，对装配结果进行高精度检查等，第二机械手2的末端安装有装配工具4，该装配工具可根据装配位置的装配需求进行装配，比如不同规格的装配螺钉，这时装配工具4可为与装配需求对应装配工具。

实施中，机械手可以是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，这里机械手可为工业机器人、机器手、机械臂、机械手臂等形式，通常机械手可以安装于固定底座，也可以为行走形式，这里不作限定。

需要说明的是，待装配物料可以为航天器(如卫星)，也可以是航天器中的仪器、部件、零件等，这里不作具体区分。

需要说明的是，装配工具可为用于装配时实用的工具，比如针对螺钉的装配，装配工具可为与待装配螺钉对应的螺丝刀工具，这里不作具体限定。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

本说明书实施例提供一种基于双机械手协作的装配系统，可应用于航天器的智能制造，以满足航天器对高精度及智能化的生成需求。

如图2所示，本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配系统，可包括：设置于装配场景中的两个机械手，即在装配中协同工作的第一机械手1和第二机械手2。

实施中，第一机械手1上安装有第一视觉系统(图中未示出)，第一视觉系统可以用于第一机械手1在装配中的视觉识别，比如第一视觉系统使用相机进行目标识别处理，识别处理可包括目标识别、轮廓提取、目标匹配等视觉处理，比如第一视觉系统实用相机寻找待装配物料的安放位置、装配位置等点坐标信息，进而可将识别结果反馈到第一机械手1的控制系统，以便控制系统根据反馈信息实施动作，比如根据预先编写的控制逻辑实施动作，根据视觉系统传递过来的位置信息进行点位信息的实时修正，生成机器人的运动指令等，其中运动指令可包括走直线、走圆弧、走空间曲线等运动指令。

这时，第一机械手1可被配置为用于执行包含以下步骤的操作：通过所述第一视觉系统获取待装配物料(如零件)对应的安放位置，比如通过对安装台6上的安放位置拍照进行视觉处理，获取出零件对应的精确安放位置，如精确的坐标(x，y，z)信息，从而通过视觉系统的自动识别和精确定位，可提高装配的智能化水平和精度。

实施中，第一机械手1的末端安装有抓手3，这时第一机械手1还可被配置为执行包含以下步骤的操作：通过抓手3抓取待装配物料5，并将待装配物料5放置于所述安放位置上；以及，通过抓手3抓取压块7，并按预设的施加力和力矩通过压块7将待装配物料5按压于装配台6上的所述安放位置。

在一些实施方式中，压块7可根据实际应用需要采用相应材料制成，比如针对如航天器对表面保护、静电、干扰等需求，压块7可为由工程塑料制成的压块，如使用耐磨的工程塑料制作该压块；比如针对无使用要求的金属零件装配，压块可为金属材料制成的压块，比如铝材压块、钢材压块等。

通过设计出独特的压块，使得第一机械手1在装配中协同按压待装配物料，保证拧紧过程的顺利进行；如采用工程塑料作为压块材料，充分考虑到刚度和耐磨等问题，可避免压块本身存在较大形变，避免装配中位置移动；航天仪器不仅精密、贵重，而且表面有特殊涂层和对绝缘有严格要求，这时传统装配方案中使用真空吸盘固定航天仪器，容易破坏表面涂层，且容易引入静电，可能影响仪器的使用，而使用专门设计的压块后，可避免按压过程出现磨损、刚性碰撞、刮擦等；采用工程塑料制成的压块按压航天仪器时，接触时噪声小，介电常数稳定，绝缘效果良好，可避免对航天仪器产生电磁干扰。

因此，在航天器的高精度装配中，采用压块后，第一机械手1很好地与第二机械手2进行协同工作，实现航天仪器的智能化、高精度的自动装配，保证了航天器的装配质量。

实施中，第二机械手2上安装有第二视觉系统(图中未示出)，所述第二机械手的末端安装有装配工具4，这时第二机械手2可被配置为执行包括以下步骤的操作：通过所述第二视觉系统获取所述待装配物料5中的装配位置；以及，通过所述装配工具4对所述待装配物料5中的装配位置进行装配。

