用于机器人应用的自校正螺母扳手的制作方法

用于机器人应用的自校正螺母扳手的制作方法
【专利摘要】一种用于机器相对于工件的位置校正的方法。机器可以设有端部操纵装置。工件可以与端部操纵装置接合。由工件与端部操纵装置接合产生的力或力矩可以被测量。从所述力和/或力矩可以确定位姿误差，其中，所述位姿误差可以限定端部操纵装置的不对准。端部操纵装置可以被重新定位等于所述位姿误差的量以校正不对准。一种应用可以涉及利用螺母扳手扭转螺母，这可以通过使用诸如机器人的自动化机器来实现。
【专利说明】用于机器人应用的自校正螺母扳手
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2015年3月27日的美国临时申请号62/139,022的权益。
技术领域
[0002]本公开大体上涉及的领域包括紧固，特别地包括在紧固过程中的自动化对准校正。
【背景技术】
[0003]制造的产品通常由集成为产品的多个部件组装成。各个元件可以以多种方式接合，其中一种方式涉及一起紧固。紧固件可以采取多种形式，但通常需要工具来施加紧固力和/或扭矩，以提供牢固的连接。一种应用可能涉及利用螺母扳手(runner)扭转螺母，这可以人工地或通过使用诸如机器人的自动化机器来实现。

【发明内容】

[0004]多个示例性变型可以涉及一种用于机器相对于工件的位置校正的方法。机器可以设有端部操纵装置。工件可以与端部操纵装置接合。由工件与端部操纵装置接合产生的力或力矩可以被测量。从所述力或力矩中的至少一者可以确定位姿误差，其中，位姿误差可以限定端部操纵装置的不对准。端部操纵装置可以在位姿误差的方向上被重新定位以校正不对准。
[0005]在本发明的范围内的其它示例性变型将从本文提供的详细描述变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然公开了在本发明的范围内的变型，但其旨在仅用于举例说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。
[0006]本发明包括如下方案:
1.一种用于利用螺母扳手相对于机器的工件校正位置的方法，包括:
使所述工件与所述螺母扳手接合；
操作所述螺母扳手；
确定所述螺母扳手操作是否成功；
如果所述螺母扳手操作不成功，则测量由所述工件与所述螺母扳手接合产生的力或力矩中的至少一者；
确定与所述力或所述力矩中的至少一者的位姿误差，其中，所述位姿误差限定所述螺母扳手和所述螺母扳手的方向的不对准；以及
在所述位姿误差的所述方向上重新定位所述螺母扳手以校正所述不对准。
[0007]2.根据方案I所述的方法，其中，所述螺母扳手接触所述工件，并且还包括在所述螺母扳手接触所述工件之后计算所述螺母扳手与所述力或扭矩的所述不对准的步骤。
[0008]3.根据方案I所述的方法，还包括在重新定位所述螺母扳手之后确定所述螺母扳手是否对准的步骤。
[0009]4.根据方案I所述的方法，还包括记录所述位姿误差并使用所述记录的位姿误差来校正运动的编程位置以用于未来操作的步骤。
[0010]5.根据方案I所述的方法，其中，所述螺母扳手包括多个主轴，并且其中使所述工件与所述螺母扳手接合的步骤包括使所述工件与所述多个主轴中的第一者接合。
[0011]6.根据方案5所述的方法，还包括使所述工件与所述多个主轴中的第二者接合的步骤并且重复以下步骤:测量由所述工件与所述螺母扳手接合产生的力和力矩;确定与所述力或扭矩的位姿误差，其中，所述位姿误差限定所述螺母扳手和所述螺母扳手的方向的不对准；以及为所述多个主轴中的所述第二者在所述位姿误差的方向上重新定位所述螺母扳手以校正所述不对准。
[0012]7.一种用于螺母扳手相对于工件的位置校正的方法，包括:
使所述工件与所述螺母扳手在接触界面处接合，其中，在所述接触界面处沿着作用线产生作用力；
