组装装置、组装方法和计算机可读存储介质与流程

1.本公开的实施例总体上涉及对象组装领域，特别地，涉及用于利用机器人组装对象的装置和方法。


背景技术：

2.在工厂的生产线中经常使用机器人的自动组装来使操作自动化并节省人力。在自动组装中，可以使用具有诸如多关节臂的机器人的系统，其可以提高组装对象的效率和质量。在机器人的运动精度不满足装配要求的情况下，可以使用调节系统或反馈系统来调节机器人的运动以提高装配精度。然而，当组装大尺寸的对象时，机器人的旋转误差将在对象的最远边缘处导致大得多的误差。因此，为了提高组装精度，需要机器人具有更高的精度或者装备有更复杂的调节/反馈系统，这使得系统更昂贵并且组装效率低。
3.因此，仍然需要用于组装对象的改进的解决方案。


技术实现要素：

4.总体上，本公开的示范性实施例提供了一种用于将对象组装到目标对象上的组装装置和组装方法。
5.在第一方面，提供了一种组装装置。该组装装置包括：图像传感器，该图像传感器被布置在组装站上方；第一机器人，该第一机器人被布置在该组装站附近并且被配置为用于将要被组装的对象的第一部分保持到布置在该组装站上的目标对象上；第二机器人，该第二机器人被布置在该组装站附近并且被配置为用于保持该对象的与该第一部分间隔开的第二部分；以及控制器，其被配置为：使所述图像传感器捕获所述对象和所述目标对象的图像；基于所捕获的图像，使所述第一机器人在第一方向上将所述第一部分移动第一距离；以及基于所捕获的图像，使所述第二机器人在所述第一方向上将所述第二部分移动不同于所述第一距离的第二距离，或者在与所述第一方向相反的方向上移动所述第二部分，使得所述对象与所述目标对象对齐。
6.通过上述实施例，对象，尤其是大尺寸的对象可以通过机器人的协作来组装，而不增加单个机器人的精度要求。此外，通过机器人的协作提高了组装精度，而不需要非常复杂的调节/反馈系统。
7.在一些实施例中，第一机器人和第二机器人中的至少一个包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括：第一元件，该第一元件被配置为用于保持该对象的第一或第二部分；第二元件，该第二元件被适配成连接至该第一或第二机器人的臂的自由端；以及被动旋转接头，包括：外部部分，所述外部部分连接到所述第一和第二元件中的一个元件；以及内部部分，所述内部部分连接到所述第一元件和所述第二元件中的另一个元件，并且可围绕旋转轴线相对于所述外部部分旋转。
8.通过上述实施例，被动旋转接头可提供对象相对于末端执行器的第二元件旋转的被动旋转自由度。当第一和第二机器人沿第一方向x移动不同的距离或沿第一方向x彼此远
离地移动时，该结构使得对象能够旋转以与目标对象对齐。
9.在一些实施例中，被动旋转接头的旋转轴线垂直于对象的表面。对于这些实施例，被动旋转接头可以以简单的方式布置在端部执行器上。
10.在一些实施例中，第一机器人和第二机器人中的至少一个机器人包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括扭矩传感器，该扭矩传感器被配置为用于感测作用在该末端执行器上的扭矩；并且所述控制器还被配置为使所述第一机器人或所述第二机器人移动所述对象，使得所述扭矩传感器的测量值在预定范围内。利用这些实施例，当第一和第二机器人沿第一方向x移动不同的距离或沿第一方向x彼此远离地移动时，末端执行器的旋转接头将被致动以使对象能够旋转以与目标对象对齐。
11.在一些实施例中，控制器还被配置为使第一和第二机器人在垂直于第一方向的第二方向上移动对象。利用这些实施例，通过在第二方向上移动对象，可以更精确地调整对象的位置。
12.在一些实施例中，控制器还被配置为使第一和第二机器人沿第二方向移动相同的距离。利用这些实施例，可以防止对象被第一和第二机器人弯曲。
13.在一些实施例中，该第二机器人包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括力传感器，该力传感器被配置为用于感测作用在该末端执行器上的力；并且所述控制器还被配置为使所述第二机器人在所述第二方向上移动所述对象，使得所述力传感器的测量值在预定范围内。利用这些实施例，可以防止对象被第一和第二机器人弯曲，并且可以适当地控制第一和第二机器人的运动。
14.在第二方面，提供了一种组装方法。组装方法包括：使布置在组装站附近的第一机器人将要被组装的对象的第一部分保持到布置在该组装站上的目标对象上；使布置在该组装站附近的第二机器人保持该对象的与该第一部分间隔开的第二部分；使布置在所述组装站上方的图像传感器捕获所述对象和目标对象的图像；基于所捕获的图像，使所述第一机器人将所述第一部分在第一方向上移动第一距离，并且基于所捕获的图像，使所述第二机器人将所述第二部分在所述第一方向上移动不同于所述第一距离的第二距离，或者将所述第二部分在与所述第一方向相反的方向上移动，使得所述对象与所述目标对象对齐。
