卫星装配自动化精密装配技术

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航天产品的装调过程中，以提高产品的装配质量和效率。

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。机器视觉的机器人自动精密装配方法。中国航天科工集团有限公司二院空间工程公司完成了 我国首条批产卫星智能生产线的研制、生产及安装工作，正式转入现场试运行阶段。从单件小批量手工生产到高度自动化生产，生产一颗卫星总共分几步？随着商业航天及卫星互联网的蓬勃发展，又该如何更高效率、更低成本地批产卫星?通过6自由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公头和母头位置，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。