CN117940335A - 组装误差校正 - Google Patents

Abstract

在本公开中，描述了用于过程中组装误差校正的方法、系统和设备。在各种实施例中，可以获得组件的零件的目标布置，其中目标布置包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置。第一零件和第二零件可以基于第一目标位置和第二目标位置被自动地联结以获得组件的第一子组件，其中第一子组件具有第一物理布置，该第一物理布置包括联结后的第一零件和第二零件的物理布置。第一物理布置可以被调试到目标布置以获得调试的第一物理布置。第一子组件和第三零件可以基于调试的第一物理布置被自动地联结。

Description

组装误差校正

相关申请的交叉引用

本公开根据35U.S.C.119要求于2021年7月6日提交的名称为“IN-PROCESSASSEMBLY ERROR CORRECTION(过程中组装误差校正)”的美国临时专利申请No.63/218,840；于2021年7月7日提交的名称为“IN-PROCESS ASSEMBLY ERROR CORRECTION(过程中组装误差校正)”的美国临时专利申请No.63/219,323；于2021年7月16日提交的名称为“IN-PROCESS ASSEMBLY ERROR CORRECTION(过程中组装误差校正)”的美国临时专利申请No.63/222,866；以及于2022年7月6日提交的名称为“ASSEMBLY ERROR CORRECTION(组装误差校正)”的美国非临时专利申请No.17/858,933的权益，这些申请通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及被配置成用于组装操作的机器人，并且更具体地涉及校正在组装操作期间由机器人联结引起的误差。

背景技术

比如汽车、卡车或飞机的运输结构可以采用大量的内部和外部节点。节点是可以包括用于连接到其他跨越部件(比如管、挤出件、面板、其他节点等)的一个或更多个接口的结构。节点在本文中也可以被称为结构或零件。这些节点为汽车、卡车和飞机提供结构，并适当地响应于由加速和制动等各种动作产生和导致的许多不同类型的力。这些节点还提供支撑。不同尺寸和几何形状的节点可以集成在运输结构中，例如以提供面板、挤出件和/或其他结构之间的接口。

大多数节点必须以安全、精心设计的方式与另一零件或结构安全联接或安全地接口。为了将节点与另一零件或结构安全地连接，该节点可能需要经历一个或更多个工艺以便准备节点与另一零件或结构连接。例如，节点可以在接口处被加工，以便与各种其他零件或结构连接。工艺的进一步示例包括表面准备操作、热处理、电涂、电镀、阳极氧化、化学蚀刻、清洁、支撑物移除、粉末移除等。

为了生产运输结构(例如车辆、飞机、地铁系统等)，在构建节点后可以执行一个或更多个组装操作。例如，节点可以与零件连接，例如以便形成运输结构的一部分(例如车辆底盘等)。此类组装可能涉及在组装系统的一个或更多个公差阈值内的精确度，例如以便确保节点与零件牢固地连接，并且因此可以令人满意地生产运输结构。

当机器人(例如机械臂)执行组装操作时，机器人可以与不同的零件(例如节点、结构等)接合。当此类零件联结在一起时，预计会有一定程度的误差，因为绝对精确是困难的，并且通常成本过高。因此，需要用于校正在组装期间出现的误差的技术和方法。

发明内容

本公开总体上涉及与运输结构的生产相关联地执行的组装操作。此类组装操作可以包括联结零件(例如，增材制造的节点)以形成子组件和组件。因为运输结构是安全、可靠的等，所以精确地执行与运输结构的生产相关联的各种组装操作的方法可能是有益的。对各种组装操作的此类方法可以由至少一个机械臂来执行，该机械臂可以经由计算机生成的指令来指示。因此，计算机可以实现各种技术以生成用于至少一个机器人的指令，这些指令使得至少一个机器人校正在执行各种组装过程时零件定位中的误差。

在本公开中，描述了用于过程中组装误差校正的方法、系统和设备。在一些实施例中，本文描述的技术涉及零件的机器人组装的方法，该方法包括：获得组件的零件的目标布置，其中，目标布置包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置；基于目标布置中的第一目标位置和第二目标位置自动地联结第一零件和第二零件以获得组件的第一子组件，第一子组件具有第一物理布置，其中，第一物理布置包括联结后的第一零件和第二零件的物理布置；将第一物理布置调试到目标布置以获得调试的第一物理布置；以及自动地联结第一子组件和第三零件，其中，第一子组件布置在调试的第一物理布置中，并且第三零件布置在目标布置中的第三目标位置中。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，目标布置进一步包括第四零件的第四目标位置，并且自动地联结第一子组件和第三零件获得了组件的第二子组件，第二子组件具有第二物理布置，其中，第二物理布置包括联结后的第一、第二和第三零件的物理布置，该方法进一步包括：将第二物理布置调试到目标布置以获得调试的第二物理布置；以及自动地联结第二子组件和第四零件，其中，第二子组件布置在调试的第二物理布置中，并且第四零件布置在目标布置中的第四目标位置中。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，将第一物理布置调试到目标布置包括执行最佳调试校正。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，执行最佳调试校正包括确定第一物理布置和目标布置的多个对应的相同特征对中的每一个之间的位置差，并且基于位置差最小化误差。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，最小化误差包括最小化位置差的平方和。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，将第一物理布置调试到目标布置包括确定第一零件的第一联结位置和第一零件的第一目标联结位置之间的差，并基于该差确定将第三零件与第一零件联结的第二目标联结位置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，该方法进一步包括：确定与组件相关联的一组零件，其中该组零件包括第一零件、第二零件和第三零件；确定第一、第二和第三零件中的每一个的尺寸信息，以及基于尺寸信息确定目标布置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，该方法进一步包括：在联结第一子组件和第三零件之前确定第一子组件和第三零件之间的干涉；并且如果干涉超过阈值，则调整调试的第一物理布置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，干涉包括第一子组件的一部分接触第三零件的一部分。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，进一步基于第三零件和第一零件之间的接头的公差来确定干涉。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，该方法进一步包括：基于与第一零件和第二零件相关联的一组关键产品特性来测量第一零件的第一零件位置和第二零件的第二零件位置，其中，将第一物理布置调试到目标布置是基于第一零件位置和第二零件位置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种方法，其中，关键产品特性包括与包括在组件中的接头相关联的公差、与组件相关联的间隙或与组件相关联的表面轮廓中的至少一个。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种被配置成用于零件的机器人组装的系统，该系统包括：计算系统，其被配置成获得组件的零件的目标布置，其中，目标布置包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置；以及至少两个机器人，其被配置成：基于目标布置中的第一目标位置和第二目标位置自动地联结第一零件和第二零件以获得组件的第一子组件，第一子组件具有第一物理布置，其中，第一物理布置包括联结后的第一零件和第二零件的物理布置，并且自动地联结第一子组件和第三零件，其中，第一子组件布置在调试的第一物理布置中，并且第三零件布置在目标布置中的第三目标位置中，其中，计算系统进一步被配置成将第一物理布置调试到目标布置以获得调试的第一物理布置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，目标布置进一步包括第四零件的第四目标位置，并且第一子组件和第三零件的机器人联结获得了组件的第二子组件，第二子组件具有第二物理布置，其中，第二物理布置包括联结后的第一、第二和第三零件的物理布置，该系统进一步被配置成：将第二物理布置调试到目标布置以获得调试的第二物理布置；以及至少两个机器人，其被配置成：自动地联结第二子组件和第四零件，其中，第二子组件布置在调试的第二物理布置中，并且第四零件布置在目标布置中的第四目标位置中。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，为了将第一物理布置调试到目标布置，计算系统被配置成执行最佳调试校正。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，为了执行最佳调试校正，计算系统可以被配置成：确定第一物理布置和目标布置的多个对应的相同特征对中的每一个之间的位置差，以及基于该位置差最小化误差。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，为了最小化误差，计算系统被配置成最小化位置差的平方和。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，为了将第一物理布置调试到目标布置，计算系统进一步被配置成：确定第一零件的第一联结位置和第一零件的第一目标联结位置之间的差，并基于该差确定将第三零件与第一零件联结的第二目标联结位置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，计算系统进一步被配置成：确定与组件相关联的一组零件，其中该组零件包括第一零件、第二零件和第三零件；确定第一、第二和第三零件中的每一个的尺寸信息，以及基于尺寸信息确定目标布置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，计算系统进一步被配置成：在联结第一子组件和第三零件之前确定第一子组件和第三零件之间的干涉；并且如果干涉超过阈值，则调整调试的第一物理布置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，干涉包括第一子组件的一部分接触第三零件的一部分。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，进一步基于第三零件和第一零件之间的接头的公差来确定干涉。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，计算系统进一步被配置成：基于与第一零件和第二零件相关联的一组关键产品特性来测量第一零件的第一零件位置和第二零件的第二零件位置，其中，第一物理布置到目标布置的调试是基于第一零件位置和第二零件位置。

在一些实施例中，本文描述的技术涉及一种系统，其中，关键产品特性包括与包括在组件中的接头相关联的公差、与组件相关联的间隙或与组件相关联的表面轮廓中的至少一个。

应当理解，过程中组装误差校正的其他方面，例如由具有机器人的计算系统和/或控制器执行以促进增材制造的零件的各种组装过程，对于本领域技术人员来说，在以下详细描述中将变得清楚，其中仅通过举例的方式示出和描述了几个实施例。如将本领域技术人员将认识到的，本公开主题能够具有其他和不同的实施例，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不偏离本发明。相应地，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而不是限制性的。