在与所述接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩；
基于所述所得到的力和力矩计算所述工件的所述位置或取向中的至少一者中的误差；
以及
重新定位所述螺母扳手以校正所述螺母扳手与所述工件的任何不对准。
[0013]8.根据方案7所述的方法，还包括为所述螺母扳手提供套筒的步骤，所述套筒构造用于驱动管螺母。
[0014]9.根据方案7所述的方法，还包括在重新定位所述螺母扳手之后确定所述螺母扳手是否对准的步骤。
[0015]10.根据方案9所述的方法，还包括重复以下步骤:使所述工件与所述螺母扳手在产生接触力的接触界面处接合；
在与所述接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩；
基于所述所得到的力和力矩计算所述工件的所述位置或取向中的至少一者中的误差；
以及
在确定所述螺母扳手是否对准产生否定判断之后重新定位所述螺母扳手以校正所述螺母扳手与所述工件的任何不对准。
[0016]11.根据方案7所述的方法，其中，所述螺母扳手包括多个主轴，并且其中，使所述工件与所述螺母扳手接合的步骤包括使所述工件与所述多个主轴中的第一者接合。
[0017]12.根据方案11所述的方法，还包括使所述工件与所述多个主轴中的第二者接合的步骤并且重复以下步骤:在与所述接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩；
基于所述所得到的力和力矩计算所述工件的所述位置或取向中的至少一者中的误差；
以及
在确定所述螺母扳手是否对准产生否定判断之后为所述多个主轴中的所述第二者重新定位所述螺母扳手以校正所述螺母扳手与所述工件的任何不对准。
[0018]13.根据方案12所述的方法，其中，重新定位所述螺母扳手在迭代的过程中校正位姿误差，并且还包括为所述多个主轴中的每一个记录所述位姿误差的步骤，并且为所述螺母扳手计算导致所述多个主轴的最小净位置误差的新的起始位置。
[0019]14.一种用于螺母扳手相对于工件的位置校正的方法，包括:
为所述工件提供带螺纹的特征；
使所述螺母扳手与所述工件接合；
旋转所述螺母扳手以使紧固件螺接所述带螺纹的特征；
测量在所述紧固件上的所得到的扭矩；
当所述所得到的扭矩低于阈值时，使所述工件与所述螺母扳手或所述紧固件中的至少一者接触；
测量所得到的力和力矩；以及
基于所述所得到的力和力矩将所述螺母扳手重新定位一量值。
[0020]15.根据方案14所述的方法，还包括将所述所得到的力和力矩与所述量值记录在一起，以改善移动紧固件拧紧工具以使所述紧固件与所述带螺纹的特征接合的步骤。
[0021]16.根据方案14所述的方法，其中，所述紧固件拧紧工具和所述紧固件中的一者在接触界面处接触所述带螺纹的特征，并且还包括在所述紧固件拧紧工具接触所述带螺纹的紧固件之后利用所述所得到的力和力矩计算所述螺母扳手的不对准的步骤。
[0022]17.根据方案14所述的方法，还包括在重新定位所述螺母扳手之后确定所述螺母扳手与所述带螺纹的特征是否对准的步骤。
[0023]18.根据方案14所述的方法，其中，所述螺母扳手包括加载有多个紧固件的多个紧固件拧紧工具，并且其中，所述工件包括多个带螺纹的特征，并且其中移动所述紧固件拧紧工具以使所述紧固件与所述带螺纹的特征接合的所述步骤包括移动所述多个紧固件拧紧工具以使所述多个紧固件与所述多个带螺纹的特征接合。
[0024]19.一种机器人系统，所述机器人系统包括:可编程的机器;螺母扳手；在所述可编程的机器上的力传感器，其被定位成测量在所述螺母扳手上的反作用力;控制器，其与所述力传感器和所述可编程的机器通信。
[0025]20.根据方案19所述的系统，其中，所述控制器能够响应于所述紧固操作中的误差而控制对于所述机器的经调整的位置。
