CN104570938B - 一种插装生产中的双臂机器人***的控制方法 - Google Patents
一种插装生产中的双臂机器人***的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种插装生产中的双臂机器人***,包括两个单目相机、两个激光位移传感器、两个手臂、双目视觉和两块LED插装板;该***控制层由工业计算机和高速Ethercat总线构成,本发明还提供了一种插装生产中双臂机器人***的智能控制方法,包括:***初始化及归零;双目相机进行粗略定位,将数据发送给运动控制器进行处理,得到激光传感器旋转的角度和激光位移传感器距离,进行精确定位;通过定位算法获取激光测距***下目标工件坐标;双臂机器人按坐标移动到目标位置,末端手爪抓取工件;工件放入需要装配的设备中安装好。本发明结构简单、作业效率高,能广泛应用于LED车灯和汽车电机爪极精密装配中的插装生产。
Description
技术领域
本发明涉及双臂机器人技术领域,具体地说,它涉及一种插装生产中的双臂机器人***的控制方法。
背景技术
目前,双臂机器人协调操作的研究受到了广泛关注,因为双臂机器人比单臂机器人具有更大的优越性和更多的应用场合。例如,双臂机器人可以在未知环境下,如太空、深海等或者危险环境下,如核污染地区,代替人完成工作;此外,双臂机器人可以完成单臂机器人所不能完成的复杂工作,如空间站维修、复杂的装配作业、搬运较重的物体或柔软物体、安装复杂的零件及拉锯等。但是,很多双臂机器人是非冗余度机器人,不能避开关节角极限、躲避障碍物,灵活性较差;在运动控制层,大多由工控机和运动控制卡组成,数据传输速度较慢,无法满足实时性要求,如在出现故障条件下不能进行任务再规划,自纠错能力、可靠性较差。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明要解决的问题是,提供一种插装生产中的双臂机器人***,该***的控制层采用工业计算机与高速Ethercat总线结构组成,该***不仅可以克服奇异性,避开关节角极限,提高灵活性,躲避障碍物,获得最小关节力矩,而且具有容错性,可以在故障条件下进行任务再规划,提高***实时性、可靠性。
本发明要解决的另一技术问题是,提供一种插装生产中的双臂机器人智能控制方法,该方法可有效提高***的灵活性和实时性,为双臂机器人在特殊工作环境下的高效作业提供了有力的技术保障。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种插装生产中的双臂机器人***,包括两个单目相机、两个激光位移传感器、两个手臂、双目视觉和两块LED插装板,其控制层由工业计算机和高速Ethercat总线构成。
该***采用模块化机电一体化关节作为工作平台,在模块化机电一体化关节设备台的插装环境下作业,由14个驱动关节直流电机,推动各关节运动和校正抓取位姿相机,完成七自由度运动,由工业主板与Gold Mastro运动控制器建立通讯,即Gold Mastro运动控制器结合上位机通信,完成高速高精密作业。
一种插装生产中的双臂机器人的智能控制方法,包括如下步骤:(1)通过上位机对下位回零程序调用,进行***初始化及归零;(2)双目相机首先对工件进行初定位,通过双目初定位***得到激光位移传感器和检测工件的相对旋转角度,旋转角度数据发送给上位机***,运动控制***执行动作,然后通过激光位移传感器测得自身与工件的位移数据,最后通过单目相机,进行精确定位;(3)通过激光测距原理获取激光测距***下目标工件坐标(4)双臂机器人按坐标移动到目标位置,末端手爪抓取工件;(5)工件放入需要装配的设备中安装好,开始下一轮的插装作业。
与现有技术相比,由于采用上述技术方案,本发明提出的基于高速Ethercat总线的冗余度双臂机器人***,以模块化机电一体化关节为工作平台,不仅可以克服奇异性,避开关节角极限,提高灵活性,躲避障碍物,获得最小关节力矩,而且具有容错性,可以在故障条件下进行任务再规划,提高***实时性、可靠性。本发明提出的双臂机器人***及其控制方法,结构简单、作业效率高,能广泛应用于LED车灯和汽车电机爪极精密装配中的插装精度问题。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明,本发明的优点和实现方式将会更加明显,其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明,而不构成对本发明的任何意义上的限制,在附图中:
图1是本发明插装生产中的双臂机器人***示意图;
图2为本发明插装生产中的双臂机器人控制方法流程图;
图中:
1、单目相机 2、激光位移传感器 3、机器人手臂
4、双目视觉 5、LED插装板
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明:
如图1至图2所示,本发明插装生产中的双臂机器人***包括两个单目相机1、两个激光位移传感器2、两个机器人手臂3、双目视觉4和两块LED插装板5,该***的控制层由工业计算机和高速Ethercat总线构成。
双臂工业机器人***包括三方面运动,一是腰部俯仰轴运动;二是两臂协调运动;三是末端欠驱动手爪运动。腰部俯仰运动,两臂协调运动完成末端位置的精确定位;通过相机实时调整末端位姿,调整末端手爪运动实现工件的抓取和插装。
插装作业过程由多个动作完成,一个基本的插装循环包括识别、取件和插装三个动作,具体为:(1)识别工件,由双目视觉进行粗略定位,双臂各关节协调移动到工件上方,手臂上的单目相机和激光位移传感器根据粗略定位信息进行精确定位,准确识别工件;(2)双臂机器人末端手爪从工作台上取走工件;(3)工件放入需要装配的设备中安装好,完成一次循环。之后双臂的末端手爪再次回到工作台,进行下一轮循环,不断往复就可最终完成设备的插装。
本发明插装生产中的双臂机器人的智能控制方法,具体包括如下步骤:
(1)通过上位机对下位回零程序调用,进行***初始化及归零;
(2)双目相机首先对工件进行初定位,通过双目初定位***得到激光位移传感器和检测工件的相对旋转角度,旋转角度数据发送给上位机***,运动控制***执行动作,然后通过激光位移传感器测得自身与工件的位移数据,最后通过单目相机,进行精确定位;
(3)通过激光测距原理获取激光测距***下目标工件坐标;
(4)双臂机器人按坐标移动到目标位置,末端手爪抓取工件;
(5)工件放入需要装配的设备中安装好,开始下一轮的插装作业。
尽管上面结合图对本发明进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以作出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。
Claims (1)
1.一种插装生产中的双臂机器人***的控制方法,其特征在于,包括两个单目相机、两个激光位移传感器、两个手臂、双目视觉和两块LED插装板;该***的控制层由工业计算机和高速Ethercat总线构成,
包括如下步骤:
(1)通过上位机对下位回零程序调用,进行***初始化及归零;
(2)双目视觉首先对工件进行初定位,通过双目初定位***得到激光位移传感器和检测工件的相对旋转角度,旋转角度数据发送给上位机***,运动控制***执行动作,然后通过激光位移传感器测得自身与工件的位移数据,最后通过单目相机,进行精确定位;
(3)通过激光测距原理获取激光测距***下目标工件坐标;
(4)双臂机器人按坐标移动到目标位置,末端手爪抓取工件;
(5)工件放入需要装配的设备中安装好,开始下一轮的插装作业。
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105128009A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-12-09 | 深圳百思拓威机器人技术有限公司 | 具有精确感测物体形状位姿的仿生机器人及其感测方法 |
CN106291278B (zh) * | 2016-08-03 | 2019-01-15 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于多视觉***的开关柜局部放电自动检测方法 |
