Multiprobe Microassembly Control Issues - PowerPoint PPT Presentation

Center for Automation Technologies Center for Automation Technologies Center for Automation Technologies Center for Automation Technologies and Systems (CATS) and Systems (CATS) and Systems (CATS) and Systems (CATS) Multiprobe Microassembly Control Issues ���������� � ��������������� � ���������� � �� ������������ � ���������������� � � ����������������������������������� ! � "�������������#�����������$�%����������!&�

Motivation ' "����"#"&�(�)��������������� * "����������������)����+����� ' �������������,�����%��������-�%������������� * .������������,���++��� * &+�����������+�(�+���� ' ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� ��������������������������������������

NIST Project ' ��%��%���(�����������%�� ' ��)���+����(/���0����/��� ' ������������1�� ����������%������+����� +��)�(�(�%���!&�2 ' ������3����(�)���+�(�/����%�� ���(���������%����()����(�4� �5.��+������"#"&�(�)���2

Micro Assembly Research at CATS ' ��%��%���(�����+������� * 6�����)��+��%�� * 7�+����)��+��%� ' ��)���+�����������(/������(� ����/��� ' &�%,�����������+������(� ���������� ' ��8���� * "����,!������������� * ����+��%�����(��� * ��)����(��.�%������������

Previous Work Shimada, Fearing 2000 Zyvex 2005 Cappelleri, Kumar, Trinkle 2006 Gorman 2006 Ferreira 2004

Previous Work ' &����(���.�������* ���(����������+���������-�(���������� ����(���������������� ' 9�)�-�* ��3�������+��������������+�������+������+ ' ��++��������:��������������* �������+������+�������+��%��� ����(������ ' .��������* "����������+����������������+������������� ' �������* &+��������+�����������������+��%�

Microassembly Challenges ' &������ * "�������+����������������)����������(�6,1 µ � * .��������������-��������������� ' "���+��������&������� * "���+������0+���������������������/������(������( * �(�������������(�����������0���)���0�������� * ����������)����������� * ;�����������)���������� * &����������%������ ' ����������� �������������

Initial Insertion Demonstration Project ' ����<�!�������������+��������� ������ ������������+����%���+����(��� * 1==� µ ���������(� * > ��? ���+�(��������������� ' ��)���+���������(�+����(����� �������(����������������+������ ���������������%�� ������� ������� ������� �������

Automated Insertion Video

Part Centering ����������� • Initial move inv. kin. • Center part in 4X image with template Matching ����������� Template matching to find part in 1.5X image

Grasp Sequence Initial kinematic Probe Position Refined with vision feedback Lowered probe height Initial probe height (vision using reflection)

Grasp Sequence • Grasp Formation Part lifted off surface • Pressure controlled with visual force feedback Grasp formation strategy is very reliable Grasp formation strategy is very reliable Grasp formation strategy is very reliable Grasp formation strategy is very reliable

Third Probe Part Flip Initial Orientation Final Orientation • ������������������������������������������������� • ����������������������������������������

Part Insertion Initial kinematic alignment Aligned for insertion with vision

Part Insertion/Release Part Inserted Part Released ��������������(�/������+�(���)��������� �++������(�������������%������(������ Grasp release is very reliable Grasp release is very reliable Grasp release is very reliable Grasp release is very reliable

System Kinematics Z Y � $1 � $@ � �@ � �1 X � $A � �1 � $4 � �4 � �A � $6 � �6 � �6 � $7 � �7 � �7 ������������ ����������� ������ ������ ������ ��������� ���������� ���������� ����������������������������������������������������������

Vision System 1 ' ���+�����"������� 0.8 ' ..�����)�������������( 0.6 0.4 ' !���������B�����( 0.2 ' $�+������,��,��������������( 0 ' &������)�������������/��������� -0.2 -0.4 ' ;������%���(�+��%��������������� -0.6 -15 -10 -5 0 5 10 15

Part Location ' ���+�����������(�������(�+��� ' $������������������ (�/����+����� ' 5+����B�������������������

3D Probe Tip Locator ' #�����������(�������+���+� ����� ' ��%����+�������(������+� ����� ' #+�+�����������(������(�� ���������������� ' 1��+�����(��������(������ ����%������

Grasping • ����+������(�%��+�����������+������+��%������������++�������(��� • ����/��������������������+��%��(�������(������ • C�/�(�����(��������������������+���%�����D