[0026]21.根据方案20所述的系统，其中，所述经调整的位置取决于感测到的反作用力。
【附图说明】
[0027]从详细描述和附图将更充分地理解在本发明的范围内的变型的所选示例，在附图中:
图1是根据多个变型的紧固设备的示意图。
[0028]图2是显示处于不对准状态的根据多个变型的紧固设备的示意图。
[0029]图3是根据多个变型的力被指示的紧固设备的示意图。
[0030]图4是显示处于对准状态的根据多个变型的紧固设备的示意图。
[0031]图5是根据多个变型的流程图形式的自校正过程的图解视图。
[0032]图6是根据多个变型的紧固设备的示意图。
[0033]图7是根据多个变型的紧固设备的示意图。
[0034]图8是根据多个变型的流程图形式的自校正过程的图解视图。
【具体实施方式】
[0035]各变型的以下描述本质上仅为示例性的，而绝不旨在限制本发明的范围、其应用或用途。
[0036]在组装过程中，有效紧固部件的一个挑战涉及接合和操纵旨在固定到一起的各个元件。当元件与旨在提供操纵的工具不对准时，成功的紧固可能被延迟，或者部件可能作为废品被丢弃。一种这样的应用可能涉及端部操纵装置，其可以被预加载第一部件并且首先必须正确地接合第二部件以便接着实现紧固。为了解决相关的不对准，根据本文所述多个变型可以提供系统和方法，该系统和方法可以为自动化紧固应用配备力感测，以智能地校正不对准。校正不对准的能力可以在应用的生产性循环时间内提供。此外，在过程保持生产性操作的同时，可以提供学习误差趋势和调整工具路径的能力。可以产生增加的生产效率。
[0037]更具体而言，可以结合图1所示螺母驱动系统10描述多个示例性变型，该系统可以自动地校正不对准。螺母驱动系统10可包括自动化机器12，该机器可以是机电式机器、电动液压机器、电动气动机器，并且可以是机器人或另一种类型的构造以实现编程的移动。机器12可以由可编程逻辑指导。机器12可包括控制器14，控制器14可能涉及电子电路和处理器中的一者或多者，包括相关联的存储器和存储装置，执行一个或多个软件或固件程序、逻辑电路和其它装置，以及其它合适的部件，以提供所需的功能。控制器14或其它合适的控制装置可以根据存储在存储器中并被执行以提供各种功能的多个控制算法、指令和程序来操作。存储器可以使易失性或非易失性的，并且可以是只读的、可编程的、随机存取的硬盘驱动器或其它类型。
[0038]机器12可包括端部操纵装置16，为了描述目的，端部操纵装置16可以是带有可重新定位和可旋转的套筒18的诸如螺母扳手的紧固件拧紧工具。套筒18可以是任何类型的紧固件接合插座，并且可以通过螺母扳手组件20连接到机器12中。在套筒18和机器12之间的方便位置处，例如在螺母扳手组件20的内侧端部处，传感器22可以被定位以感测端部操纵装置16上的负荷。传感器22可以提供一个或多个功能，并且特别地可以感测力和与力有关的输入。传感器22也可以测量由端部操纵装置16建立的扭矩。例如，传感器22可包括六轴线测力传感器。这类传感器可以同时测量在3个互相垂直的轴线上的力和3个围绕所述轴线的同时的扭矩。
[0039]机器12可包括任意数量的单独的套筒18。为了开始紧固操作，端部操纵装置16可以加载有诸如螺母24的紧固件，螺母24可以由套筒18接纳，如由箭头26所示。机器12可以被重新定位，以拾取螺母24，或者螺母24可以被递送至套筒18。作为拾取螺母24的备选方案，螺母24可以被预螺接(thread)在它将被扭转到的开口中或螺柱上。在多个变型中，螺母24可以是诸如图4中所示的管螺母，其具有轴向开口，该轴向开口可以被螺接到配合的部件之内或之上以连接管。套筒可以被构造成接合管螺母，并且可以是鸦爪式套筒。
[0040]参看图2，机器12可以将端部操纵装置16朝配合部件重新定位，该配合部件可以是带螺纹的螺柱28。当螺母24为管螺母时，螺柱28可包括轴向开口以通向管的内部。当套筒18与螺柱28成功对准时，机器12可以旋转套筒18以扭转螺母24。末端扭矩可以通过传感器22测量，并且可以与公差标准相比较。端部操纵装置16可以接着回缩，并且过程可以继续至其它工件。