CN106275133A (zh) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 江苏金坛汽车工业有限公司 | 一种汽车风挡玻璃安装方法 |
CN107817766A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 天津思博科科技发展有限公司 | 基于人工智能技术的自动装配装置 |
JP6831678B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2021-02-17 | 川崎重工業株式会社 | ロボット及びその運転方法、並びに塗布システム |
CN107571246B (zh) * | 2017-10-13 | 2020-07-31 | 上海神添实业有限公司 | 一种基于双臂机器人的零件装配***及方法 |
CN108257137A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-07-06 | 南京浩梁景信息科技有限公司 | 一种基于视觉光斑自动判读的角度测量方法及*** |
CN109849036A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-06-07 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种用于双臂机器人末端手爪更换的夹持装置 |
CN110549341A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-10 | 山东省智能机器人应用技术研究院 | 工业机器人坐标定位***和方法 |
CN111307155B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-09-21 | 南京工程学院 | 双协作机器人初始定位测量装置及初始定位方法 |
CN111745623B (zh) * | 2020-06-24 | 2021-11-23 | 天津大学 | 五自由度混联机器人末端位姿误差检测补偿***及方法 |
CN111993466B (zh) * | 2020-08-24 | 2022-03-08 | 哈工大机器人集团股份有限公司 | 基于激光跟踪仪的双臂机器人联合操作测试方法 |
CN113473834B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-04-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 异型元件的插装方法、装置、***、电子设备和存储介质 |
CN114290016B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-01-03 | 燕山大学 | 一种基于双目视差计算的木工家具高精度装配***及方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3635076A1 (de) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Roboteranlage mit beweglichen manipulatoren |
CN200945613Y (zh) * | 2006-03-28 | 2007-09-12 | 上海市七宝中学 | 智能视觉机器人 |
CN101590323A (zh) * | 2009-07-08 | 2009-12-02 | 北京工业大学 | 一种独轮机器人***及其控制方法 |
CN101927490A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 王蕾睿 | 全自动啤酒机器人 |
CN102165880A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-31 | 南京农业大学 | 一种自主导航的履带式移动水果采摘机器人及水果采摘方法 |
CN103425112A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-12-04 | 电子科技大学 | 一种基于Ethercat的机器人控制方法 |
CN203557388U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-23 | 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 | 一种排爆机器人的目标位姿获取机构及目标抓取*** |
CN104044145A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 株式会社安川电机 | 机器人***及被加工物的制造方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5577157B2 (ja) * | 2010-06-01 | 2014-08-20 | 株式会社ダイヘン | ロボット制御システム |
JP2012139792A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 清掃ロボットシステム及びその制御方法 |
JP5787642B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2015-09-30 | キヤノン株式会社 | 対象物保持装置、対象物保持装置の制御方法、およびプログラム |
CN102902271A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-01-30 | 上海大学 | 基于双目视觉的机器人目标识别与抓取***及方法 |
-
2015
- 2015-01-06 CN CN201510004814.7A patent/CN104570938B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3635076A1 (de) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Roboteranlage mit beweglichen manipulatoren |
CN200945613Y (zh) * | 2006-03-28 | 2007-09-12 | 上海市七宝中学 | 智能视觉机器人 |
CN101927490A (zh) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | 王蕾睿 | 全自动啤酒机器人 |
CN101590323A (zh) * | 2009-07-08 | 2009-12-02 | 北京工业大学 | 一种独轮机器人***及其控制方法 |
CN102165880A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-31 | 南京农业大学 | 一种自主导航的履带式移动水果采摘机器人及水果采摘方法 |
CN104044145A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 株式会社安川电机 | 机器人***及被加工物的制造方法 |
CN103425112A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-12-04 | 电子科技大学 | 一种基于Ethercat的机器人控制方法 |
CN203557388U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-23 | 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 | 一种排爆机器人的目标位姿获取机构及目标抓取*** |
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