15.通过上述实施例，对象，尤其是大尺寸的对象可以通过机器人的协作来组装，而不增加单个机器人的精度要求。此外，通过机器人的协作可以提高组装精度，而不需要非常复杂的调节/反馈系统。
16.在一些实施例中，第一机器人和第二机器人中的至少一个机器人包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括：第一元件，该第一元件被配置为用于保持该对象的第一或第二部分；第二元件，该第二元件被适配成连接至该第一或第二机器人的臂的自由端；以及被动旋转接头，包括：外部部分，所述外部部分连接到所述第一和第二元件中的一个元件；以及内部部分，所述内部部分连接到所述第一元件和所述第二元件中的另一个元件，并且可以围绕旋转轴线相对于所述外部部分旋转。
17.在一些实施例中，被动旋转接头的旋转轴线垂直于对象的表面。
18.在一些实施例中，第一机器人和第二机器人中的至少一个机器人包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括扭矩传感器，该扭矩传感器被配置为用于感测作用在该末端执行器上的扭矩；并且该方法还包括：使所述第一机器人或所述第
二机器人移动所述对象，使得所述扭矩传感器的测量值在预定范围内。
19.在一些实施例中，还包括：使所述第一机器人和所述第二机器人在垂直于所述第一方向的第二方向上移动所述对象。
20.在一些实施例中，使该第一机器人和第二机器人在该第二方向上移动该对象包括：使所述第一机器人和所述第二机器人在所述第二方向上移动相同的距离。
21.在一些实施例中，该第二机器人包括末端执行器，该末端执行器被配置为用于保持该对象并且包括力传感器，该力传感器被配置为用于感测作用在该末端执行器上的力；并且该方法还包括：使所述第二机器人在所述第二方向上移动所述对象，使得所述力传感器的测量值在预定范围内。
22.在第三方面，提供了一种其上存储有指令的计算机可读存储介质。当由至少一个处理器执行时，所述指令使所述至少一个处理器执行根据本公开的第二方面的组装方法。
23.应当理解，概述部分不旨在标识本公开的实施例的关键或必要特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其它特征将变得容易理解。
附图说明
24.现在将参照附图描述一些示例实施例，其中：
25.图1示出了传统的组装装置；
26.图2示出了根据本公开的一些示范性实施例的组装装置；
27.图3示出了图2所示的组装装置的局部示意图，其中示出了对象和目标对象的俯视图；
28.图4示出了用于通过根据本公开的一些示范性实施例的组装装置将对象组装到目标对象上的原理；
29.图5示出了根据本公开的一些示范性实施例的组装装置，其中部分地示出了第一机器人和第二机器人；
30.图6示出了用于控制第一和第二机器人的运动的示例性计算过程；以及
31.图7是根据本发明实施例的组装方法的流程图。
32.在所有附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
33.现在将参考一些示例实施例来描述本公开的原理。应当理解，描述这些实施例仅是为了说明的目的，并且帮助本领域技术人员理解和实现本公开，而不表示对本公开的范围的任何限制。这里描述的公开可以以不同于下面描述的方式的各种方式来实现。
34.在以下描述和权利要求中，除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
35.在本公开中对“一个实施例”、“一些示例实施例”、“示例实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是不必每个实施例都包括该特定的特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指同一实施例。此外，当结合一些示例实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为结合其它实施例(无论是否明确描述)来影响这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。
36.应当理解，虽然术语“第一”和“第二”等在本文中可用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个所列术语的任何和所有组合。
37.本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制示例实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，术语“包括”、“包含”、“具有”、“具备”、“包括有”和/或“包含有”在本文中使用时指定所述特征、元件和/或组件等的存在，但不排除一个或多个其它特征，元件，组件和/或其组合的存在或添加。