附图说明

图1示出了直接金属沉积(DMD)3-D打印机的某些方面的示例性实施例。

图2示出了使用3-D打印机的3-D打印过程的概念流程图。

图3A、图3B、图3C和图3D示出了在不同操作阶段期间的示例性粉末床熔合(PBF)系统。

图4示出了示例性组装系统的透视图，其中机器人执行各种组装过程。

图5示出了包括在组件中的目标布置的透视图。

图6示出了在第一次联结之后具有组装误差的零件的物理布置的透视图。

图7示出了在第一次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图。

图8示出了在将物理布置调试到目标布置之后对目标布置中的第三零件应用校正的透视图。

图9示出了在第二次联结之后具有另一组装误差的零件的物理布置的透视图。

图10示出了在第二次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图。

图11示出了在将物理布置调试到目标布置之后对目标布置中的第四零件应用校正的透视图。

图12示出了在第三次联结之后具有又另一组装误差的零件的物理布置的透视图。

图13示出了在第三次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图。

图14示出了根据本公开的一些实施例的过程中组装误差校正的方法。

图15示出了根据本公开的一些其他实施例的过程中组装误差校正的另一方法。

图16示出了用于示例性设备的硬件实施方式的示例。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述旨在提供对各种示例性实施例的描述，而不是旨在表示可以实施本发明的仅有实施例。贯穿本公开使用的术语“示例性的”、“说明性的”等意味着“用作示例、实例或说明”，并且不应该被解释为比本公开中呈现的其他实施例更优选或更有利。详细描述包括用于向本领域技术人员提供充分传达本发明的范围的彻底和完整的公开的目的的具体细节。然而，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些情况下，公知的结构和组件可以以框图形式示出或者完全省略，以避免模糊贯穿本公开的各种概念。此外，附图可以不按比例绘制，而是可以以试图最有效地突出与所描述的主题相关的各种特征的方式绘制。

增材制造(3-D打印)。增材制造(AM)有利地是非设计特定的制造技术。AM提供在零件内创建复杂结构的能力。例如，可以使用AM生产节点。节点是可以包括用于连接到其他跨越部件(比如管、挤出件、面板、其他节点等)的一个或更多个接口的结构。使用AM，节点可以被构造成包括取决于目标的附加特征和功能。在各种实施例中，节点可以包括要用榫舌-凹槽连接件组装的榫舌和/或凹槽。榫舌-凹槽连接件可以通过粘合剂结合。例如，可以将粘合剂分配到一个节点的凹槽中，并将另一节点的榫舌插入到填充有粘合剂的凹槽中。在各种实施例中，节点可以打印有提供到凹槽的流体路径的一个或更多个端口，使得在其他节点的榫舌已经插入到凹槽中之后，可以通过将粘合剂注射到端口中以充注节点的凹槽来将节点结合到另一节点。在各种实施例中，一些部件可以使用钎焊浆料、热塑性塑料、热固性塑料或另一连接特征连接到节点，其中任何一种都可以替代粘合剂互换地使用。因此，尽管焊接技术可能适用于某些实施例，但增材制造在允许使用替代或附加的连接技术方面提供了显著的灵活性。

各种不同的AM技术已经被用于3-D打印由各种类型的材料组成的部件。存在许多可用的技术并且正在开发更多的技术。例如，定向能量沉积(DED)AM系统使用来自激光或电子束的定向能量来熔化金属。这些系统同时使用粉末和丝材进给。丝材进给系统有利地具有比其他主要AM技术更高的沉积速率。单程喷射(SPJ)结合了两个粉末散布器和单个打印单元，以在单程中散布金属粉末并打印结构，其中几乎没有或没有多余的动作。作为另一说明，电子束增材制造工艺使用电子束经由丝材给料或在真空室中的粉末床上烧结来熔化金属。原子扩散增材制造(ADAM)是又另一种最近开发的技术，其中使用塑料黏合剂中的金属粉末逐层打印部件。打印后，塑料黏合剂被移除，并且整个零件(例如结构)被立即烧结成所需的金属。

如上所述，DMD是其中一种AM技术。图1示出了DMD 3-D打印机100的某些方面的示例性实施例。DMD打印机100使用在预定方向120上移动的进料喷嘴102将粉末流104a和104b推进到激光束106中，该激光束被引导朝向由基板支撑的工件112。进料喷嘴还可以包括用于使保护气体116流动以保护焊接区域免受氧气、水蒸气或其他成分的影响的机构。

粉末金属然后在熔池区域108中被激光束106熔化，该熔池区域然后可以作为沉积材料110的区域结合到工件112。稀释区域114可以包括工件的区域，在该区域中沉积的粉末与工件的局部材料形成一体。进料喷嘴102可以由计算机数控(CNC)机器人或台架或其他计算机控制机构支撑。进料喷嘴102可以在计算机控制下沿着基板的预定方向移动多次，直到沉积材料110的初始层在工件112的期望区域上形成。进料喷嘴102然后可以扫描前一层正上方的区域以沉积连续的层，直到形成所需的结构。通常，进料喷嘴102可以被配置成相对于所有三个轴线移动，并且在一些情况下在其自身的轴线上旋转预定量。

图2是示出3-D打印的示例性方法200的流程图。渲染待打印的期望的3-D物体的数据模型(200)。数据模型是3-D物体的虚拟设计。因此，数据模型可以反映3-D物体的几何和结构特征以及其材料成分。可以使用各种方法来创建数据模型，包括基于计算机辅助工程(CAE)的优化、3-D建模、摄影测量软件和相机成像。基于CAE的优化可以包括例如基于云的优化、疲劳分析、线性或非线性有限元分析(FEA)和耐久性分析。

3-D建模软件进而可以包括多种商业上可获得的3-D建模软件应用中的一种。可以使用合适的计算机辅助设计(CAD)包(例如以STL格式)来渲染数据模型(210)。STL是与商业上可获得的基于立体光刻的CAD软件相关联的文件格式的一个示例。CAD程序可以用于创建作为STL文件的3-D物体的数据模型。于是，STL文件可以经历识别并解决文件中的错误的过程。

在错误解决之后，数据模型可以被称为切片器的软件应用程序“切片”(220)，从而产生用于3-D打印物体的一组指令，其中这些指令与待使用的特定3-D打印技术兼容并相关联。市场上有多种切片器程序。通常，切片器程序将数据模型转换成表示待打印的物体的薄片(例如100微米厚)的一系列单独层以及包含打印机专用指令的文件，所述指令用于3-D打印这些连续的单独层以产生数据模型的实际3-D打印表示。

与3-D打印机和相关打印指令相关联的层不需要是平面的或者厚度相同的。例如，在一些实施例中，取决于像3-D打印装备的技术复杂性和特定制造目标等因素，3-D打印结构中的层可以是非平面的和/或在一种或更多种情况下可以相对于它们单独的厚度而变化。

用于将数据模型切片成层的常见文件类型是G代码文件，该G代码文件是包括用于3-D打印物体的指令的数控编程语言。G代码文件或构成指令的其他文件被上传到3-D打印机(230)。因为包含这些指令的文件典型地被配置成可与特定的3-D打印过程一起操作，所以应当理解，取决于所使用的3-D打印技术，指令文件的许多格式都是可能的。

除了规定打印什么和如何打印物体的打印指令之外，还使用多种常规且通常为打印机专用的方法中的任何一种将3-D打印机在打印物体时需要使用的适当物理材料提供给3-D打印机(240)。在DMD技术中，例如，可以提供一种或多种金属粉末来用这种金属或金属合金使结构分层。在选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)和其他基于PBF的AM方法(见下文)中，材料可以作为粉末提供到将粉末供给到构建平台的腔室中。根据3-D打印机，可以使用用于提供打印材料的其他技术。

然后基于所提供的指令使用材料打印3-D物体的相应数据切片(250)。在使用激光烧结的3-D打印机中，激光扫描粉末床并在需要结构的地方将粉末熔化在一起，并且避免扫描切片数据指示没有东西要打印的区域。该过程可以重复数千次直到形成所需的结构，之后从打印机中移除打印的零件(例如，结构、节点等)。在熔融沉积成型中，如上所述，通过将模型和支撑材料的连续层施加到基板来打印零件。一般来说，为了本公开的目的，可以采用任何合适的3-D打印技术。

另一AM技术是粉末床融合(PBF)。像DMD一样，PBF一层一层地创建“构造件”。每一层或“切片”是通过沉积一层粉末并将部分粉末暴露于能量束而形成的。能量束被施加到粉末层的熔化区域，该熔化区域与该层中的构造件的横截面一致。熔化的粉末冷却并熔融以形成构造件的切片。可以重复该过程以形成构造件的下一个切片，依此类推。每一层都沉积在前一层的顶部。最终的结构是从基层向上一片一片地组装的构造件。

图3A-图3D示出了在不同操作阶段期间的示例性PBF系统300的相应的侧视图。如上所述，图3A-图3D所示的特定实施例是可接受用于本公开的PBF系统的许多合适示例中的一个。还应当注意，图3A-图3D和本公开中的其他附图的元件不一定按比例绘制，而是为了更好地说明本文所描述的概念可以绘制得更大或更小。PBF系统300可以包括可以沉积金属粉末的每一层的沉积器301、可以产生能量束的能量束源303、可以施加能量束以熔融粉末的偏转器305、以及可以支撑一个或更多个构造件(比如构造件309)的构造板307。PBF系统300还可以包括定位在粉末床容器内的构造底板311。粉末床容器的壁312通常限定粉末床容器的边界，该粉末床容器从侧面夹在壁312之间并邻接下面的构造底板311的一部分。构造底板311可以逐渐降低构造板307使得沉积器301可以沉积下一层。整个机构可以位于能够封闭其他部件的腔室313中，从而保护装备，实现大气和温度调节并减轻污染风险。沉积器301可以包括包含粉末317(比如金属粉末)的料斗315和可以整平沉积粉末的每一层的顶部的整平器319。

具体参照图3A，示例性实施例示出了在构造件309的切片已经熔融之后、但是在下一层粉末沉积之前的PBF系统300。事实上，图3A示出了PBF系统300已经沉积并熔融了多个层(例如150层)中的切片以形成构造件309的当前状态(例如由150个切片形成)的时间。已经沉积的多个层形成了粉末床321，该粉末床包括沉积但未熔融的粉末。

图3B示出了处于构造底板311可以降低粉末层厚度323的阶段的PBF系统300的示例性实施例。构造底板311的降低使得构造件309和粉末床321下降粉末层厚度323，使得构造件309和粉末床321的顶部比粉末床容器壁312的顶部低等于粉末层厚度323的量。以这种方式，例如，可以在构造件309和粉末床321的顶部上产生具有等于粉末层厚度323的一致厚度的空间。

