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3C电子产业（计算机、通讯和消费电子）属于劳动密集型产业，随着人口红利的消失，机器取代工人的需求越来越紧迫。相比于传统工业机器人，3C领域的机器人趋向于小型化、高精度及灵巧性，尤其是产品装配环节，对于机器人性能的要求更加严苛，目前面向3C产品装配的工业机器人应用尚处于探索时期。因此，本文针对3C产品装配作业的特点，搭建了一种面向3C产品装配的双模块协同机器人，并开展了协调装配策略及运动规划算法等研究。
本文通过电器元件选型、控制系统方案设计、控制程序模块设计、控制柜装配等工作，搭建了面向3C产品装配的双模块协同机器人，该机器人由一个六自由度并联机构和一个三自由度3-PSS/S纯转动机构组成；双模块机器人协调装配运动的基础是建立双机器人在统一世界坐标系下的位姿描述，其中协同机器人两个模块之间的基坐标系标定是必不可少的重要环节，针对该问题，本文设计了一种适用于该双模块协同机器人的激光跟踪仪高精度标定方法，达到了3C装配高精度的要求；此后为了实现双模块协同机器人自动规划出无碰撞、快速、平稳、精确的3C产品协调装配轨迹这一目标，本文针对以手机屏幕和中框为代表的3C产品装配任务，分析了协调装配运动学关系，提出了双模块协同机器人协调装配策略与运动规划方法，根据对工人实际装配的动作分析，将整个装配任务分为装配准备阶段和装配阶段，通过RRT-Connect算法搜索得到双机器人从抓取零件起始点运动到装配准备点的无碰撞路径，接着利用非均匀B样条构造双模块协同机器人关节空间下的协调装配轨迹，完成装配动作；在规划得到双模块协同机器人装配轨迹之后，为了保证装配的效率和质量，本文提出了考虑装配时间和装配轨迹平滑性的多目标优化函数，在满足双模块协同机器人运动性能的条件下，利用量子粒子群优化的方法得到最优装配轨迹；最后在V-REP仿真环境中搭建了双模块协同机器人实验平台，通过设计仿真以及实验验证了总体方案的可行性，基本实现3C产品高速度、高柔性、高精度装配。
本文通过电器元件选型、控制系统方案设计、控制程序模块设计、控制柜装配等工作，搭建了面向3C产品装配的双模块协同机器人，该机器人由一个六自由度并联机构和一个三自由度3-PSS/S纯转动机构组成；双模块机器人协调装配运动的基础是建立双机器人在统一世界坐标系下的位姿描述，其中协同机器人两个模块之间的基坐标系标定是必不可少的重要环节，针对该问题，本文设计了一种适用于该双模块协同机器人的激光跟踪仪高精度标定方法，达到了3C装配高精度的要求；此后为了实现双模块协同机器人自动规划出无碰撞、快速、平稳、精确的3C产品协调装配轨迹这一目标，本文针对以手机屏幕和中框为代表的3C产品装配任务，分析了协调装配运动学关系，提出了双模块协同机器人协调装配策略与运动规划方法，根据对工人实际装配的动作分析，将整个装配任务分为装配准备阶段和装配阶段，通过RRT-Connect算法搜索得到双机器人从抓取零件起始点运动到装配准备点的无碰撞路径，接着利用非均匀B样条构造双模块协同机器人关节空间下的协调装配轨迹，完成装配动作；在规划得到双模块协同机器人装配轨迹之后，为了保证装配的效率和质量，本文提出了考虑装配时间和装配轨迹平滑性的多目标优化函数，在满足双模块协同机器人运动性能的条件下，利用量子粒子群优化的方法得到最优装配轨迹；最后在V-REP仿真环境中搭建了双模块协同机器人实验平台，通过设计仿真以及实验验证了总体方案的可行性，基本实现3C产品高速度、高柔性、高精度装配。