38.机器人通常用于实现生产线中的组装任务。传统上，如图1所示，其示出了传统的组装装置，机器人10a用于将对象30a组装到目标对象50a上。为了将对象30a组装到目标对象50a上，对象30a的四个角应当与目标对象50a的相应角对齐。在对象30a具有大尺寸的情况下，例如具有长边的矩形形状，机器人10a的旋转误差将被长边的长度显著放大，导致在对象30a的角和目标对象50a之间的较大误差。这将降低组装过程的效率和精度。
39.根据本发明的实施例，提供了一种改进的组装装置和组装方法。图2示出了根据本公开的一些示范性实施例的组装装置。如图2所示，组装装置包括图像传感器40、第一机器人10、第二机器人20和控制器60。图像传感器40布置在组装站(未示出)上方。第一和第二机器人10、20靠近组装站被布置。
40.目标对象50被放置在组装站上。当将对象30组装到目标对象50上时，图像传感器40可以捕获对象30和目标对象50的图像。
41.在一些实施例中，如图2所示，图像传感器40包括分别布置用于捕获图像的两个相机40a、40b。相机40a、40b中的每个相机可被布置为捕获不同的图像以获得关于对象30和目标对象50之间的位置关系的信息。如图2所示，相机40a、40b分别被布置为捕获不同的图像41a、41b，每个图像包含对象30的一个角和目标对象50的相应角。在其它实施例中，图像传感器40可包括更多或更少的相机。本公开的范围并不旨在局限于此。
42.此外，应了解，本发明的实施例并不旨在限制图像传感器的类型，且可以应用任意合适类型的图像传感器。
43.第一机器人10被配置为保持对象30的第一部分31，并且第二机器人20被配置为保持与第一部分31间隔开的对象30的第二部分33。这样，对象30可以由第一和第二机器人10、20保持。图3示出了图2所示的组装装置的局部示意图，其中还示出了对象30和目标对象50的俯视图。通过移动第一和第二机器人10、20，可以提高将对象30对齐到目标对象50的精度，即，可以减小误差。表示对象30的一个角与目标对象50的对应角之间的误差，并且表示对象30的另一个角与目标对象50的对应角之间的误差。
44.在一些实施例中，如图2和图3所示，第一机器人10和第二机器人20是多关节机器人。然而，应当理解，第一机器人10和第二机器人20可以是除上述示例之外的合适类型。本公开不旨在限制第一机器人10和第二机器人20的类型。
45.通过根据本公开的实施例的组装装置，使用两个机器人将对象30组装到目标50上，由此可以降低单个机器人的精度要求。
46.在一些实施例中，如图2-图3所示，第一和第二机器人10、20可以包括末端执行器11、21。末端执行器11、21被配置为保持对象30。在一个实施例中，末端执行器11、21中的每一个末端执行器可以是具有两个或更多个用于抓握对象30的指状物的夹爪。备选地，在另一实施例中，每个末端执行器11、21可以是粘合部件，例如真空卡盘或电磁体。
47.应当理解，末端执行器11、21可以是除上述示例之外的合适类型。本公开不旨在限制末端执行器11、21的类型。
48.组装装置的控制器60可由任何专用或通用处理器、控制器、电路等来实现。在一些实施例中，控制器60也可以是用于第一机器人10和第二机器人20的控制器。
49.控制器60被配置为控制第一机器人10和第二机器人20的运动。本公开的实施例基于以下见解。在操作中，第一和第二机器人10、20可以调整对象30的取向以将对象30与目标对象50对齐。如果第一和第二机器人10、20在相同的方向上移动不同的距离或在相反的方向上移动，则对象30可以旋转，然后精确地与目标50对齐，而不需要具有高旋转精度的机器人。
50.应当理解，第一机器人10和第二机器人20可沿不同于上述示例的任何方向移动对象30。本公开不旨在限制第一机器人10和第二机器人20的运动方向。在下文中，将参照图4详细描述第一机器人10和第二机器人20的示例移动方向。
51.图4示出了通过根据本公开的一些示范性实施例的组装装置将对象30组装到目标对象50上的原理。参照图2-图4，在组装期间，控制器60使图像传感器40捕获对象30和目标对象50的图像41a、41b。然后，基于所捕获的图像41a、41b，控制器60使第一机器人10沿第一方向x移动第一部分31第一距离d1，并使第二机器人20沿第一方向x移动第二部分33第二距离d2。第二距离d2不同于第一距离d1，由此对象30可以旋转以与目标对象50对齐。
52.备选地，在一些实施例中，基于所捕获的图像41a、41b，控制器60使第二机器人20在与第一方向x相反的方向上移动第二部分33。这样，对象30可以旋转以与目标对象50对齐。