第一机械手1精确地将物料放置于待装配的位置上，以及第一机械手1采用压块将物料可靠地按压住，然后第二机械手2精确地定位出装配位置，比如根据视觉系统的相机获取装配位置的坐标，控制拧紧工具到达装配位置，采用装配工具执行装配操作，比如装配螺钉的拧紧操作，可靠地、高精度地完成装配操作。

因此，本说明书实施例提供的基于双机械手协同装配(即协作)的自动化装配方案，与传统的航天仪器装配方案相比，首先是自动化程度大幅度得到了提高，能够脱离人力进行工作，提高了整个装配单元的装配精度和装配效率；其次避免了单机械手在对仪器进行装配(如螺钉的拧紧)时，航天器位置发生变动从而影响安装精度，保证了航天仪器的精细化装配仍具有高精度；再次，通过压块可靠地将航天仪器按压在装配位置上，不仅避免了装配中位置的变动，而且压块由工程塑料制成，避免了装配中对航天仪器的表面涂层刮伤，页避免了对航天仪器引入电磁干扰；还有，两个机械手操作的时候，以协作的方式压缩了装配时间，同时位置上错开避免发生碰撞，并且引入视觉保证装配精度，提高装配的智能化及效率。

在一些实施方式中，机械手上的视觉系统可根据应用需要而采用相应的相机作为视觉系统的核心部件，比如所述第一视觉系统可以包括以下若干相机，比如2D(二维)相机、双目相机、RGB相机、深度相机；和/或，所述第二视觉系统包括以下若干相机：2D相机、双目相机、RGB相机、深度相机。

需要说明的是，视觉系统中采用相机进行视觉处理的过程，可采用现有成熟的相机以及视觉处理技术，这里不再展开说明。

在一些实施方式中，可根据应用需要，两个机械手设置于装配台6的两侧。

优选地，装配台6可放置于两台机器人(即两个机械手)中心连线的固定位置，可保证整个装配处于两台机器人的工作范围之内。

通过双机械手合作，可以大幅度减少工位，有利于简化装配车间的布局，同时减少机械手频繁更装配所用的工具(比如抓手、装配工具等)，有利于提高装配精度。

在一些实施方式中，可根据待装配的航天器，选用合适的工程塑料进行制作压块7。需要说明的是，用于制作压块的工程塑料，可以是作为工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料材料，这里不作限定。

在一些实施方式中，压块的形状可根据实际使用需求而设置为各种形状，可以是方形或者圆形，还可以是异形的特殊形状，这里不作限定。

另外，压块的长度、高度和宽度等参数也可根据使用需求，经计算后确定。

通过使用专用设计的压块，可避免在双机械手协作的装配中出现干涉，比如在放置某个零件的时候与其他零件产生干涉，比如两个机械手在装配中出现干涉等等。

在一些实施方式中，第二机械手2使用的装配工具可根据实际使用需求，选用相应的装配工具，比如与仪器安装所需螺钉尺寸匹配的螺钉拧紧工具，装配工具的相关尺寸也可以是根据待安装零件的高度而设定的，这里不作限定。

在一些实施方式中，针对航天器装配中需求，比如零件的形状各异(如规整部件、异形部件)，体积大小不一(如小螺钉、大舱板等)，重量差异显著(如螺钉、舱板)，高矮差距大(如低矮的元器件、高大的结构件)等等，可采用新设计的抓手实现航天仪器的装配中的物料抓取、安放、按压等操作，在满足装配智能化、高精度、自动化等要求的同时，很好地满足航天仪器的装配需求。

如图3所示，抓手3可包括：至少两片抓手片31、电机32和连接法兰盘36，其中抓手片31和电机32通过连接法兰盘36安装于第一机械手1的末端，电机32用于控制抓手片31，比如减小、增大抓手片之间的间距，比如控制抓手片31抓取物料、移动物料、安放物料、按压住物料等等。

需要说明的是，所述至少两片抓手片31可在电机32的驱动下移动，可以是其中至少一个抓手片移动而其他抓手片不动，也可以是全部抓手片在电机驱动下进行移动，这里不作限定。

在一些实施方式中，如图3中所示，所述至少两片抓手片31和电机32可安装于一个支架构件上，作为一个独立部件，这时在使用中可根据不同装配需求更换该部件，提高抓手在实际应用中的适应性。