[0041]在诸如图2中所示的不对准的情况中，螺柱28可以将反作用力30施加到端部操纵装置16(在接触界面(interface)32处施加)。如图3所示，反作用力30可以沿着作用线34作用，并且可以由“R”表示。反作用力30可以在点35处由传感器22感测，传感器22可以识别所得到的力36(其可以由“F”表示)和力矩矢量38(其可以由“M”表示)。本质上，作用在接触界面32处的力30由所得到的力36和力矩矢量38的力螺旋(wrench)表示。可以得出从在点35处的力螺旋到作用线34的位置矢量40(其可以由“r”表示)，其可以在控制器14中确定。位置矢量40还可以被描述为从点35到在作用线34上的点42的矢量。通过用矢量F和M的叉积除以F和F的点积，可以得到位置矢量“r”。这可以表述为公式r = FXM/F-Fo
[0042]端部操纵装置16的所需位姿可以用来指端部操纵装置16的位置和取向。当与螺柱28不对准时，端部操纵装置16可以被说成具有位姿误差。从位置矢量40知道作用线34的位置。作用线34的方向也从传感器22知道。这是因为R的方向等于F的方向。在R的方向、作用线34的位置、端部操纵装置16的几何形状和点35的位置均已知的情况下，可以确定位姿误差。知道位姿误差使得端部操纵装置16能够重新定位到目标位置，该位置可以与螺柱28对准。机器12可以将端部操纵装置16重新定位到目标位置，以消除位姿误差，这可以在图4中示出。参看图4，套筒18可以与螺柱28对准，并且端部操纵装置16可以旋转以将所需扭矩施加到螺母24(其位于套筒18内)。如果在端部操纵装置16的初始重新定位之后，套筒18仍然与螺柱28不对准，则可以重复结合图1至3描述的过程。备选地，校正性重新定位可以被递增地施加，以迭代地收敛到正确的位置。螺柱28可以是用于接合紧固件的任何其它带螺纹的特征，并且可以具有用于管连接的轴向开口。
[0043]由机器12执行的自校正过程45可以结合图5中所示流程图进一步描述。过程45可以始于步骤44，在该步骤处，螺母24可以在螺柱28上被扭转。前进到步骤47，确定螺母24的正确施加。可以从由传感器22测量的、相比针对对准的状态的存储的数据预期外的力或扭矩或通过另一种手段来识别不对准。如果螺母24被对准，过程45在步骤62处退出，并且机器12可以继续移动以驱动另一个螺母。如果螺母24未被对准，过程45可以前进至步骤46以开始对准例程。从在步骤46的对准例程起点，过程45可以前进至步骤48，在该步骤处，可以由传感器22感测所得到的力和力矩。过程45可以接着前进至步骤50，在该步骤处，可以例如在控制器14中记录端部操纵装置16的力、力矩和位置。在步骤52处，可以从如上所述感测到的力和力矩(其由作用在接触界面32处的力表示)确定力螺旋和位置矢量40。在步骤56处，可以利用位置矢量40确定端部操纵装置18的位姿误差，如上文进一步所述。此外，可以记录感测到的力、力矩和从在步骤50处记录的位置的位移。感测到的力、力矩和位移可以被存储，从而可以利用学习来自动地调整端部操纵装置的定位，而不停止生产操作。习得的数据可以用来施加最佳拟合的刚体位移，以调整机器12的起始位置。
[0044]利用确定的位姿误差，在步骤58处，机器12可以重新定位端部操纵装置18，并且过程45可以返回到步骤47，在该步骤处，可以再次确定螺母24的正确施加。在步骤47处，如果螺母24被对准，过程45在步骤62处退出，并且机器12可以继续移动以驱动另一个螺母。如果螺母24未被对准，过程45可以再次前进至步骤46以开始对准例程。备选地，在步骤58处，端部操纵装置少于整个位姿误差被递增地重新定位，以迭代地收敛到正确位姿。