53.图5示出了根据本公开的一些示范性实施例的组装装置，其中部分地示出了第一机器人10和第二机器人20。在一些实施例中，如图5所示，每个末端执行器11、21可包括第一元件111、211，第二元件115、215和被动旋转接头113、213。第一元件111、211被配置为保持对象30的第一或第二部分31、33。第二元件115、215适于连接到第一或第二机器人10、20的臂的自由端。
54.当第一和第二机器人10、20沿第一方向x移动不同距离(d1/d2)或沿相反方向移动时，被动旋转接头113、213用于使对象30能够相对于末端执行器11、21旋转，使得对象30可以与目标对象50对齐。这样，在对象30被第一机器人10和第二机器人20移动的情况下，端部执行器11、21的结构可以被简化。
55.在一些实施例中，被动旋转接头113、213包括外部部分和内部部分，该内部部分可绕旋转轴线r相对于外部部分旋转。外部部分被配置为连接到第一元件111、211和第二元件115、215中的一个元件。内部部分被配置为连接到第一元件111、211和第二元件115、215中的另一个元件。
56.这样，当第一和第二机器人10、20沿第一方向x移动不同的距离(d1/d2)或沿相反的方向移动时，被动旋转接头113、213可为对象30提供相对于末端执行器11、21旋转的被动
旋转自由度。
57.在一些实施例中，在对象30是板的情况下，被动旋转接头113、213的旋转轴线r可以垂直于对象30的表面。
58.备选地或另外地，每个末端执行器11、21可以包括扭矩传感器(未示出)，该扭矩传感器被配置为感测作用在末端执行器11、21上的扭矩。在这种情况下，由扭矩传感器感测的扭矩τ可以被传输到控制器60以确定第一机器人10和第二机器人20的运动，如图6所示。因此，控制器60可以进一步被配置为使第一机器人10或第二机器人20移动对象30，使得扭矩传感器的测量值在第一预定范围内。第一预定范围可以预先存储在可由控制器60访问的任意合适的存储器中。
59.例如，当扭矩传感器的测量值超过第一预定范围时，控制器60可旋转端部执行器11、21的旋转接头以减小作用在端部执行器11、21上的扭矩。这可以避免由第一机器人10和第二机器人20的不同模式(即，第一距离d1和第二距离d2)产生的扭矩引起的对象30的变形。
60.在一些实施例中，控制器60还被配置为使第一机器人10和第二机器人20在垂直于第一方向x的第二方向y上移动对象30。这有利于调节对象30的位置和取向。通过在第二方向y上移动对象30，可以更精确地调整对象30的位置。
61.在一些实施例中，控制器60被配置为使第一机器人10和第二机器人20在第二方向y上移动相同的距离。这样，可以防止对象30被第一机器人10和第二机器人20弯曲。
62.备选地或另外地，如图2所示，每个末端执行器11、21可以包括力传感器43，该力传感器43被配置为感测作用在末端执行器11、21上的力。由力传感器43感测的力fx、fy可以被传送到控制器60以确定第一机器人10和第二机器人20的运动，如图6所示。
63.控制器60还可以被配置为使第二机器人20在第二方向y上移动对象30，使得力传感器43的测量值在第二预定范围内。第二预定范围可以预先存储在可由控制器60访问的任意合适的存储器中。
64.例如，当力fy的测量值超过第二预定范围时，控制器60可以增加第二机器人20沿第二方向y的移动距离，以减小作用在末端执行器21上的力fy。这样，可以防止对象30被第一机器人10和第二机器人20弯曲。
65.换言之，第一机器人10作为主机器人在第二方向y上移动，而第二机器人20作为从机器人在第二方向y上移动。这可以防止对象30由于第一和第二机器人10、20的异步运动而弯曲或扭曲。
66.备选地，第二机器人20在第二方向y上的移动可以通过具有被动棱柱自由度的机械单元来实现。当然，第一机器人10也可以包括具有被动棱柱自由度的机械单元。
67.应当理解，本公开不是旨在限制控制器60的计算过程。用于执行第一机器人10和第二机器人20的控制的任意合适的计算过程都是可用的。
68.例如，基于所捕获的图像41a、41b，控制器60可以确定对象30相对于目标对象50的当前位置和取向。为了将对象30与目标对象50对齐，应基于对象30的目标位置和取向来调整对象30的位置和取向。因此，确定第一距离d1以调节对象30的位置，并且确定不同于第一距离d1的第二距离d2以调节对象30的取向。备选地，控制器60可以使第二机器人20在与第一方向x相反的方向上移动以调节对象30的取向。
69.这样，第一和第二机器人10、20可以调整对象30相对于目标对象50的位置和取向，使得对象30可以与目标对象50对齐。