图3C示出了处于如下阶段的PBF系统300的示例性实施例，在该阶段中，沉积器301被定位成将粉末317沉积在在构造件309和粉末床321的顶部表面上方形成并且由粉末床容器壁312界定的空间中。在该示例中，沉积器301在限定的空间上方逐渐移动同时从料斗315释放粉末317。整平器319可以整平释放的粉末以形成厚度基本上等于粉末层厚度323的粉末层325(如上面的图3B所示)。因此，PBF系统中的粉末可以由粉末支撑结构支撑，该粉末支撑结构可以包括例如构造板307、构造底板311、构造件309、壁312等。应当注意，粉末层325的所示厚度(即粉末层厚度323(图3B))大于用于上文参照图3A讨论的涉及150个先前沉积的层的示例的实际厚度。

图3D示出了处于如下阶段的PBF系统300的示例性实施例，在该阶段中，在粉末层325沉积之后(图3C)，能量束源303产生能量束327，并且偏转器305将能量束施加以熔融粉末329，从而在构造件309中产生下一个切片。在各种示例性实施例中，能量束源303可以是电子束源，在这种情况下，能量束327构成电子束。偏转器305可以包括偏转板，该偏转板可以产生电场或磁场，该电场或磁场选择性地偏转电子束以使电子束扫描指定的待熔融的区域。在各种实施例中，能量束源303可以是激光器，在这种情况下，能量束327是激光束。偏转器305可以包括光学系统，该光学系统使用反射和/或折射来操纵激光束以扫描待熔融的选定区域。

在各种实施例中，偏转器305可以包括可以旋转和/或平移能量束源以定位能量束的一个或更多个万向节和致动器。在各种实施例中，能量束源303和/或偏转器305可以调制能量束，例如在偏转器扫描时打开和关闭能量束使得能量束仅施加在粉末层的适当区域。例如，在各种实施例中，能量束可以由数字信号处理器(DSP)调制。

本公开提供了过程中组装误差校正的各种不同实施例，这些实施例可以与用于组装过程(包括预处理和/或后处理操作)的机器人连接。应当理解，本文描述的各种实施例可以一起实施。例如，关于本公开的一个图示描述的实施例可以在关于本公开的另一个图示描述的另一个实施例中实现。

图4示出了示例性组装系统400的透视图。在组装系统400中。组装系统400可以用于与车辆的组装相关联的各种操作中，比如基于节点的车辆的机器人组装。组装系统400可以包括与没有任何固定装置的车辆的至少一部分的组装相关联的一个或更多个元件。例如，组装系统400的一个或更多个元件可以被配置用于一个或更多个操作，其中在基于节点的车辆的机器人组装期间，在不使用任何固定装置的情况下将第一零件与一个或更多个其他零件联结。

组装单元402可以被配置在组装系统400的位置处。在组装单元402内，无固定装置组装系统400可以包括一组机器人。被相对地定位在组装单元402的中心处的机器人410可以被称为“基石机器人(keystone robot)”。在一些实施例中，基石机器人410可以被定位在组装单元402的大致中心点处。

组装系统400可以包括可以容纳机器人接近的一个或更多个零件台424。零件台424可以定位在组装单元402的外围或外侧。例如，零件台424可以大致围绕组装单元402的外边界径向地定位。

零件台424中的每一个可以容纳任意数量的零件(例如，从少至一个零件到多于二十个零件)，并且可以被设计成在组装过程的不同阶段提供对一个或更多个零件的接近。在一些实施例中，一个或更多个零件台424可以在组装过程期间重新补货。例如，随着一些其他组装操作的发生，在预期的未来组装操作中，新的零件可以被添加到一个或更多个零件台424中。

示例性地，零件A 428a至零件x 428b可以被定位在零件台424上以被机器人拾取并组装在一起。在各种实施例中，每个零件的重量可以为至少10克(g)、400g、500g、1千克(kg)、5kg、10kg或更多。在各种实施例中，零件中的每一个可以具有至少10毫升(ml)、400ml、500ml、4000ml、5000ml、10,000ml或更多的体积。在各种实施例中，一个或更多个零件可以是增材制造的结构，比如复杂节点。

组装系统400还可以包括计算系统404以向组装单元402的机器人的各种控制器发出命令。在该示例中，计算系统404通过无线通信与机器人通信地连接，尽管有线连接也是可能的。组装系统400还可以包括测量/视觉系统406，该测量/视觉系统能够精确地检测和测量机器人的机械臂和/或由机器人保持的零件的位置。例如，零件A 428a和x 428b可以包括一个或更多个计量特征，当被检测时(例如，通过激光或其他视觉系统)可以从这些计量特征测量零件的位置。

在一些实施例中，测量/视觉系统406可以与计算系统404通信，例如提供用于过程中组装误差校正的数据，其中计算系统404可以向机器人的控制器提供指令。在一个示例性组装系统中，测量/视觉系统406可以安装在组装单元402上方的中心位置。在各种实施例中，测量/视觉系统406的一些或全部可以位于例如组装单元的周边附近。多个测量和/或视觉系统可以用于各种实施例中，并且可以位于组装单元内或外侧的各种位置。在其他示例性组装系统中，一个或更多个测量/视觉系统和/或计量装置可以安装在机器人410、412、414、416中的一个或更多个上。

与常规的机器人组装工厂相比，零件可以在组装系统400中没有固定装置的情况下被组装(例如组装成组件或子组件)。例如，零件不需要在任何固定装置内连接。相反，组装单元402中的机器人中的至少一个可以提供固定装置所期望的功能。例如，机器人可以被配置成直接接触(例如，使用机械臂的端部执行器)要在组装单元402内组装的零件，使得这些零件可以在没有任何固定装置的情况下被接合并保持。此外，机器人中的至少一个可以提供定位器和/或固定装置台所期望的功能。例如，基石机器人410可以代替组装单元402中的定位器和/或固定装置台。

基石机器人410可以包括基座和机械臂。机械臂可以被配置用于移动，该移动可以由与基石机器人410通信地连接的控制器(例如，加载到控制器的处理器中的计算机可执行指令)来引导。基石机器人410可以通过基座接触组装单元402的表面(例如组装单元的底板)。

基石机器人410可以包括端部执行器和/或与端部执行器连接，该端部执行器被配置成接合并保持子组件426，例如车辆或其他构造件的一部分、已经联结的一个或更多个零件、一个或更多个节点、一个或更多个结构等。端部执行器可以是被配置成与至少一个零件相接的部件。端部执行器的示例可以包括钳口、夹具、销或其他能够便于由机器人无固定装置接合和保持零件的类似的部件。子组件426可以是车辆底盘、车身、框架、面板、基座件等的一部分。例如，子组件426可以包括底板面板。在一些实施例中，子组件426可以被称为“组件”。

在一些实施例中，基石机器人410可以通过端部执行器保持与子组件426的连接，同时一组其他零件连接(直接地或间接地)到子组件426。基石机器人410可以被配置成在没有任何固定装置的情况下接合并保持子组件426。在一些实施例中，由机器人中的至少一个保持的组件(和子组件)(例如，子组件426)可以增材制造或共同打印成具有一个或更多个特征，这些特征便于在不使用任何固定装置的情况下由机器人中的至少一个接合并保持那些零件。

例如，零件可以共同打印或增材制造成具有一个或更多个增加零件强度的特征(比如网格、蜂窝和/或网格布置)。此类特征可以使零件变硬以防止零件在组装过程期间的意外移动。在另一示例中，零件可以被共同打印或增材制造成具有一个或更多个特征，这些特征便于端部执行器接合和保持零件，比如适于由端部执行器接合(例如，抓持、夹紧、保持等)的突起和/或凹部。零件的上述特征可以与该零件共同打印并且可以具有与该零件相同的材料。

在保持子组件426中，基石机器人410可以定位(例如移动)子组件426；也就是说，子组件426的位置可以由基石机器人410在保持时控制。基石机器人410可以通过“握住”或“抓住”子组件426来保持第一零件，例如使用基石机器人410的机械臂的端部执行器。例如，基石机器人410可以通过使夹持器指、钳口等接触第一零件的一个或更多个表面并向其施加足够的压力来保持第一零件，使得基石机器人控制子组件426的位置。也就是说，可以在子组件426被基石机器人410保持时防止该子组件在空间中自由移动，并且子组件426的移动可以被基石机器人410约束。如上所述，子组件426可以包括一个或更多个特征，这些特征便于在不使用任何固定装置的情况下由基石机器人410接合和保持子组件426。

当其他零件(包括子组件、结构、结构的子结构等)连接到子组件426时，基石机器人410可以通过端部执行器保持与子组件426的接合。子组件426和连接到其上的一个或更多个零件的集合可以称为组件或子组件本身，但也可以称为“结构”或“子结构”。一旦基石机器人410已经接合子组件426，基石机器人410就可以保持与组件的接合。

如图所示，除了基石机器人410之外，组装系统400还包括定位在组装单元402中的机器人412、414、416。组装单元402可以具有径向架构，因为机器人412、414、416可以围绕公共点(例如，基石机器人410和/或组装单元402的中心)定位在组装单元402中。例如，机器人412、414、416可以布置在至少两个同心圆(或其他同心多边形)中，第一组机器人412、414以第一配置定位在公共点(例如，基石机器人410)周围，并且第二组机器人416以第二配置定位在该公共点周围。

组装单元402的架构(例如，包括机器人412、414、416之间的间距和机器人412、414、416的位置)可以基于待组装的平均零件(比如白车身(BIW)车辆或车辆底盘)和/或可以基于组装系统400的无固定装置组装过程。例如，组装单元402的布局可以是有益的和/或在组装周期时间、成本、性能、机器人利用和/或灵活性方面可以比常规的组装线改进。