[0045]参照图6可以描述多个附加的变型，图6示出了带有多个主轴71、72、73和74的紧固机器70。机器70可以将主轴71-74—致地朝向和远离工件76延伸，如在附图标记78处所示。主轴71-74可以用来实现动作以连接紧固件与带螺纹的特征，例如，拧紧螺柱79、80、81和82上的螺母。在任意个主轴71-74和螺柱79-82之间的拧紧操作期间检测到不对准的情况中，机器70可以自动校正对准情况。在机器70已接合工件76(对于紧固事件来说)并已将主轴71-74从螺柱79-82回缩之后，为了校正任何指示的不对准，各个主轴可以与工件76重新接合。如例如图7所示，如果对于主轴71来说检测到不对准，机器70可以单独地延伸主轴71以接合螺柱79。机器70可以根据结合图1至5描述的过程校正对准情况。一旦主轴71被对准，机器70就可以继续对准检测到不对准的任何其它主轴。
[0046]结合图8可以描述诸如图6和7中所示的多主轴机器的多个变型，其中图8示出了自校正过程84。过程84可以在步骤86处开始，这可以从一个或多个主轴的感测到的不对准产生。在步骤88处，对于各个未对准的主轴来说，该主轴可以被延伸以接合工件76。在步骤90处，可以根据如结合图5描述的自校正过程45对准该未对准的主轴。前进至步骤92，在各个主轴的对准和回缩之后，如果需要对准附加的各个主轴，则过程84可以返回至点94。一旦所有未对准的主轴都被对准，过程84就可以前进至步骤96，在该步骤处，可以读取从图5的步骤60记录的每个未对准的主轴的力、力矩和位移。习得的数据可以用来施加最佳拟合的刚体位移，以调整机器70。在步骤98处，可以计算使在所有主轴中的误差最小化的一组主轴71-74的位移。在多个套筒处的误差历史可以被平均化以计算产生最小净误差的最佳的新位置。过程84可以前进至步骤99，在该步骤处，自校正过程可以退出，并且机器70的紧固操作可以利用在步骤98处计算的位移调整量继续。
[0047]以下对变体的描述仅仅是对认为在本发明的范围内的部件、元件、动作、产品和方法的说明，而绝不旨在将这种范围限制到具体公开或未明确阐述的内容。本文所述部件、元件、动作、产品和方法可以组合和重新布置成本文所明确描述的以外的情形，并且仍被认为是在本发明的范围内。
[0048]变型I可以涉及一种用于机器相对于工件的位置校正的方法。机器可以设有端部操纵装置。工件可以与端部操纵装置接合。由工件与端部操纵装置接合产生的力和力矩可以被测量。从力和/或力矩可以确定位姿误差，其中，位姿误差可以限定端部操纵装置的不对准和端部操纵装置的方向。端部操纵装置可以在位姿误差的方向上被重新定位以校正不对准。备选地，端部操纵装置可以少于整个位姿误差被递增地重新定位，以迭代地收敛到正确位姿。
[0049]变型2可包括根据变型I所述的方法，其中，端部操纵装置可以接触工件。在端部操纵装置接触工件之后，可以从力或扭矩测量端部操纵装置的不对准。
[0050]变型3可包括根据变型I或2所述的方法，并且可包括在重新定位端部操纵装置之后确定端部操纵装置是否对准。
[0051]变型4可包括根据变型I至3中的任一项所述的方法，其中，位姿误差可以被记录并且可以用来教导机器与工件更好地对准。
[0052]变型5可包括根据变型I至4中的任一项所述的方法，其中，端部操纵装置可包括多个主轴。使工件与端部操纵装置接合的步骤可包括使工件与所述多个主轴中的第一者接入口 ο
[0053]变型6可包括根据变型5所述的方法，并且可包括使工件与所述多个主轴中的第二者接合。可以为所述多个主轴中的所述第二者重复以下步骤:测量由工件与端部操纵装置接合产生的力和/或力矩;从该力和力矩来确定位姿误差，其中，位姿误差可以限定端部操纵装置的不对准和端部操纵装置的方向；以及在位姿误差的方向上重新定位端部操纵装置以校正不对准。