70.图6示出了用于控制第一和第二机器人的运动的示例计算过程。以具有两个照相机40a、40b的图像传感器40的实施例为例，控制器60可以首先使两个照相机40a、40b捕获对象30和目标对象50的图像。然后可以使用图像处理技术来获得对象30的第一角的坐标(x1，y1)和对象30的第二角的坐标(x2，y2)，并且可以同时获得目标对象50的相应角的坐标。基于所获得的对象30和目标对象50的坐标，控制器60可以估计对象30相对于目标对象50的位置和取向(x，y，θ)。例如，对象30的位置和取向(x，y，θ)可以通过以下方式确定：
[0071][0072][0073][0074]
l是对象30在从第一部分31到第二部分33的方向上的长度。
[0075]
基于计算出的对象30的坐标(x，y，θ)，控制器60可以确定第一机器人10和第二机器人20各自的速度，即θ。例如，第一机器人10和第二机器人20各自的速度可以通过以下方式确定：
[0076][0077][0078][0079][0080]
x1、x2分别表示第一和第二机器人10、20在第一方向x上的速度。y1、y2分别表示第一机器人10和第二机器人20在垂直于第一方向x的第二方向y上的速度。k
x
,ky,ke,or kf是控制器60的反馈增益。fx、fy分别表示沿第一方向x和第二方向y作用在端部执行器11、21上的力。
[0081]
根据本公开的实施例，还提供了一种组装方法。图7是根据本发明实施例的组装方法的流程图。方法700可以通过例如图2-6所示的组装装置来执行。
[0082]
该方法包括，在框702处，使布置在组装站附近的第一机器人10将待组装的对象30的第一部分31保持到布置在组装站上的目标对象50上。
[0083]
该方法包括，在方框704处，使布置在装配工位附近的第二机器人20保持对象30的第二部分33与第一部分31间隔开。
[0084]
该方法包括，在框706处，使布置在站上方的图像传感器40a、40b捕获对象30和目
标对象50的图像41。
[0085]
该方法包括，在块708，基于所捕获的图像41，使第一机器人10在第一方向x上将第一部分31移动第一距离d1。
[0086]
该方法包括，在框710处，基于所捕获的图像41，使第二机器人20在第一方向x上将第二部分33移动不同于第一距离d1的第二距离d2，或者在与第一方向x相反的方向上移动第二部分33，使得对象30与目标对象50对齐。
[0087]
在一些实施例中，第一和第二机器人10、20中的至少一个机器人包括被配置为保持对象30的端部执行器11、21。端部执行器11、21包括：第一元件111、211，其被配置为保持对象30的第一或第二部分31、33；第二元件115、215，其适于连接到第一或第二机器人10、20的臂的自由端；以及被动旋转接头113、213。被动旋转接头113、213包括：连接到第一和第二元件(111、211；115、215)中的一个元件的外部；以及连接到第一元件111、211和第二元件115、215中的另一个元件的内部部分。内部可相对于外部围绕旋转轴线r旋转。在一些实施例中，被动旋转接头113、213的旋转轴线r垂直于对象30的表面。
[0088]
在一些实施例中，第一和第二机器人10、20中的至少一个机器人包括被配置为保持对象30的端部执行器11、21。末端执行器11、21包括扭矩传感器，并且扭矩传感器被配置为感测作用在末端执行器11、21上的扭矩。方法700可以还包括：使第一机器人10或第二机器人20移动对象30，使得扭矩传感器的测量值在预定范围内。
[0089]
在一些实施例中，方法700还包括：使第一机器人10和第二机器人20在垂直于第一方向x的第二方向y上移动对象30。在一些实施例中，使第一机器人10和第二机器人20在第二方向y上移动对象30包括：使第一机器人10和第二机器人20在第二方向y上移动相同的距离。
[0090]
在一些实施例中，第二机器人20包括被配置为保持对象30的端部执行器21。端部执行器21可包括力传感器43，该力传感器43被配置为感测作用在端部执行器21上的力。该方法700还包括：使第二机器人20沿第二方向y移动对象30，使得力传感器43的测量值在预定范围内。
[0091]
在本公开的一些实施例中，提供了一种计算机可读介质。该计算机可读介质具有存储在其上的指令，并且当在至少一个处理器上执行该指令时，该指令可以使得至少一个处理器执行如在先前段落中描述的方法700，并且细节将在下文中省略。
[0092]
在本文所描述的主题的上下文中，存储器可以是能够包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或结合指令执行系统、装置或设备使用的程序的任何有形介质。存储器可以是机器可读信号介质或机器可读存储介质。存储器可包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或前述的任意合适的组合。存储器的更具体的示例将包括具有一条或多条导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光存储装置、磁存储装置或前述的任意合适的组合。