在组装单元402内，机器人可以可变地间隔开。具体地，一些机器人416可以被配置在滑动件418中的相应的一个上，这可以允许这些机器人416改变位置(从而改变机器人间距)。也就是说，在滑动件418中的相应的一个上的机器人416中的每一个可以朝向或远离基石机器人410移动，例如允许用于联结和/或粘附的多个不同的机器人相互作用。

组装单元402中的一些机器人412、416可以类似于基石机器人410，因为每个机器人都包括相应的端部执行器，该端部执行器被配置成与零件(比如在子组件426由基石机器人410保持时可以与之连接的零件)接合。在一些实施例中，机器人412、416可以被称为“组装机器人”和/或“材料处理机器人”。

在一些实施例中，组装单元402的一些机器人414可以用于实现零件之间的结构连接。这种机器人414可以被称为“结构粘合剂机器人”或“粘合剂机器人”。除了在机械臂的远端处可以包括工具外，结构粘合剂机器人414可以类似于基石机器人410，该工具被配置成将结构粘合剂施加到无固定装置地保持的零件的至少一个表面，例如，在零件被定位在相对于其他零件的联结附近处以用于与其他零件联结之前或之后。联结附近可以是允许第一零件联结到第二零件的位置。例如，在各种实施例中，第一零件和第二零件可以通过施加粘合剂而联结，同时这些零件在联结附近内并且随后粘合剂固化。

结构粘合剂固化的持续时间可能相对较长。如果是这种情况，例如，保持联结的零件的机器人可能必须将零件保持在联结附近相当长的时间，以便在结构粘合剂最终固化后通过结构粘合剂将零件联结起来。这将阻碍机器人在结构粘合剂固化期间的长时间用于其他任务，比如继续拾取和组装零件。为了允许更有效地使用机器人，例如，在各种实施例中，可以另外使用快速固化粘合剂来快速地联结零件并保持零件，使得结构粘合剂可以固化而不需要机器人将零件保持在适当位置。

在这方面，组装单元402中的一些机器人414、416可以用于施加快速固化粘合剂和/或固化快速固化粘合剂。在一些实施例中，可以使用快速固化的UV粘合剂，并且机器人可以被称为“UV机器人”。除了在机械臂的远端处可以包括工具外，UV机器人可以类似于基石机器人410，该工具被配置成例如当一个零件相对于另一个零件定位在联结附近时施加快速固化UV粘合剂和/或固化粘合剂。例如，UV机器人可以包括被配置成施加UV粘合剂并发射UV光以固化UV粘合剂的相应的工具。实际上，当零件在联结附近内时，在将粘合剂施加到一个或两个零件之后UV机器人可以固化粘合剂。

在一些实施例中，由UV机器人施加的快速固化粘合剂可以提供局部粘合剂结合，其中粘合剂可以保持联结附近内零件的相对位置，直到结构粘合剂可以被施加和/或固化以永久地联结零件。在结构粘合剂永久地联结零件之后，提供局部粘合剂结合的粘合剂可以被移除(例如，临时粘合剂)或者可以不被移除(例如，永久粘合剂)。

在各种实施例中，一些机器人414、416可以用于多个不同的角色。例如，机器人414可以执行结构粘合剂机器人和UV机器人的角色。在这方面，每个机器人414可以被称为“结构粘合剂/UV机器人”结构粘合剂/UV机器人414中的每一个在配置有施加结构粘合剂的工具时可以提供结构粘合剂机器人的功能，但是在配置有施加和/或固化快速固化粘合剂的工具时可以提供UV机器人的功能。结构粘合剂/UV机器人414可以被配置成在工具之间切换和/或重新配置工具以便在组装操作期间执行相关任务。

类似地，机器人416可以执行材料处理机器人和UV机器人的角色。因此，机器人416中的每一个可以被称为“材料处理/UV机器人”。材料处理/UV机器人416中的每一个在配置有用于零件的无固定装置保持的端部执行器时可以提供材料处理机器人的功能，并且在配置有用于施加和/或固化快速固化粘合剂的工具时也可以提供UV机器人的功能。与结构粘合剂/UV机器人414一样，材料处理/UV机器人416可以被配置成在工具之间切换和/或重新配置工具以便在不同的时间执行不同的操作。

在组装系统400中，基于重力和/或导致载荷施加在组件的各种零件和/或连接件上的其他力可以确定要施加粘合剂的零件的至少一个表面。有限元方法(FEM)分析可以用于确定零件的至少一个表面，以及至少一个表面上的一个或更多个分立的区域，粘合剂将被施加到这些分立的区域上。例如，FEM分析可以指示结构组件的一个或更多个连接件，其可能不太可能或不能支撑围绕一个或更多个连接件设置的结构组件的部段。

在组装单元402中组装车辆的至少一部分时，可以通过引导各种机器人412、414、416将一个零件直接联结到另一个零件，如本文所述。然而，附加零件可以间接联结到一个零件。例如，一个零件可以通过材料处理机器人412、结构粘合剂/UV机器人414和材料处理/UV机器人416的移动直接联结到另一零件。此后，当附加零件直接地联结到另一零件时，一个零件可以间接地联结到该附加零件，例如，通过附加地包括基石机器人410的移动。因此，子组件可能随着附加零件的直接地或间接地联结而在整个组装过程中演变。

在一些实施例中，机器人412、414、416可以无固定装置地将两个或更多个零件联结在一起，例如，在将这两个或更多个零件与由基石机器人410保持的零件无固定装置地联结之前，使用局部快速固化粘合剂结合。在与子组件426联结之前彼此联结的两个或更多个零件也可以是子组件(或组件)。因此，当零件形成通过一个或更多个机器人410、412、414、416的移动与子组件426连接的结构子组件的一部分时，结构子组件的零件可以在结构子组件联结到子组件426时间接地联结到子组件426。

在一些实施例中，可以在两个零件被带入联结附近内之前施加结构粘合剂(例如，沉积在一个零件的凹槽中)。例如，结构粘合剂/UV机器人414中的一个可以包括用于分配结构粘合剂的分配器，并且可以在零件被带入联结附近内之前施加结构粘合剂。

在一些其他实施例中，结构粘合剂可以在结构组件完全构造后施加。例如，结构粘合剂可以施加到零件之间的一个或更多个接头处或其他连接处。结构粘合剂可以在执行最后一次粘合剂固化后的某个时间施加。在一些实施例中，结构粘合剂可以与组装系统400分开施加。

在组装完成之后(例如，在所有零件已经联结、用局部粘合剂结合保持并且已经施加结构粘合剂之后)，结构粘合剂可以被固化。在固化结构粘合剂后，车辆的该部分可以完成，并且因此可以适用于车辆。例如，组件可以是白车身(BIW)车辆。完整的结构组件可以满足为消费和/或商用车辆定义的任何适用的工业和/或安全标准。在一些实施例中，例如，在结构粘合剂固化之后，可以移除施加以实现用于保持零件的局部粘合剂结合的粘合剂。在一些其他实施例中，用于局部粘合剂结合的粘合剂可以保持附接到零件。

为了向机器人提供实现期望的子组件(或组件)的一组指令，计算系统404可以对零件的目标布置进行建模。零件的目标布置可以是CAD模型等，其指示用于在相应的目标位置联结零件428a、428b以形成子组件426的定位信息(例如坐标)。

在一些实施例中，目标布置可以基于从测量/视觉系统406接收的数据。根据各种实施例，测量/视觉系统406可以包括一个或更多个照相机(比如摄影照相机、摄像机等)和/或适于在组件单元中收集成像数据(例如，指示零件位置的成像数据)的另一系统。在一些其他实施例中，测量/视觉系统406可以包括激光引导系统、激光传感器、光学传感器、跟踪机器控制(T-MAC)传感器等中的一个或更多个。

测量/视觉系统406可以包括计量和/或扫描系统(例如3-D扫描系统、激光扫描系统等)、雷达系统、激光成像、检测和测距(LIDAR)系统(有时称为“光检测和测距”系统)和/或适于收集指示零件位置的成像数据的另一系统。为此，测量/视觉系统406可以包括一个或更多个传感器，比如光学传感器、激光传感器、红外传感器、三角测量传感器、T-MAC传感器等。潜在地，测量/视觉系统406可以被实现为单个部件，其可以具有多个传感器。

测量/视觉系统406可以被配置成捕获数据，计算系统404可以使用该数据来驱动用于联结零件以形成子组件426的一个或更多个机器人的移动。例如，测量/视觉系统406可以便于零件在组装单元中的定位(例如，移动、旋转、定向等)，比如通过将零件移动到可以与另一零件联结的位置。

在一些实施例中，测量/视觉系统406可以捕获指示零件位置(例如，位置、方向等)的成像数据。此类指示零件位置的成像数据可以用于找到零件在绝对坐标系(例如地理坐标系、有界坐标系等)中的位置和/或相对位置(例如，相对于该零件将被联结到的另一零件，相对于可以从中导出该零件的位置的一个或更多个标记等)。

测量/视觉系统406可以被配置成向计算系统404提供指示零件位置和/或方向的信息。计算系统404可以处理接收到的信息，比如通过识别和/或提取(例如，特征提取)信息(例如，计量特征)，由此计算系统能够确定零件的类型、零件的尺寸、零件的方向、零件的位置和/或其他类似信息。基于此类信息，计算系统可以生成驱动机器人移动的指令。

在各种实施例中，测量/视觉系统406可以捕获指示另一零件的位置、尺寸、方向等的信息。例如，测量/视觉系统406可以捕获目标零件与要连接的另一零件的成像数据，并且计算系统404可以处理接收到的成像数据，比如通过确定目标零件的方位、目标零件的位置、将该零件与目标零件联结的特征和/或其他类似信息。基于此类信息，计算系统404可以生成指令，该指令以使得能够将零件与目标零件联结的方式驱动机器人的移动。

