CN110712225A - 一种机器人对运动工件抓取的方法 - Google Patents

Abstract

一种机器人对运动工件抓取的方法，根据机器人的抓取范围选择编码器，将编码器安装在输送机构的旋转轴上，在靠近输送机构上料一侧设置接近开关，建立机器人基坐标系BASE1和工具坐标系TOOL1，基坐标系的Y方向与输送机构的输送方向平行设置，在基坐标系BASE1下建立P₁、P₂、P₃、P₄四个坐标点使机器人能够抓取工件。本发明与现有技术相比具有成本更低，软硬件要求更加适合大多数生产企业的投入等优点。

Description

一种机器人对运动工件抓取的方法

技术领域

本发明涉及一种工件的抓取方法，尤其涉及一种应用机器人对运动中的工件进行跟踪抓取的方法。

背景技术

现阶段，工业机器人已普遍应用于车辆生产、零件加工、喷涂、搬运等工作中，在工业生产中最常用的机器人是抓取机器人。在加工流水线上工业机器人实现最多的操作之一是抓取与放置动作，同时抓取与放置动作也是工业机器人完成车辆生产、零件加工、喷涂等任务的核心技术,因此,工业机器人抓取技术的进步对其应用行业有着重要促进作用。传统的工业机器人完成工件抓取操作大多需要经过逐点示教,工件的抓取点、放置点以及工业机器人在执行任务的运动过程中的位置点都是预先示教好的,当工业机器人执行任务的外部环境发生改变时,就必须再次对工业机器人示教和编程,否则工业机器人不能成功抓取工件，特别在工业机器人抓取传送带上的工件时,工件在传送带上的位置点会受到外界环境的影响,比如:传送带传动时由于摩擦导致传送带速度发生变化,从而使工件抓取点的位置不固定。在这种情况下工业机器人抓取工件会失败,这也大大限制了传统示教工业机器人在现代化灵活生产线的应用，而在自动化生产线中工件大多随流水线运动,因此,工业机器人采用与传感器结合的方式对运动工件进行定位与抓取，其中，视觉传感器被广泛应用于工业机器人领域,但同时,视频和图像中包含的信息量较多,处理图像信息的速度慢是限制着视觉传感器应用的一个因素,实时性是视觉传感器推广使用的困难所在，对工业机器人抓取运动工件这种实时性要求高的***,图像处理算法的策略显得十分重要,算法计算量大或者过于复杂都不利于实时性,图像处理实时性差,引入的视觉传感器不能准确对运动工件进行定位,导致工业机器人不能成功抓取运动工件。此外，利用视觉传感器与工业机器人结合方式的成本非常高，硬件及软件要求也很高，无法满足众多生产企业的要求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种机器人对运动工件抓取的方法，用以解决目前工业机器人抓取运动中工件时的定位不准，成功抓取困难等技术问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种机器人对运动工件抓取的方法，包括以下步骤：

1)根据机器人的抓取范围选择编码器，将编码器安装在输送机构的旋转轴上，记录工件在输送机构上移动每米编码器输出的脉冲数H；

2)在靠近输送机构上料一侧设置接近开关，工件由上料端向出料端移动，当工件触发接近开关时，记录此时编码器输出的脉冲数N；

3)建立机器人基坐标系BASE1和工具坐标系TOOL1，基坐标系的Y方向与输送机构的输送方向平行设置，在基坐标系BASE1下建立P1、P2、P3、P4四个坐标点使机器人能够抓取工件；

4)工件由上料端向出料端移动过程中，实时读取工件在某一位置时编码器的脉冲数△N，根据以下公式能够计算出该位置BASE1的移动距离数据，即：

Y方向移动距离为：

X方向移动距离为：

公式中：基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的Y坐标值为L，基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的X坐标值为M，基坐标系BASE1与机器人基坐标系BASE0所成的夹角为A，基坐标系BASE0为机器人初始坐标系；