在一些实施方式中，抓手片31可包括长方体形状的薄片，采用薄片状的抓手片31后，可适用于不同装配场景，比如适应狭窄操作区域的抓取物料、安放物料等，提高装配场景中的适应性。

在一些实施方式中，如图4中所示，抓手3还可包括：快换子盘33和快换母盘34，其中抓手片31和电机32安装于快换子盘33上，快换母盘34通过连接法兰盘36安装于第一机械手1的末端。

通过采用快换子盘和快换母盘配对使用，可快速更换装配所需的抓手片、抓手等，满足实际装配需求，提高装配效率。

在一些实施方式中，如图4中所示，抓手3还可包括：六轴力矩传感器35，其中六轴力矩传感器可为能够提供三轴力和三轴力矩反馈的传感装置，使用中该六轴力矩传感器35可通过连接法兰盘36安装于第一机械手1的末端。

通过六轴力矩传感器可以测量出完整的六自由度交互力数据，从而可对装配中的各个环节的力学数据进行采集和监测，以提高第一机械手1在实际使用环境中的适应能力。

需要说明的是，六轴力矩传感器又称六维力和力矩传感器，这里不作区分。

在一些实施方式中，在第一机械手1通过压块7将待装配物料(比如仪器)按压于装配台6时，可结合每个仪器的重量、接触表面材料等特性，计算用于抵抗摩擦力所需的按压力，并通过设置监测阈值，然后可通过六轴力矩传感器对施加于仪器的按压力、力矩等进行实时监测，可避免施加的力和力矩不当而造成装配问题，比如按压力过小时仪器发出移动，按压力过大时容易损伤仪器等。

在一些实施方式中，在抓取、放置待装配物料(比如航天仪器)等运动过程，可基于六轴力矩传感器对这些过程进行监测。

例如，可利用抓手3中的六轴力矩传感器36作为一个协同装置，通过力矩的检测与反馈，及时调整和控制第一机械手1对航天仪器的运作操作，可以柔顺地抓取到航天仪器，可以柔顺地将航天仪器按压在安装台，不仅对精密、贵重的航天仪器进行良好保护，还能保证按压的力与力矩的精确性，保证了装配效率和精度。

在一些实施方式中，在采用六轴力矩传感器对抓取、安放等运动过程进行监测时，第一机械手1还可被配置为执行包含以下步骤的操作：

在抓手3抓取所述待装配物料并向所述安放位置进行安放的运动过程中，通过六轴力矩传感器36检测所述待装配物料与外部物体接触的力和力矩，根据检测到的力和力矩，调整所述抓手的运动过程。

例如，在执行零件安装时，零件与安装台之间可能会出现接触磕碰，这种物理过程产生的力和力矩会可被六轴力矩传感器检测到，进而可根据预先设定的零件与安装台间的接触力阈值，比如当检测数值不小于设定阈值时，可判定为过载状态，此时可根据预设避障算法避免进一步的碰撞而损伤零件。

例如，为了避免装配过程中存在视觉盲区造成碰撞，可利用六轴力矩传感器来感知碰撞情况，并及时将碰撞情况反馈，来修正运动轨迹、位置等，以顺利完成装配。

在一些实施方式中，可采用连接法兰在不同部件之间进行连接，提高机械手中部件连接的便利性。

例如，如图4所示，抓手片31和电机32可通过连接法兰a与快换子盘33连接；快换母盘34通过连接法兰b与六轴力矩传感器35连接。

在一些实施方式中，可采用力控手柄作为机械手装配操作的协作装置，方便装配人员根据实际情况调整第一机械手、抓手等装配中的动作，实现装配中对机器人(即机械手)的实时力控操作。

实施中，基于双机械手协作的装配系统还可包括：力控手柄(图中未示出)，其中，所述力控手柄与所述六轴力矩传感器进行通信连接。

实施中，可在基于双机械手协作的装配系统中，可集成有机器人力控单元，以用于承担机器人力控程序的编写和运行，进而通过如以太网通讯及相关接口，实时对力控手柄进行实时监测，实现装配中的力控功能。