测量/视觉系统406可以捕获指示组装单元中的各种测量的计量数据。例如，测量/视觉系统406可以捕获表示关键产品特性(KPC)1的计量数据，该关键产品特性指示到达目标零件的间隙的大小、与潜在障碍物的距离、子组件上的机加工垫、与保持零件将与之联结的目标零件的距离，和/或可以用于将零件与组装单元中的运输结构联结的其他此类数据。例如，KPC可以是组件的特征，其位置精度比组件的其他区域更重要。例如，KPC可以是组件的一个区域(例如附接点)，该区域必须与组件完成后要添加的零件配合或匹配。例如，车架组件可能具有各种点(例如附接点，“硬点”)，其他结构随后可以附接到这些点上，例如发动机支架、悬架连杆等。因为尺寸位置的准确性对于KPC可能更重要，所以在各种实施例中，本文描述的校正(例如，调试)可以基于KPC位置。

在一些实施例中，测量/视觉系统406可以用于过程中组装误差校正程序中，在该程序中，校正物理布置与目标布置的偏差，以便在可接受的位置适当地联结零件。例如，联结零件A 428a和x 428b可能涉及一定程度的误差，该误差导致零件A 428a和零件x 428b中的一个或两个偏离它们在目标布置中相应的目标位置。可以测量偏差(例如，使用测量/视觉系统406)，并且计算系统404可以将物理布置(例如，如所测量的)调试到目标布置以获得调试的布置。计算系统404可以更新下一个零件将要连接到的子组件的位置(例如坐标)，并且计算系统可以相应地调整下一个零件将要连接到子组件的位置(例如坐标)。计算系统404可以向适当的机器人发出指令，以根据调试的布置将下一个零件联结到子组件。

因此，本公开描述了用于组装系统以减少在组装过程进行中观察到的尺寸误差的过程。这种过程中组装误差校正包括在每个新零件联结到组件上之后测量组件的尺寸误差，基于将物理布置调试到目标布置来计算对所测量的组装误差的校正，以及使用已组装零件的调试的物理布置和后续零件的目标布置将该校正应用于要联结到组件上的后续零件的位置。

在组装系统中，可以在组装之前测量打印的零件的尺寸误差，并且在物理组装过程之前为目标布置(也称为“虚拟组装”)中的零件计算唯一的目标位置。在各种实施例中，在这个阶段，目标布置可以基于每个零件的“打印时”状态来表示每个零件的目标位置，这确保了接口表面(例如榫舌和凹槽)可以在联结几何形状的限制内成功地联结。目标布置作为输入提供给组装系统，用于生成指令以引导机器人将零件组装在正确的目标位置。在前两个零件组装完成后，过程中误差减少开始，因为组装系统使用过程中测量来跟踪组件及其组成零件的物理组装状态。在测量组装误差之后，组装系统计算使物理组装状态和目标(或虚拟)组装之间的尺寸误差最小化或减小的校正，然后可以检查该校正是否仍然确保要连接的后续接头的接口表面可以在接头几何形状的限制内成功地联结(例如，检查后续零件的榫舌是否仍然将装配在组件的凹槽内)。在一些实施例中，待联结的两个零件之间的联结几何形状可以包括在它们之间具有填充有粘合剂的“结合间隙”的榫舌-凹槽结构。换句话说，当榫舌插入凹槽时，榫舌可能不接触凹槽，并且榫舌周围可能存在空间。例如，该“结合间隙”可以是在榫舌任一侧的一毫米和从榫舌边缘到凹槽底部的一毫米。在各种实施例中，结合间隙可以是其他尺寸，这些尺寸可以在联结时给予零件的组装或多或少的余地，同时结合间隙可以仍然足够小以允许足够的接头强度。在固化后，两个零件之间实现结构连接。包括结合间隙的接头几何形状在连接时能够吸收组装公差。也就是说，这两个零件可以以与目标位置/方向相比略微地不同的相对位置/方向联结，从而提供在组装过程期间根据需要从一系列位置/方向中进行选择的能力，例如以在向没有完全根据目标布置组装的组件添加附加零件时减小整体尺寸误差。如果理想的校正太大(即，导致要连接的下一个接头的榫舌和凹槽之间的干涉)，则校正方法可以减小校正的幅度，直到可以确保成功联结。最后，指导机器人定位零件的指令可以通过校正进行更新。在将每个新零件组装到组件后，重复此过程。

在本公开中，可以动态地(例如，“实时”)测量组装误差，并且可以调整后续联结以校正(即，减小)组装过程期间的整体尺寸误差。在组件的每次联结之后，联结过程的误差被动态地测量同时零件仍然由机器人保持。组装系统然后计算校正，该校正使零件的物理位置(和/或KPC)和其在联结过程中产生的原始目标位置之间的误差最小化或减小。该校正可以应用于先前组装的零件表面的数字表示，并且可以检查后续联结的接头表面是否与配合接头干涉，并且可以根据需要减少校正。

在联结两个零件之前，可以基于接头表面之间的可用间隙执行动态(例如，实时)干涉检查和校正减少。这种操作顺序可以便于基于它们的打印位置处理任意接头几何形状和接头表面之间的可用间隙。计算后，应用最终连接。这可以实现更高的组装精度，这可以使得需要更少的“额外”打印质量，这节省了金属粉末，并且节省了打印时间和加工任何额外的打印质量方面的开销。

图5至图13示出了使用过程中误差校正(减少)来联结零件的透视图。在图5-图13中，目标布置用实线绘制，组装后的(物理)布置用虚线绘制。在图5-图13中，笛卡尔坐标系框架被表示为四乘四的齐次变换矩阵：^{<reference frame>}T_{<type>-<part ID><join ID>}。类型可以是快速连接(QC)、KPC、联结框架(JF)、零件扫描(STL)或计量特征(MF)。QC特征可以是机器人接合以保持零件的特征，并且QC框架可以是QC特征处的参考框架。联结框架可以是参考框架，零件将沿着该参考框架与另一零件联结。参考框架可以用组件(例如车辆)坐标(W)或前述类型中的另一框架表示，比如QC框架、JF等。

图5示出了组件的目标布置502的透视图500。如图例所示，目标布置502用实线绘制。目标布置502包括四个零件的目标布置：零件A 520a、零件B 520b、零件C 520c和零件D520d(每个零件都用图例中所示的实线绘制)。零件520a-零件520d中的每一个都可以包括一组计量特征522，这些计量特征在图中被示出为零件上的小的圆圈。计量特征可以用于定位零件的位置，比如图4所示，其中测量/视觉系统406捕获提供给计算系统404的数据。此外，组件可以包括一个或更多个KPC 524，在图中示出为“加号”，其可能需要比组件的其他区域更精确地定位。例如，KPC可以是需要满足间隙要求的区域、组装后将被机加工的区域或在将物理布置调试到目标布置时需要考虑的另一特征。

说明性地，对于零件A 520a相对于车辆坐标的QC框架，虚拟组装位置可以表示为^WT_QC-A 506a，测量联结n误差之后的位置可以表示为^WT_QC-An，并且应用联结n最佳调试误差校正之后的位置可以表示为^WT_QC-An’。类似地，对于零件D 520d相对于车辆坐标的KPC框架，虚拟组装位置可以表示为^WT_KPC1-D，测量联结n误差之后的位置可以表示为^WT_KPC1-Bn，并且应用联结n最佳调试误差校正之后的位置可以表示为^WT_KPC1-Bn’。

图6示出了物理零件A 620a和零件B 620b的物理布置602的透视图600，其被示出为组装并叠置在目标布置的零件520a-零件520d上。物理零件620a-零件620b中的每一个都用虚线绘制，如图例中所示，以便更容易与用实线绘制的目标布置区分开来)。如图6所示，零件A 620a的物理布置与目标布置零件A 520a准确匹配地叠置，但是零件B 620b的物理布置与目标布置零件B 520a不匹配。换句话说，在零件B 620b与零件A620a的第一次联结之后，存在组装误差，其被表示为组装误差610。组装误差可以理解为物理布置602与目标布置502的偏差。特别地，由变换矩阵^JF-A1T_JF-B1反映的联结1的组装误差610可能导致在物理布置602中的零件B1 620b的位置偏离在目标布置502中的零件B 520b位置。这种偏离可以相应地导致物理布置602中的零件B1 620b的计量特征622的位置偏离目标布置502中的零件B520b的计量特征522的位置。

零件B联结框架的组装误差610可以在组装过程中(例如在联结保持之后但在机器人释放之前)相对于零件A测量。当应用组装误差变换时，零件A可以从先前的状态固定下来-例如，^WT_KPC1-A＝^WT_KPC1-A1；^WT_QC-A＝^WT_QC-A1；^WT_MF1-A＝^WT_MF1-A1。测量的组装误差可以应用于联结序列中的零件B的特征。

为了应用所测量的组装误差，可以根据零件B 520b及其相关特征在目标布置502中的位置来计算零件B1 620b及其相关特征在物理布置602中的位置。对于目标布置502中的零件B 520b，可以测量联结误差^JF-A1T_JF-B1，并且可以给出以下内容：^WT_JF-A；^WT_JF-B；^WT_QC-B；^WT_MF1-B；^WT_MF2-B；^WT_MF3-B。由此，可以为零件B1 620b的位置及其相关特征的位置计算以下内容：^WT_QC-B1；^WT_MF1-B1；^WT_MF2-B1；^WT_MF3-B1。

相对于零件B1联结1框架的零件B1 QC框架可以计算为：

^JF-B1T_QC-B1＝(^WT_JF-B)^-1*^WT_QC-B

应用组装误差转换后，组件(例如车辆)坐标中的零件B1 QC框架可以计算为：

^WT_QC-B1＝^WT_JF-A1*^JF-A1T_JF-B1*^JF-B1T_QC-B1

类似地，零件B1 620b的第一计量特征622的QC框架可以相对于零件B1联结框架计算为：

^JF-B1T_MF1-B1＝(^WT_JF-B)^-1*^WT_MF1-B

零件B1 620b的第一计量特征的QC框架可以在应用组装误差变换后在组件(例如车辆)坐标中计算为：

^WT_MF1-B1＝^WT_JF-A1*^JF-A1T_JF-B1*^JF-B1T_MF1-B1

图7示出了在第一次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图700。零件A1 720a和零件B1 620b在第一次联结之后的物理布置602可以调试到零件A520和零件B 520的目标布置502。如图7所示，可以用数学方法执行调试。在各种实施例中，物理组件可以移动到调试位置。以下内容可以从目标布置502中给出或如上文参考图6所示进行计算：^WT_QC-A1；^WT_QC-B1；^WT_KPC1-A1；^WT_MF1-B1；^WT_MF2-B1；^WT_MF3-B1；以及^WT_U1(其中U1是联结1后的位置)；^WT_QC-A1’；^WT_QC-B1’；^WT_KPC1-A1’；^WT_MF1-B1’；^WT_MF2-B1’；^WT_MF3-B1’。

