一种基于接触力反馈的航天电连接器自动装配技术
CSTR:
作者:
作者单位:

1.东华大学信息科学与技术学院, 上海 201620;2.东华大学人工智能研究院, 上海 201620;3.东华大学上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心, 上海 201620;4.上海宇航系统工程研究所, 上海 201108

作者简介:

通讯作者:

李玉良,男,教授,博士生导师,E-mail:meyuliang@dhu.edu.cn。

中图分类号:

V465;TP242.6

基金项目:

国家自然科学基金(52175219,51775488);上海市学术/技术研究带头人计划(23XD1403800)。


An Automatic Assembly Technology for Aerospace Electrical Connectors Based on Contact Force Feedback
Author:
Affiliation:

1.College of Information Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China;2.Institute of Artificial Intelligence, Donghua University, Shanghai 201620, China;3.Shanghai Engineering Research Center of Industrial Big Data and Intelligent System, Donghua University, Shanghai 201620, China;4.Shanghai Aerospace System Engineering Institute, Shanghai 201108, China

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    摘要:

    为解决航天电连接器自动装配过程中存在的视觉受限、针孔卡阻等问题,提出了基于插座外轮廓接触力反馈的自动装配技术,用于实现圆形航天电连接器的装配作业。结合电连接器在夹持状态下的受力分析,构建了基于“位置定心-姿态调平-旋转接入”的3阶段装配方法。首先,通过识别夹板与插座的接触象限来实现插座外轮廓的中心定位。其次,基于末端夹爪轴向运动前后接触力的变化来判断初始姿态偏转,并引导机器人沿扭矩方向实现自适应姿态调整。最后,采用旋转搜索算法完成电连接器接入,并在多组初始偏转误差条件下进行了多次实验,验证了所提方法的有效性。

    Abstract:

    To address the challenges of visual occlusion and pinhole jamming in the automatic assembly of aerospace electrical connectors, an automatic assembly technique based on contact force feedback from the socket’s outer contour is proposed for circular connector applications. By analyzing the contact forces during clamping, a three-stage assembly strategy, i.e., Comprising centering, posture alignment, and rotational insertion is constructed. First, the center of the socket contour is located by identifying the contact quadrant between the clamping jaws and the socket. Second, the initial posture deviation is estimated by analyzing the change in contact force before and after the end-effector’s axial movement, and a torque-guided strategy is employed to achieve adaptive posture correction. Finally, a rotational search algorithm is adopted to complete the connector insertion. Extensive experiments under various initial posture deviations demonstrate the effectiveness of the proposed method.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

吴非凡,李玉良,陈萌,汪俊亮.一种基于接触力反馈的航天电连接器自动装配技术[J].南京航空航天大学学报,2025,57(5):889-899

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  • 收稿日期:2025-04-01
  • 最后修改日期:2025-06-11
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  • 在线发布日期: 2025-10-27
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