实施中，可在力控单元中集成有预设的力控算法，从而依靠力控算法，根据六轴力矩传感器反馈的力和力矩实现指定功能，如施加作用力、力矩，调整作用力、力矩等。

在采用力控手柄后，第一机械手1还可被配置执行包括以下步骤的操作：通过所述力控手柄与所述六轴力矩传感器的通信连接，获取施加于所述力控手柄上的力及力矩；根据施加于所述力控手柄上的力及力矩，调整所述抓手抓取所述待装配物料的动作，和/或调整所述抓手将所述待装配物料向所述安放位置进行运动的运动过程，和/或调整所述第一机械手的运动过程。

通过力控系统(即力控手柄作为感知操控的协作装置)，可以按照实际需要移动第一机械手，比如根据按压的位置，使得机械手快速到达指定位置，可短时间、高效地让双机械手快速进入协作装配状态，提高装配效率。

通过力控手柄将施加的力和力矩传递到六轴力矩传感器以及机械手上，推动机械手按照人的意愿移动，从而实现一台机械手夹持压块压住零件、另一台机械手拧紧螺钉的功能。

在一些实施方式中，力控手柄可采用钢板与方钢焊接而成，具体形状可根据应用需要进行设计，这里不作限定。

在一些实施方式中，力控手柄的各个接触边可进行倒圆角工艺，更好地贴合人的手部，还可避免人的手部被擦伤。

在一些实施方式中，可将每次力控操作中机器人(即机械手)的运动数据进行记录，以根据记录反馈实施的效果，使得下一次力控更加精确，可提高装配效率和精度。

这时，第一机械手1还被配置执行包括以下步骤的操作：记录施加于所述力控手柄上的力及力矩；和/或记录所述第一机械手的运动过程。

在一些实施方式中，可利用前述各实施例中双机械手对重量重、体积大等特点的航天部件(比如舱板)进行智能化自动装配。

实施中，当所述待装配物料包括若干航天仪器和舱板时，在将所述若干航天仪器装配于所述舱板后，第一机械手1还被配置执行包括以下步骤的操作：抓取所述舱板并按预设的运动参数将所述舱板举起及安放到预定的安放位置以进行装配。

需要说明的是，预设的运动参数可为根据机械手在装配中的操作需要而预先设置、调整的运动参数，这里不作具体限定。

在一些实施方式中，第二机械手2可参考前述各实施例中第一机械手1所具有的若干功能进行相应设置，使得第二机械手2也具有可提高装配效率、装配精度、装配智能化等功能，比例六轴力矩传感器的相关功能及监测应用，比如力控功能，比如通过快换子盘、快换母盘等进行快换功能等等，这里不再展开说明。

在一些实施方式中，可基于前述各实施例的装配系统对卫星进行自动化装配，此时基于双机械手的协作可进行卫星中的相关仪器的自动化装配，可适应当前航天仪器批量化、商业化生产的需求，同时也能应用到其他航空航天的设备的装配过程，具有广泛的应用前景。

基于相同发明构思，本说明书实施例还提供与前述装配系统对应的装配方法。

如图5所示，本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配方法，可包括以下步骤：

步骤S502、第一机械手通过第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置，并通过抓手抓取所述待装配物料后将所述待装配物料放置于所述安放位置，以及通过所述抓手抓取压块，按预设施加的力和力矩通过所述压块将所述待装配物料按压于所述安放位置，其中所述压块为由工程塑料制成的压块，所述第一视觉系统安装于所述第一机械手上，所述抓手安装于所述第一机械手的末端。

步骤S504、在所述第一机械手将所述待装配物料按压于所述安放位置后，第二机械手通过第二视觉系统获取所述待装配物料中的装配位置，以及通过装配工具对所述待装配物料中的装配位置进行装配，其中所述第二视觉系统安装于所述第二机械手上，所述装配工具安装于所述第二机械手的末端。

需要说明的是，本说明书实施例提供的一种基于双机械手协作的装配方法，可参照前述装配系统的各个实施例进行相应步骤的设置、调整，以实现各个装配系统实施例所需的步骤，这里不赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与产品是对应的，描述比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

本说明书中，各个实施例均可为完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件实施的实施例。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，包括：