可以确定对应的相同特征对中的每一对(例如，目标布置502的计量特征522可以与物理布置602的计量特征622相对应)之间的相应的位置差。各种实施例可以仅使用计量特征的位置作为调试的位置，因为计量特征的物理位置可以被更精确地测量。在KPC不被用作调试中的位置的实施例中，调试仍然可以考虑KPC并且可以相应地对调试进行加权，使得使用例如计量特征的位置作为指导来减少或最小化KPC的调试位置。

图8示出了透视图800，其示出了在将零件A和B的物理布置调试到目标布置之后第三零件在目标布置中的位置。尽管第三零件(即零件C 520c)的位置在目标布置中没有改变，但是图8示出了由于根据本文的方法物理布置已经被校正(例如调试)，零件C的目标位置已经相对于物理布置被“调整”。换句话说，物理布置已经相对于目标布置进行了调整(调试、校正)，因此当零件C移动到其在目标布置中的目标位置时，物理布置将位于为整个组件提供适当校正的位置。通过这种方式，例如，组件的整体尺寸误差可以减小或最小化。

为了在第一次联结到零件A520a和零件B 520b的目标布置502之后调试零件A1720a和零件B1 620b的物理布置602，零件A1 720a和零件B1 620b在其物理布置位置到目标布置502中的零件A 520a和零件B 520b位置的最佳调试转换可以计算为：

由于保持过程，零件A1 720a和零件B1 620b在其物理布置位置中的位置相对于彼此保持固定。因此，^WT_QC-A1’＝^U1T_QC-A1；^WT_QC-B1＝^U1T_QC-B1’；^WT_MF1-B1＝^WT_MF1-B1’；^WT_KPC1-A1＝^WT_KPC1-A1’等。

因此，联结1的最佳调试校正可以应用于零件A和零件B及其相应的特征：^WT_QC-A1’＝^WT_U1*^U1T_QC-A1’；^WT_QC-B1’＝^WT_U1*^U1T_QC-B1’；^WT_MF1-B1’＝^WT_U1*^U1T_QC-B1’；^WT_KPC1-A1’＝^WT_U1*^U1T_KPC1-A1’等。

使用最佳调试校正，零件C 520c的联结2位置可以将零件C放置在其在目标布置502中的目标位置520c，并且零件A和B的物理布置可以处于调整后的位置，以在联结1之后调试零件A1 720a和零件B1 620b的物理布置。说明性地，零件C可以被带到目标联结位置820，在该位置零件C可以与组件的零件A物理联结。尽管本文描述的方法指的是调整(调试、校正)物理布置，但是应当理解，调整是相对的，并且可以替代地对目标布置进行调整，或者可以对物理布置和目标布置进行调整。

图9示出了在第二次联结之后具有组装误差910的零件的物理布置的透视图900，即零件C与零件A和B的物理布置的零件A的联结。零件C的目标位置被示出为零件C 520c，但是如图9所示，由于组装过程中的误差(比如机器人误差)，零件C的实际组装位置与520c不匹配。由变换矩阵^JF-A2T_JF-C2反映的组装误差910可以表示为物理布置与目标布置502的偏差。特别地，联结2的组装误差910可能导致零件C2 920c在物理布置602中的位置偏离零件C520c在目标布置502中的位置。这种偏离可以相应地导致物理布置602中的零件C2920c的计量特征622的位置偏离目标布置502中的零件C 520c的计量特征522的位置。

零件C联结框架的组装误差910可以在组装过程中(例如在联结保持之后但在机器人释放之前)相对于零件A测量。当应用组装误差变换时，零件A可以从先前的状态固定下来-例如，^WT_KPC1-A1’＝^WT_KPC1-A2；^WT_QC-A1’＝^WT_QC-A2；^WT_MF1-A1’＝^WT_MF1-A2。测量的组装误差可以应用于联结序列中的零件C，如物理布置中的零件C2 920c所示。

为了应用所测量的组装误差，可以根据零件C的目标联结位置820及其在目标布置中的相关特征来计算零件C2 920c及其相关特征在物理布置中的位置。对于目标联结布置820中的零件C，可以测量零件C联结框架^JF-A2TJ_F-C2的误差，并且可以给出以下内容：^WT_JF-A2；^WT_JF-B2；^WT_QC-B2；^WT_MF1-B2；^WT_MF2-B2；^WT_MF3-B2。由此，可以对于零件C2 920c的位置及其相关特征计算以下内容：^WT_QC-C2；^WT_MF1-C2；^WT_MF2-C2；^WT_MF3-C2。

相对于零件A2联结2框架的零件C2 QC框架可以计算为：

^JF-A2T_QC-C2＝(^WT_JF-C2)^-1*^WT_QC-C2

应用组装误差转换后，组件(例如车辆)坐标中的零件C2 QC框架可以计算为：

^WT_QC-C2＝^WT_JF-A2*^JF-A2T_JF-C2*^JF-C2T_QC-C2

类似地，零件C2 920c的第一计量特征的QC框架可以相对于零件C2联结框架计算为：

^JF-C2T_MF1-C2＝(^WT_JF-C2)^-1*^WT_MF1-C2

零件C2 920c的第一计量特征的QC框架可以在应用组装误差变换后在组件(例如车辆)坐标中计算为：

^WT_MF1-C2＝^WT_JF-A2*^JF-A2T_JF-C2*^JF-C2T_MF1-C2

图10示出了在第二次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图1000。零件A2 920a、零件B2 920b和零件C2 920c在第二次联结之后的物理布置可以调试到零件A 520、零件B 520和零件C(例如在目标联结位置820处)的目标布置502。以下内容可以从目标布置中给出或如上文参考图9所示进行计算：^WT_QC-A2；^WT_QC-C2；^WT_KPC1-A2；^WT_MF1-A2；等；^WT_KPC1-C2；^WT_MF1-C2；等；以及^WT_U2(其中U2是联结2后的位置)；^WT_QC-A2’；^WT_QC-C2’；^WT_KPC1-A2’；^WT_MF1-A2’等；^WT_MF1-C2’；^WT_MF2-C2’等。

可以确定对应的相同特征对中的每一对(例如，目标布置的计量特征可以与物理布置的计量特征相对应)之间的相应的位置差。

图11示出了透视图1100，其示出了在将零件A、B和C的物理布置调试到目标布置之后第四零件在目标布置中的位置。与上述类似，尽管第四零件(即零件D 520d)的位置在目标布置中没有改变，但是图11示出了由于根据本文的方法物理布置已经被校正(例如调试)，零件D的目标位置已经相对于物理布置被“调整”。换句话说，物理布置已经相对于目标布置进行了调整(调试、校正)，因此当零件D移动到其在目标布置中的目标位置时，物理布置将位于为整个组件提供适当校正的位置。通过这种方式，例如，组件的整体尺寸误差可以减小或最小化。为了在第二次联结到目标布置之后调试零件A2 920a、零件B2 920b和零件C2 920c的物理布置，零件A2 920a、零件B2 920b和零件C2 920c在其物理布置位置到其在目标布置502中的相应的零件A、零件B和零件C位置的扫描(例如，3-D扫描)的最佳调试变换可以计算为：

由于保持过程，零件A2 920a和零件C2 920c在其物理布置位置中的位置相对于彼此保持固定。因此,^WT_QC-A2＝^U2T_QC-A2’；^WT_QC-C2＝^U2T_QC-C2’；^WT_MF1-A2＝^U2T_MF1-A2’；^WT_KPC1-A2＝^U2T_KPC1-A2’等。

因此，联结2的最佳调试校正可以应用于零件A和零件C及其相应的特征：^WT_QC-A2’＝^WT_U2*^U2T_QC-A2’；^WT_QC-C2’＝^WT_U2*^U2T_QC-C2’；^WT_MF1-C2’＝^WT_U2*^U2T_QC-C2’；^WT_KPC1-A2’＝^WT_U2*^U2T_KPC1-A2’等。

使用最佳调试校正，可以调整目标布置502中的零件D 520d的联结3位置以调试联结2之后的零件B2 920b的物理布置。说明性地，零件D可以被带到目标联结位置1120，在该位置零件D可以与组件的零件B物理联结。

图12示出了在第三次联结之后具有组装误差1210的零件的物理布置的透视图1200，即零件D与零件A、B和C的物理布置的零件B的联结。零件D的目标位置被示出为零件D520d，但是如图12所示，由于组装过程中的误差(比如机器人误差)，零件D的实际组装位置与520d不匹配。由变换矩阵^JF-B3T_JF-D3反映的组装误差1210可以表示为物理布置与目标布置502的偏差。特别地，联结3的组装误差1210可能导致零件D3 1220d在物理布置中的位置偏离零件D 520d在目标布置502中的位置。这种偏离可以相应地导致物理布置中的零件D31220d的计量特征622的位置偏离目标布置502中的零件D 520d的计量特征522的位置。

零件D联结框架的组装误差1210可以在组装过程中(例如在联结保持之后但在机器人释放之前)相对于零件B测量。当应用组装误差变换时，零件B可以从先前的状态固定下来-例如，^WT_QC-B2’＝^WT_QC-B32；^WT_MF1-B2’＝^WT_MF1-B3；^WT_MF2-B2’＝^WT_MF2-B3。测量的组装误差可以应用于联结序列中的零件D，如物理布置中的零件D3 1220d所示。