[0093]
应当理解，本公开的上述详细实施例仅用于例示或解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，任何修改、等同替换和改进等都应被包括在本公开的保护范围内。同时，本公开的所附权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和界限或范围和界限的等同物的所有变型和修改。
[0094]
此外，虽然以特定顺序描述了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作，或者执行所有示出的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上述讨论中包含了若干特定实现细节，但是这些细节不应当被解释为对本公开的范围的限制，而应当被解释为对特定实施例所特有的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任意合适的子组合来实现。

技术特征：
1.一种组装装置，包括：图像传感器(40)，被布置在组装站上方；第一机器人(10)，被布置在所述组装站附近，并且被配置为将要被组装的对象(30)的第一部分(31)保持到被布置在所述组装站上的目标对象(50)上；第二机器人(20)，被布置在所述组装站附近，并且被配置为保持所述对象(30)的与所述第一部分(31)间隔开的第二部分(33)；以及控制器(60)，被配置为：使所述图像传感器(40)捕获所述对象(30)和所述目标对象(50)的图像(41)；基于所捕获的图像(41)，使所述第一机器人(10)在第一方向(x)上将所述第一部分(31)移动第一距离(d1)；并且基于所捕获的图像(41)，使所述第二机器人(20)在所述第一方向(x)上将所述第二部分(33)移动不同于所述第一距离(d1)的第二距离(d2)，或者在与所述第一方向(x)相反的方向上移动所述第二部分(33)，使得所述对象(30)与所述目标对象(50)对齐。2.根据权利要求1所述的组装装置，其中所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)中的至少一个机器人包括末端执行器(11、21)，所述末端执行器(11、21)被配置为保持所述对象(30)，并且包括：第一元件(111、211)，被配置为保持所述对象(30)的所述第一或第二部分(31、33)；第二元件(115、215)，适于被连接到所述第一或第二机器人(10、20)的臂的自由端；以及被动旋转接头(113、213)，包括：外部部分，被连接到所述第一和第二元件(111、211；115、215)中的一个元件；和内部部分，被连接到所述第一和第二元件(111、211；115、215)中的另一个元件，并且能够围绕旋转轴线(r)相对于所述外部部分旋转。3.根据权利要求2所述的组装装置，其中所述被动旋转接头(113、213)的旋转轴线(r)垂直于所述对象(30)的表面。4.根据权利要求1所述的组装装置，其中所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)中的至少一个机器人包括末端执行器(11、21)，所述末端执行器(11、21)被配置为保持所述对象(30)，并且包括扭矩传感器，所述扭矩传感器被配置为感测作用在所述末端执行器(11、21)上的扭矩；以及其中所述控制器(60)还被配置为使所述第一机器人(10)或所述第二机器人(20)移动所述对象(30)，使得所述扭矩传感器的测量值在预定范围内。5.根据权利要求1所述的组装装置，其中所述控制器(60)还被配置为使所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)在垂直于所述第一方向(x)的第二方向(y)上移动所述对象(30)。6.根据权利要求5所述的组装装置，其中所述控制器(60)还被配置为使所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)在所述第二方向(y)上移动相同的距离。7.根据权利要求5所述的组装装置，其中所述第二机器人(20)包括被配置为保持所述对象(30)的端部执行器(21)，并且包括被配置为感测作用在所述端部执行器(21)上的力的力传感器(43)；并且