[0054]变型7可以涉及一种用于端部操纵装置相对于工件的位置校正的方法。工件可以在接触界面处与端部操纵装置接合，其中，在接触界面处沿着作用线产生作用力。可以在与接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩。可以基于所得到的力和力矩计算工件的位置或取向中的至少一者中的误差。端部操纵装置可以被重新定位以校正端部操纵装置与工件的任何不对准。
[0055]变型8可包括根据变型7所述的方法，其中，端部操纵装置可以设有用于驱动管螺母的套筒。
[0056]变型9可包括根据变型7或8所述的方法，并且可包括在端部操纵装置已被重新定位之后确定端部操纵装置是否对准的步骤。
[0057]变型10可包括根据变型9所述的方法，并且可包括重复以下步骤:使工件与端部操纵装置在接触界面处接合，其中，在接触界面处沿着作用线产生作用力;在与接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩;基于所得到的力和力矩计算在工件的位置或取向中的至少一者中的误差；以及在确定端部操纵装置是否对准产生否定判断之后重新定位端部操纵装置以校正端部操纵装置与工件的任何不对准。
[0058]变型11可包括根据变型7至10中的任一项所述的方法，其中，端部操纵装置可包括多个主轴。使工件与端部操纵装置接合的步骤可包括使工件与所述多个主轴中的第一者接入口 ο
[0059]变型12可包括根据变型11所述的方法，其中，工件可以与所述多个主轴中的第二者接合。可以为所述多个主轴中的所述第二者重复以下步骤:在与接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩;基于所得到的力和力矩计算在工件的位置或取向中的至少一者中的误差；以及在确定端部操纵装置是否对准产生否定判断之后重新定位端部操纵装置以校正端部操纵装置与工件的任何不对准。
[0060]变型13可包括根据变型12所述的方法，其中，重新定位端部操纵装置在迭代过程中校正位姿误差。可以为主轴中的每一个记录位姿误差。可以为端部操纵装置计算导致所述多个主轴的最小净位置误差的新的起始位置。
[0061]变型14可以涉及一种用于端部操纵装置相对于工件的位置校正的方法。端部操纵装置可以设有紧固件拧紧工具。工件可以设有带螺纹的特征。端部操纵装置可以被移动以接合工件。紧固件拧紧工具可以被旋转以螺接(thread)紧固件与带螺纹的特征。在紧固件上的所得到的扭矩可以被测量。当所得到的扭矩低于阈值时，带螺纹的特征可以与紧固件拧紧工具和紧固件中的一者接触。所得到的力和力矩可以被测量。端部操纵装置可以基于所得到的力和力矩而被重新定位一定的量。
[0062]变型15可包括根据变型14所述的方法，其中，所得到的力和力矩与其量值一起被记录，以改善移动紧固件拧紧工具以使紧固件与带螺纹的特征接合的步骤。
[0063]变型16可包括根据变型14或15所述的方法，其中，紧固件拧紧工具或紧固件中的一者可以在接触界面处接触带螺纹的特征。在紧固件拧紧工具接触带螺纹的紧固件之后，可以利用所得到的力和力矩计算端部操纵装置的不对准。
[0064]变型17可包括根据变型14至16中的任一项所述的方法，并且可包括在重新定位端部操纵装置之后确定端部操纵装置是否与带螺纹的特征对准。
[0065]变型18可包括根据变型14至17中的任一项所述的方法，其中，端部操纵装置可包括加载有多个紧固件的多个紧固件拧紧工具。工件可包括多个带螺纹的特征。移动端部操纵装置以使紧固件与带螺纹的特征接合的步骤可包括移动多个紧固件拧紧工具以使多个紧固件与多个带螺纹的特征接合。
[0066]变型19可以涉及一种机器人系统，该系统可包括可具有带有螺母扳手的端部操纵装置的可编程的机器。在可编程的机器上的力传感器可以被定位成测量在螺母扳手上的反作用力。控制器可以与力传感器和可编程的机器通信。控制器可以响应于反作用力，并且螺母扳手可以响应于反作用力而由可编程的机器移动。