为了应用所测量的组装误差，可以根据零件D的目标联结位置1120及其在目标布置中的相关特征来计算零件D3 1220d及其相关特征在物理布置中的位置。对于目标联结布置1120中的零件D，可以测量零件D联结框架^JF-B3T_JF-D3的误差，并且可以给出以下内容：^WT_JF-A3；^WT_JF-B3；^WT_QC-B3；^WT_MF1-B3；^WT_MF2-B3；^WT_MF3-B3。由此，可以对于零件D3 1220d的位置及其相关特征计算以下内容：^WT_QC-D3；^WT_KPC1-D3；^WT_MF1-D3；^WT_MF2-D3；^WT_MF3-D3。

相对于零件B3联结3框架的零件D3 QC框架可以计算为：

^JF-B3T_QC-D3＝(^WT_JF-D3)^-1*^WT_QC-D3

应用组装误差转换后，组件(例如车辆)坐标中的零件D3 QC框架可以计算为：

^WT_QC-D3＝^WT_JF-B3*^JF-B3T_JF-D3*^JF-D3T_QC-D3

类似地，零件D3 1220d的第一KPC特征624的QC框架可以相对于零件D3联结框架计算为：

^JF-D3T_KPC1-D3＝(^WT_JF-D3)^-1*^WT_KPC1-D3

零件D3 1220d的第一计量特征的QC框架可以相对于零件D3联结框架计算为：

^JF-D3T_MF1-D3＝(^WT_JF-D3)^-1*^WT_MF1-D3

零件D3 1220d的第一KPC特征的QC框架可以在应用组装误差变换后在组件(例如车辆)坐标中计算为：

^WT_KPC1-D3＝^WT_JF-B3*^JF-B3T_JF-D3*^JF-D3T_KPC1-D3

零件D3 1220d的第一计量特征的QC框架可以在应用组装误差变换后在组件(例如车辆)坐标中计算为：

^WT_MF1-D3＝^WT_JF-B3*^JF-B3T_JF-D3*^JF-D3T_MF1-D3

图13示出了在第三次联结之后将零件的物理布置调试到零件的目标布置的透视图1300。零件A3 1220a、零件B3 1220b、零件C3 1220c和零件D3 1220d在第三次联结之后的物理布置可以调试到零件A 520、零件B 520、零件C和零件D的目标布置502(例如在目标联结位置1120处)。以下内容可以从目标布置中给出或如上文参考图12所示进行计算：^WT_QC-B3；^WT_QC-D3；^WT_MF1-B3等；^WT_KPC1-D3；^WT_MF1-D3等；以及^WT_U3(其中U3是联结3后的位置)；^WT_QC-B3’；^WT_QC-D3’；^WT_MF1-B3’等；^WT_KP1-D3’；^WT_MF1-D3’等。

可以确定对应的相同特征对中的每一对(例如，目标布置的计量特征可以与物理布置的计量特征相对应)之间的相应的位置差。

为了在第三次联结到目标布置之后调试零件A3 1220a、零件B3 1220b、零件C31220c和零件D3 1220d的物理布置，零件A3 1220a、零件B3 1220b、零件C3 1220c和零件D31220d在其物理布置位置到其在目标布置502中的相应的零件A、零件B、零件C和零件D位置的扫描(例如，3-D扫描)的最佳调试变换可以计算为：

由于保持过程，零件B3 1220b和零件D3 1220d在其物理布置位置中的位置相对于彼此保持固定。因此,^WT_QC-B3＝^U3T_QC-B3’；^WT_QC-D3＝^U3T_QC-D3’等。

因此，联结2的最佳调试校正可以应用于零件B和零件D及其相应的特征：^WT_QC-B3’＝^WT_U3*^U3T_QC-B3’；^WT_QC-D3’＝^WT_U3*^U3T_QC-D3’；^WT_MF1-D3’＝^WT_U3*^U3T_QC-D3’；^WT_KPC1-D3’＝^WT_U3*^U3T_KPC1-D3’等。

图14是示出根据本公开的各个方面的过程中组装误差校正的方法1400的示例的流程图。方法1400可以由组装系统(比如组装系统400)执行，该组装系统可以包括至少一个计算系统404和一个或更多个机器人410、412、414、416。根据各种不同的实施例，所示操作中的一个或更多个可以被省略、与另一操作互换或者与另一操作同时执行。

可以向组装系统提供虚拟组装，即目标布置，其可以指示期望的完整组装。例如，组装系统可以扫描要在组件中组装的所有零件(1402)。组装系统可以例如基于每个零件的3-D扫描测量零件的组装特征(1404)。组装系统可以确定一组KPC和相关联的重量(1406)。根据所扫描的信息和所确定的特征，组装系统可以生成待联结以形成组件的零件的目标布置。

组装系统可以针对联结n(例如，对于第一次迭代，n＝1)自动地联结零件(1408)。组装系统可以保持联结的零件(1410)，例如，使得联结的零件相对于彼此保持固定。

为了将物理布置调试到目标布置，组装系统可以测量组装误差(1412)，该组装误差可能由零件的物理联结n产生。组装系统可以例如使用本文描述的方法模拟组装误差(1416)。根据模拟的组装误差和目标布置，组装系统可以计算最佳调试误差校正(1418)。组装系统可以检查后续联结的联结表面之间的干涉(1420)。例如，系统可以基于调试的物理组件和下一个零件在目标组件中的目标位置来检查下一个零件的联结是否会导致零件相互干涉。例如，下一个零件的榫舌可能无法装配到调试的物理组件的相应凹槽中。在这种情况下，系统可以调整物理组件的调试以允许榫舌装配到凹槽中。该调整可以是最小调整，例如，保持调试的物理组件尽可能接近其调试位置。

组装系统可以决定(1422)是否会发生任何干涉。如果由于应用最佳调试误差校正而发生干涉，则组装系统可以减少误差校正(例如，减少误差校正的幅度或程度)直到干涉被消除(1424)。

一旦干涉被消除，或者如果确定没有干涉发生，则组装系统可以将对误差校正应用于虚拟组装(例如，调试的布置)(1426)。组装系统然后可以进行到下一个联结n+1。

图15是示出根据本公开的各个方面的过程中组装误差校正的方法1500的另一示例的流程图。方法1500可以由组装系统(比如组装系统400)执行，该组装系统可以包括至少一个计算系统404和一个或更多个机器人410、412、414、416。根据各种不同的实施例，所示操作中的一个或更多个可以被省略、与另一操作互换或者与另一操作同时执行。

组装系统(例如，计算系统)可以被配置成确定与组件相关联的一组零件(1510)。该组零件可以包括第一零件、第二零件和第三零件。组装系统(例如，计算系统)可以进一步被配置成例如通过扫描来确定第一、第二和第三零件中的每一个的尺寸信息(1520)。组装系统(例如，计算系统)可以被配置成基于尺寸信息确定目标布置(1530)。零件1510、1520和1530可以是可选的，这在图中由虚线框可视地指示。也就是说，在各种实施例中，不需要基于零件的实际尺寸(例如扫描尺寸)来确定目标布置。例如，在各种实施例中，可以用零件的CAD数据(即“理想”尺寸)来确定目标布置。

组装系统(例如，计算系统)可以进一步被配置成获得组件的零件的目标布置(1540)。目标布置可以包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置。

组装系统(例如，一个或更多个机器人)可以进一步被配置成基于目标布置中的第一目标位置和第二目标位置自动地联结第一零件和第二零件以获得组件的第一子组件(1550)。第一子组件可以具有第一物理布置，并且第一物理布置可以包括第一和第二零件在被机器人联结之后的物理布置。

组装系统(例如，计算系统)可以进一步被配置成将第一物理布置调试到目标布置以获得调试的第一物理布置(1560)。组装系统(例如，机器人中的一个或更多个)可以进一步被配置成自动地联结第一子组件和第三零件(1570)，使得第一子组件可以被布置在调试的第一物理布置中，并且第三零件可以被布置在目标布置中的第三目标位置中。

在一些实施例中，目标布置进一步可以包括第四零件的第四目标位置，并且自动地联结第一子组件和第三零件获得了组件的第二子组件，第二子组件可以具有第二物理布置，并且第二物理布置可以包括联结后的第一、第二和第三零件的物理布置。组装系统可以进一步被配置成将第二物理布置调试到目标布置以获得调试的第二物理布置。组装系统(例如，一个或更多个机器人)可以进一步被配置成自动地联结第二子组件和第四零件，并且第二子组件可以被布置在调试的第二物理布置中，并且第四零件可以被布置在目标布置中的第四目标位置中。

在一些实施例中，组装系统(例如，计算系统)可以通过执行最佳调试校正来将第一物理布置调试到目标布置。例如，最佳调试校正可以包括确定第一物理布置和目标布置的多个对应的相同特征对中的每一个之间的位置差，并且基于位置差最小化误差。在一些实施例中，最小化误差可以包括最小化位置差的平方和。

在一些实施例中，组装系统(例如，计算系统)可以通过确定第一零件的第一联结位置和第一零件的第一目标联结位置之间的差，并基于该差确定将第三零件与第一零件联结的第二目标联结位置，将第一物理布置调试到目标布置。

在一些实施例中，组装系统(例如，计算系统)可以进一步被配置成在联结第一子组件和第三零件之前确定第一子组件和第三零件之间的干涉；并且如果干涉超过阈值，则调整调试的第一物理布置。在一些实施例中，干涉可以包括第一子组件的一部分接触第三零件的一部分。在一些实施例中，可以进一步基于第三零件和第一零件之间的接头的公差来确定干涉。

在一些实施例中，组装系统(例如测量系统)基于与第一零件和第二零件相关联的一组关键产品特性来测量第一零件的第一零件位置和第二零件的第二零件位置。在一些实施例中，将第一物理布置调试到目标布置可以基于第一零件位置和第二零件位置。

