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1、针对卫星天线模块自动化精密装配需求，介绍一种基于机器视觉的机器人自动精密装配方法。通过6OO度工业机器人和相机建立Eye-in-Hand和Eye-to-Hand混合的自动装配系统，对系统进行手眼标定,从而确定相机、机器人、工具之间的相互位置关系，通过图像处理获取装配位置像素坐标，并通过坐标变换将像素坐标点转换为机器人基坐标点，控制机器人完成天线模块自动装配。装配时通过Eye-to-Hand和Eye-in-Hand系统分别直接定位天线模块上连接器OO和母头位置，消除连接器安装位置误差和模块外壳加工尺寸误差对定位精度的影响，该系统通过一次标定即可实现机器人末端工具在距目标物体垂直距离相同情况下X/Y任意位置的定位功能。实验结果证明该方法准确可行，所设系统满足50 μm装配公差天线模块的自动精密装配要求。

2、卫星天线作为星间链路核心装备，具有装配尺寸精度高、星载模块小巧紧凑、装配工序烦琐等特点，因此，现阶段主要采用人工进行装配，装配精度及一致性差，产品质量难管控。随着近几年国内外卫星部署战略的不断推进，卫星需求数量不断增加，卫星制造逐步由单件生产模式向批量生产模式发展，传统手工装配方式无论从质量上还是效率上均无法满足要求，因此亟需将自动精密装配技术引入到卫星等OO产品的装调过程中，以提高产品的装配质量和效率。

3、目前，国外卫星天线装配基本实现自动化、数字化，其中Orbital ATK公司建造的一条具有18个工作站的卫星生产线，实现了一周装配一颗卫星的生产水平。国内主要针对部分特定型号天线进行了自动化装配尝试，但设备普遍具有通用性低、操作烦琐、柔性差等不足。在自动化精密装配方面，目前基于机器视觉的工业机器人自动装配系统大多为Eye-to-Hand系统，应用于工件抓取一致性好或装配目标点不变的情况下。另外，为保证装配精度等因素，系统中执行机构多选用直角坐标机器人或SCARA机器人，降低了系统的灵活性以及角度调节能力。Vijayan等将深度学习方法引入到机器人物体识别与抓取中，该方法适用于复杂场景中的物体识别与抓取，但定位精度和成功率较低，目前在工业现场工件精密装配场景中还未广泛应用。刘仁伟等针对卫星大型部件装配提出一种基于力-位混合控制的机械臂辅助装配方法，在工件接触后通过力-位关系实时对工件位置进行调整，该方法需针对每种产品摸索其对应的力-位关系曲线，要求系统具有较高的实时性，装配耗时较长。张体广等提出一种基于数据配准的工件配合表面最佳接触状态确定方法，该方法在装配前需要获取工件精确的三维模型，装配时需要实时获取工件的相对位置关系，不适合于接触面复杂的细OO类工件的装配，且成本高、效率低。张明等提出了基于6OO度机器人和激光OO仪的闭环控制装配系统，该系统定位精度高，但在装配前需要人工放置靶标，在运行过程中需要根据产品尺寸合理规划运动路径、考虑遮挡及测量范围等因素，因此操作烦琐，通用性差。

4、本文对基于机器视觉的6OO度机器人自动装配技术进行了研究，针对相控阵天线T/R模块装配精度高、尺寸一致性差等特点，建立了Eye-in-Hand和Eye-to-Hand混合的自动装配系统，两系统共用同一台六轴工业机器人，通过像素坐标系、相机坐标系、工具坐标系、机器人基坐标系之间的相互转换，实现系统整体坐标系统一。装配过程中，通过工业相机获取工件图像，通过OpenCV开源库对图像进行分析处理从而确定工件在像素坐标系中的位置坐标，利用坐标变换将像素坐标转换为机器人基坐标，并将坐标信息发送给机器人OOO，机器人手臂执行装配动作，并最终在Visual Studio 2013平台下完成对整套系统控制软件程序的开发。