第一机械手，所述第一机械手上安装有第一视觉系统，所述第一机械手的末端安装有抓手，所述第一机械手被配置为执行包括以下步骤的操作：

通过所述第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置；

通过所述抓手抓取所述待装配物料，并将所述待装配物料放置于所述安放位置上；以及，通过所述抓手抓取压块，并按预设的施加力和力矩通过所述压块将所述待装配物料按压于所述安放位置；

第二机械手，所述第二机械手上安装有第二视觉系统，所述第二机械手的末端安装有装配工具，所述第二机械手被配置为执行包括以下步骤的操作：

通过所述第二视觉系统获取所述待装配物料中的装配位置；以及，通过所述装配工具对所述待装配物料中的装配位置进行装配。

2.根据权利要求1所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述抓手包括：至少两片抓手片、电机和连接法兰盘，所述抓手片和所述电机通过所述连接法兰盘安装于所述第一机械手的末端，所述电机用于控制所述至少两片抓手片。

3.根据权利要求2所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述抓手片包括长方体形状的薄片；

和/或，所述抓手还包括：快换子盘和快换母盘，所述抓手片和所述电机安装于所述快换子盘上，所述快换母盘安装于所述连接法兰盘；

和/或，所述抓手还包括：六轴力矩传感器，所述六轴力矩传感器通过所述连接法兰盘安装于所述第一机械手的末端。

4.根据权利要求3所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，当所述抓手包括有六轴力矩传感器时，所述第一机械手还被配置为执行包括以下步骤的操作：

在所述抓手抓取所述待装配物料并向所述安放位置进行安放的运动过程中，通过所述六轴力矩传感器检测所述待装配物料与外部物体接触的力和力矩；

根据检测到的力和力矩，调整所述抓手的运动过程。

5.根据权利要求3所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，当所述抓手包括有六轴力矩传感器时，所述基于双机械手协作的装配系统还包括：力控手柄，所述力控手柄与所述六轴力矩传感器通信连接；

所述第一机械手还被配置执行包括以下步骤的操作：

通过所述力控手柄与所述六轴力矩传感器的通信连接，获取施加于所述力控手柄上的力及力矩；

根据施加于所述力控手柄上的力及力矩，调整所述抓手抓取所述待装配物料的动作，和/或调整所述抓手将所述待装配物料向所述安放位置进行运动的运动过程，和/或调整所述第一机械手的运动过程。

6.根据权利要求5所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述第一机械手还被配置执行包括以下步骤的操作：

记录施加于所述力控手柄上的力及力矩；

和/或记录所述第一机械手的运动过程。

7.根据权利要求1所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述压块包括由工程塑料制成的压块；

和/或，所述第一视觉系统包括以下若干相机：2D相机、双目相机、RGB相机、深度相机；

和/或，所述第二视觉系统包括以下若干相机：2D相机、双目相机、RGB相机、深度相机。

8.根据权利要求1所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述待装配物料包括若干航天仪器和舱板，在将所述若干航天仪器装配于所述舱板后，所述第一机械手还被配置执行包括以下步骤的操作：

抓取所述舱板并按预设的运动参数将所述舱板举起及安放到预定的安放位置以进行装配。

9.根据权利要求1所述的基于双机械手协作的装配系统，其特征在于，所述第二机械手上安装有快换子盘和快换母盘，其中所述装配工具安装于快换子盘上，所述快换母盘安装于所述第二机械手的末端；

和/或，所述第二机械手上安装有六轴力矩传感器，所述六轴力矩传感器通过连接法兰盘安装于所述第二机械手的末端。

10.一种基于双机械手协作的装配方法，其特征在于，包括：

第一机械手通过第一视觉系统获取待装配物料对应的安放位置，并通过抓手抓取所述待装配物料后将所述待装配物料放置于所述安放位置，以及通过所述抓手抓取压块，按预设施加的力和力矩通过所述压块将所述待装配物料按压于所述安放位置，其中所述压块为由工程塑料制成的压块，所述第一视觉系统安装于所述第一机械手上，所述抓手安装于所述第一机械手的末端；

在所述第一机械手将所述待装配物料按压于所述安放位置后，第二机械手通过第二视觉系统获取所述待装配物料中的装配位置，以及通过装配工具对所述待装配物料中的装配位置进行装配，其中所述第二视觉系统安装于所述第二机械手上，所述装配工具安装于所述第二机械手的末端。

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