在一些实施例中，关键产品特性可以包括与包括在组件中的接头相关联的公差、与组件相关联的间隙或与组件相关联的表面轮廓中的至少一个。

图16是示出根据本公开的各个方面的示例设备1602的硬件实现1600的示例的图。设备1602可以是计算系统或类似设备，或者设备1602可以是计算系统或类似设备的组件。设备1602可以包括处理器1604和存储器1620，该处理器和存储器可以联接在一起和/或集成到同一封装、部件、电路、芯片和/或其他电路中。处理器1604可以包括例如CPU、GPU、应用处理器、SoC、微处理器和/或其他处理器。存储器1620可以包括例如RAM、ROM和/或被配置成存储计算机可执行指令的其他存储器。处理器1604和存储器1620可以被配置成执行结合图4描述的组装系统400的一个或更多个部件描述的各个方面。

设备1602可以进一步包括I/O控制器1606、网络接口1616和存储设备1618。I/O控制器1606可以联接到输入1608，该输入可以包括一个或更多个输入装置，比如键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等。I/O控制器1606可以进一步联接到输出1610，该输出可以包括一个或更多个输出设备，比如显示器、扬声器、触觉反馈装置等。网络接口1616可以通过至少一个网络(该网络可以是有线的或无线的)将设备1602与一个或更多个其他计算系统连接。例如，网络接口1616可以实现到因特网、LAN、WAN、PAN、企业网络和/或一个或更多个其他网络的连接。存储装置1618可以包括易失性和/或非易失性存储装置或存储器，比如RAM、ROM、EEPROM、光盘存储装置、磁盘存储装置、其他磁存储设备、上述类型的计算机可读介质的组合、或者可以用于存储计算机可访问的指令或数据结构形式的计算机可执行代码的任何其他介质。

具有存储器1620的处理器1604可以负责一般处理，包括执行存储在存储器1620(例如，非暂态计算机可读介质/存储器)中的指令。当由处理器1604实行指令时，这些指令可以使处理器1604执行上述各种功能。存储器1620还可以用于存储由处理器1604在执行指令时操纵的数据。

处理器1604可以执行过程1640的指令，这些指令可以被提取到存储器1620中以供处理器1604实行。过程1640可以包括本文描述的任何功能，例如上文关于图14和图15描述的操作。

设备1602可以包括执行上述图14和图15中的算法的一些或所有块、操作、信令等的附加部件。同样地，在图14和图15中一些或所有块、操作、信令等可以由一个或更多个部件来执行，并且设备1602可以包括一个或更多个这样的部件。这些部件可以是一个或更多个硬件部件，其被专门配置为执行所述过程/算法，由被配置成执行所述过程/算法(存储在计算机可读介质中以由处理器或者其某种组合实现)的处理器实现。

本文公开的每个前述过程、流程图和其他图中的块或操作的特定顺序或层次是示例方法的说明。基于设计偏好，在不脱离本公开的范围的情况下，可以重新安排、省略和/或同时执行每个过程、流程图和其他图中的块或操作的特定顺序或层次。此外，一些块或操作可以被组合或省略。所附方法权利要求(如果有的话)以示例顺序呈现各种块或操作的当前要素，并且不意味着限于所呈现的特定顺序或层次。

本公开提供了用于组装操作(包括预处理和/或后处理操作)的过程中组装误差校正的各种不同实施例。应当理解，本文描述的各种实施例可以一起实施。例如，关于本公开的一个图示描述的实施例可以在关于本公开的另一个图示描述的另一个实施例中实现。

本公开被提供来允许本领域的任何技术人员实施本文中描述的各个方面。对于本领域技术人员来说，对贯穿本公开内容呈现的这些示例性实施例的各种修改将是清楚的，并且本文公开的概念可以应用于用于打印节点和互连的其他技术。因此，权利要求不旨在限于整个公开中呈现的示例性实施例，而是符合与语言权利要求一致的全部范围。贯穿本公开内容所描述的示例性实施例的要素的所有结构和功能等同物都是本领域普通技术人员已知的或以后将为本领域普通技术人员所公知的，其旨在由权利要求涵盖。另外，本文公开的任何内容都不旨在贡献给公众，不管这种公开是否在权利要求书中明确记载。根据35U.S.C.§112(f)或使用司法管辖区的类似法律规定将不解释权利要求要素，除非该要素使用短语“用于……的装置”来明确叙述，或者在方法权利要求的情况下，该要素使用短语“用于……的步骤”来叙述。

Claims (24)

1.一种零件的机器人组装的方法，所述方法包括：

获得组件的零件的目标布置，其中，所述目标布置包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置；

基于所述目标布置中的第一目标位置和第二目标位置自动地联结所述第一零件和第二零件以获得组件的第一子组件，所述第一子组件具有第一物理布置，其中，所述第一物理布置包括联结后的第一零件和第二零件的物理布置；

将所述第一物理布置调试到目标布置以获得调试的第一物理布置；以及

自动地联结所述第一子组件和第三零件，其中，所述第一子组件布置在调试的第一物理布置中，并且所述第三零件布置在所述目标布置中的第三目标位置中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标布置进一步包括第四零件的第四目标位置，并且自动地联结所述第一子组件和第三零件获得了组件的第二子组件，所述第二子组件具有第二物理布置，其中，所述第二物理布置包括联结后的第一、第二和第三零件的物理布置，所述方法进一步包括：

将所述第二物理布置调试到目标布置以获得调试的第二物理布置；以及

自动地连接所述第二子组件和第四零件，其中，所述第二子组件布置在调试的第二物理布置中，并且所述第四零件布置在所述目标布置中的第四目标位置中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一物理布置调试到所述目标布置包括执行最佳调试校正。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，执行最佳调试校正包括：

确定所述第一物理布置和目标布置的多个对应的相同特征对中的每一对之间的位置差，以及

基于位置差最小化误差。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，最小化误差包括最小化所述位置差的平方和。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述第一物理布置调试到所述目标布置包括：

确定所述第一零件的第一联结位置和所述第一零件的第一目标联结位置之间的差，以及

基于所述差确定将所述第三零件与第一零件联结的第二目标联结位置。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

确定与所述组件相关联的一组零件，其中，所述一组零件包括第一零件、第二零件和第三零件；

确定所述第一、第二和第三零件中的每一个的尺寸信息，以及

基于尺寸信息确定目标布置。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在联结所述第一子组件和第三零件之前确定所述第一子组件和第三零件之间的干涉；以及

如果干涉超过阈值，则调整调试的第一物理布置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述干涉包括所述第一子组件的一部分接触所述第三零件的一部分。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，进一步基于所述第三零件和第一零件之间的接头的公差来确定干涉。

11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

基于与所述第一零件和第二零件相关联的一组关键产品特性来测量所述第一零件的第一零件位置和所述第二零件的第二零件位置，

其中，将所述第一物理布置调试到所述目标布置是基于所述第一零件位置和第二零件位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述关键产品特性包括与包括在组件中的接头相关联的公差、与组件相关联的间隙或与组件相关联的表面轮廓中的至少一个。

13.一种被配置成用于零件的机器人组装的系统，所述系统包括：

计算系统，其被配置成获得组件的零件的目标布置，其中，所述目标布置包括第一零件的第一目标位置、第二零件的第二目标位置和第三零件的第三目标位置；以及

至少两个机器人，其被配置成：

基于所述目标布置中的第一目标位置和第二目标位置自动地联结所述第一零件和第二零件以获得组件的第一子组件，所述第一子组件具有第一物理布置，其中，所述第一物理布置包括联结后的第一零件和第二零件的物理布置，以及

自动地联结所述第一子组件和第三零件，其中，所述第一子组件布置在调试的第一物理布置中，并且所述第三零件布置在目标布置中的第三目标位置中，其中，

所述计算系统进一步被配置成将所述第一物理布置调试到所述目标布置以获得调试的第二物理布置。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述目标布置进一步包括第四零件的第四目标位置，并且所述第一子组件和第三零件的机器人联结获得了组件的第二子组件，所述第二子组件具有第二物理布置，其中，所述第二物理布置包括联结后的第一、第二和第三零件的物理布置，所述计算系统进一步被配置成：

将所述第二物理布置调试到目标布置以获得调试的第二物理布置；以及所述至少两个机器人进一步被配置成：

自动地联结所述第二子组件和第四零件，其中，所述第二子组件布置在调试的第二物理布置中，并且所述第四零件布置在目标布置中的第四目标位置中。

15.根据权利要求13所述的系统，其中，为了将所述第一物理布置调试到所述目标布置，所述计算系统被配置成执行最佳调试校正。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，为了执行所述最佳调试校正，所述计算系统被配置成：

确定所述第一物理布置和目标布置的多个对应的相同特征对中的每一对之间的位置差，以及

基于位置差最小化误差。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，为了最小化误差，所述计算系统被配置成最小化所述位置差的平方和。

18.根据权利要求13所述的系统，其中，为了将所述第一物理布置调试到所述目标布置，所述计算系统被配置成：

确定所述第一零件的第一联结位置和所述第一零件的第一目标联结位置之间的差，以及

基于所述差确定将所述第三零件与第一零件联结的第二目标联结位置。

19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述计算系统进一步被配置成：

确定与组件相关联的一组零件，其中，所述一组零件包括第一零件、第二零件和第三零件；

确定所述第一、第二和第三零件中的每一个的尺寸信息，以及

基于所述尺寸信息确定所述目标布置。

20.根据权利要求13所述的系统，其中，所述计算系统进一步被配置成：

在联结所述第一子组件和第三零件之前确定所述第一子组件和第三零件之间的干涉；以及

如果所述干涉超过阈值，则调整调试的第一物理布置。

21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述干涉包括所述第一子组件的一部分接触所述第三零件的一部分。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，进一步基于所述第三零件和第一零件之间的接头的公差来确定干涉。

23.根据权利要求13所述的系统，其中，所述计算系统进一步被配置成：

基于与所述第一零件和第二零件相关联的一组关键产品特性来测量所述第一零件的第一零件位置和所述第二零件的第二零件位置，

其中，所述第一物理布置到所述目标布置的调试是基于所述第一零件位置和第二零件位置。

24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述关键产品特性包括与包括在组件中的接头相关联的公差、与组件相关联的间隙或与组件相关联的表面轮廓中的至少一个。