[0067]变型20可包括根据变型19所述的机器人系统，其中，控制器可以响应于紧固操作中的误差而控制机器的经调整的位置。
[0068]变型21可包括根据权利要求20所述的机器人系统，其中，经调整的位置可以取决于感测到的反作用力。
[0069]在本发明的范围内的所选变型的以上描述在本质上仅仅为示例性的，因此其变型或变体不被认为是脱离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种用于利用螺母扳手相对于机器的工件校正位置的方法，包括: 使所述工件与所述螺母扳手接合； 操作所述螺母扳手； 确定所述螺母扳手操作是否成功； 如果所述螺母扳手操作不成功，则测量由所述工件与所述螺母扳手接合产生的力或力矩中的至少一者； 确定与所述力或所述力矩中的至少一者的位姿误差，其中，所述位姿误差限定所述螺母扳手和所述螺母扳手的方向的不对准；以及 在所述位姿误差的所述方向上重新定位所述螺母扳手以校正所述不对准。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述螺母扳手接触所述工件，并且还包括在所述螺母扳手接触所述工件之后计算所述螺母扳手与所述力或扭矩的所述不对准的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，还包括在重新定位所述螺母扳手之后确定所述螺母扳手是否对准的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，还包括记录所述位姿误差并使用所述记录的位姿误差来校正运动的编程位置以用于未来操作的步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述螺母扳手包括多个主轴，并且其中使所述工件与所述螺母扳手接合的步骤包括使所述工件与所述多个主轴中的第一者接合。6.根据权利要求5所述的方法，还包括使所述工件与所述多个主轴中的第二者接合的步骤并且重复以下步骤:测量由所述工件与所述螺母扳手接合产生的力和力矩;确定与所述力或扭矩的位姿误差，其中，所述位姿误差限定所述螺母扳手和所述螺母扳手的方向的不对准；以及为所述多个主轴中的所述第二者在所述位姿误差的方向上重新定位所述螺母扳手以校正所述不对准。7.—种用于螺母扳手相对于工件的位置校正的方法，包括: 使所述工件与所述螺母扳手在接触界面处接合，其中，在所述接触界面处沿着作用线产生作用力； 在与所述接触界面间隔开的传感器点处测量所得到的力和力矩； 基于所述所得到的力和力矩计算所述工件的所述位置或取向中的至少一者中的误差；以及 重新定位所述螺母扳手以校正所述螺母扳手与所述工件的任何不对准。8.根据权利要求7所述的方法，还包括为所述螺母扳手提供套筒的步骤，所述套筒构造用于驱动管螺母。9.一种用于螺母扳手相对于工件的位置校正的方法，包括: 为所述工件提供带螺纹的特征； 使所述螺母扳手与所述工件接合； 旋转所述螺母扳手以使紧固件螺接所述带螺纹的特征； 测量在所述紧固件上的所得到的扭矩； 当所述所得到的扭矩低于阈值时，使所述工件与所述螺母扳手或所述紧固件中的至少一者接触； 测量所得到的力和力矩；以及 基于所述所得到的力和力矩将所述螺母扳手重新定位一量值。10.一种机器人系统，所述机器人系统包括:可编程的机器;螺母扳手;在所述可编程的机器上的力传感器，其被定位成测量在所述螺母扳手上的反作用力;控制器，其与所述力传感器和所述可编程的机器通信。
【文档编号】B23P19/06GK106002210SQ201610171654
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】M.E.阿达拉, G.L.维尔纳夫, S.扎库拉
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司