其中所述控制器(60)还被配置为使所述第二机器人(20)沿所述第二方向(y)移动所述对象(30)，使得所述力传感器(43)的测量值在预定范围内。8.一种组装方法，包括：使布置在组装站附近的第一机器人(10)将要被组装的对象(30)的第一部分(31)保持到被布置在所述组装站上的目标对象(50)上；使被布置在所述组装站附近的第二机器人(20)保持所述对象(30)的与所述第一部分(31)间隔开的第二部分(33)；使被布置在所述组装站上方的图像传感器(40)捕获所述对象(30)和目标对象(50)的图像(41)；基于所捕捉的图像(41)，使所述第一机器人(10)将所述第一部分(31)在第一方向(x)上移动第一距离(d1)，并且基于所捕获的图像(41)，使所述第二机器人(20)在所述第一方向(x)上将所述第二部分(33)移动不同于所述第一距离(d1)的第二距离(d2)，或者在与所述第一方向(x)相反的方向上移动所述第二部分(33)，使得所述对象(30)与所述目标对象(50)对齐。9.根据权利要求8所述的组装方法，其中所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)中的至少一个机器人包括末端执行器(11、21)，所述末端执行器(11、21)被配置为保持所述对象(30)，并且包括：第一元件(111、211)，被配置为保持对象(30)的第一或第二部分(31、33)；第二元件(115、215)，适于被连接到所述第一或第二机器人(10、20)的臂的自由端；以及被动旋转接头(113、213)，包括：外部部分，被连接到所述第一和第二元件(111、211；115、215)中的一个元件的外部；和内部部分，被连接到所述第一和第二元件(111、211；115、215)中的另一个元件，并且能够围绕旋转轴线(r)相对于所述外部部分旋转。10.根据权利要求9所述的组装方法，其中所述被动旋转接头(113、213)的旋转轴线(r)垂直于所述对象(30)的表面。11.根据权利要求8所述的组装方法，其中所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)中的至少一个机器人包括末端执行器(11、21)，所述末端执行器(11、21)被配置为保持所述对象(30)，并且包括扭矩传感器，所述扭矩传感器被配置为感测作用在所述末端执行器(11、21)上的扭矩；并且其中所述方法还包括：使所述第一机器人(10)或所述第二机器人(20)移动所述对象(30)，使得所述扭矩传感器的测量值在预定范围内。12.根据权利要求8所述的组装方法，还包括：使所述第一机器人(10)和第二机器人(20)在垂直于所述第一方向(x)的第二方向(y)上移动所述对象(30)。13.根据权利要求12所述的组装方法，其中使所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)在所述第二方向(y)上移动所述对象(30)，包括：使所述第一机器人(10)和所述第二机器人(20)在所述第二方向(y)上移动相同的距
离。14.根据权利要求12所述的组装方法，其中所述第二机器人(20)包括被配置为保持所述对象(30)的端部执行器(21)，并且包括被配置为感测作用在所述端部执行器(21)上的力的力传感器(43)；并且其中所述方法还包括：使所述第二机器人(20)在所述第二方向(y)上移动所述对象(30)，使得所述力传感器(43)的测量值在预定范围内。15.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令在被至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行根据权利要求8至14中任一项所述的组装方法。

技术总结
本公开的实施例涉及组装装置和组装方法。该组装装置包括：图像传感器(40)，该图像传感器被布置在组装站上方；第一机器人(10)，该第一机器人被布置在该组装站附近并且被配置为用于将要被组装的对象(30)的第一部分(31)保持到布置在该组装站上的目标对象(50)上；第二机器人(20)，该第二机器人被布置在该组装站附近并且被配置为用于保持该对象(30)的与该第一部分(31)间隔开的第二部分(33)；以及控制器(60)，该控制器被配置为：使所述图像传感器(40)捕获所述对象(30)和所述目标对象(50)的图像(41A,41B)；基于所捕获的图像(41A,41B)，使所述第一机器人(10)在第一方向(31)上将所述第一部分移动第一距离；以及基于所捕获的图像(41A,41B)，使所述第二机器人(20)在所述第一方向上将所述第二部分(33)移动不同于所述第一距离的第二距离，或者在与所述第一方向相反的方向上移动所述第二部分(33)，使得所述对象(30)与所述目标对象(50)对齐。本公开的示例性实施例可以有效且精确地实现组装，而不增加对单个机器人的精度要求。对单个机器人的精度要求。对单个机器人的精度要求。


技术研发人员：毛翊超
受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司
技术研发日：2021.01.22
技术公布日：2023/9/23