计算得到的移动距离数据实时补偿到基坐标系BASE1中，实现基坐标系BASE1与工件的同步移动，机器人基坐标系BASE1中建立的P1、P2、P3、P4四个坐标点相对工件是不变的，从而实现对运动中工件的抓取；

5)工件完成一次抓取后，将基坐标系BASE1恢复至建立时的数据，准备进行下一次抓取。

本发明能够实现运动中工件的准确跟踪和抓取工作，与现有技术相比，本发明无需事先定位，而且不受输送机构的影响，保证生产线的灵活应用；本发明能够实现工件的准确跟踪、定位并实现抓取，保证实时性抓取工作的完成，而且与视觉传感器方式相比，本发明所采用的方法成本更低，软硬件要求更加适合大多数生产企业的投入，满足众多企业的生产需求。

附图说明

图1为本发明的硬件示意图。

图2为本发明的坐标系建立示意图一。

图3为本发明的坐标系建立示意图二。

具体实施方式

接下来就结合附图对本发明作详细说明

一种机器人对运动工件抓取的方法，如图1、图2以及图3所示，步骤如下：

1)根据机器人1的抓取范围选择编码器，将编码器2安装在输送机3的旋转轴上，记录工件在输送机上移动每米编码器输出的脉冲数H；

2)在靠近输送机3上料一侧设置接近开关4，工件5由上料端向出料端移动，当工件触发接近开关时，记录此时编码器输出的脉冲数N；

3)建立机器人基坐标系BASE1和工具坐标系TOOL1，基坐标系的Y方向与输送机构的输送方向平行设置，在基坐标系BASE1下建立P1、P2、P3、P4四个坐标点使机器人能够抓取工件；

4)工件由上料端向出料端移动过程中，实时读取工件在某一位置时编码器的脉冲数△N，根据以下公式能够计算出该位置BASE1的移动距离数据，即：

Y方向移动距离为：

X方向移动距离为：

公式中：基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的Y坐标值为L，基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的X坐标值为M，基坐标系BASE1与机器人基坐标系BASE0所成的夹角为A，基坐标系BASE0为机器人初始坐标系；

计算得到的移动距离数据实时补偿到基坐标系BASE1中，实现基坐标系BASE1与工件的同步移动，机器人基坐标系BASE1中建立的P1、P2、P3、P4四个坐标点相对工件是不变的，从而实现对运动中工件的抓取；

5)工件完成一次抓取后，将基坐标系BASE1恢复至建立时的数据，准备进行下一次抓取。

Claims (1)

1.一种机器人对运动工件抓取的方法，其特征是：包括以下步骤：

1)根据机器人的抓取范围选择编码器，将编码器安装在输送机构的旋转轴上，记录工件在输送机构上移动每米编码器输出的脉冲数H；

2)在靠近输送机构上料一侧设置接近开关，工件由上料端向出料端移动，当工件触发接近开关时，记录此时编码器输出的脉冲数N；

3)建立机器人基坐标系BASE1和工具坐标系TOOL1，基坐标系的Y方向与输送机构的输送方向平行设置，在基坐标系BASE1下建立P1、P2、P3、P4四个坐标点使机器人能够抓取工件；

4)工件由上料端向出料端移动过程中，实时读取工件在某一位置时编码器的脉冲数△N，根据以下公式能够计算出该位置BASE1的移动距离数据，即：

Y方向移动距离为：

X方向移动距离为：

公式中：基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的Y坐标值为L，基坐标系BASE1的原点在机器人基坐标系BASE0中的X坐标值为M，基坐标系BASE1与机器人基坐标系BASE0所成的夹角为A，基坐标系BASE0为机器人初始坐标系；

计算得到的移动距离数据实时补偿到基坐标系BASE1中，实现基坐标系BASE1与工件的同步移动，机器人基坐标系BASE1中建立的P1、P2、P3、P4四个坐标点相对工件是不变的，从而实现对运动中工件的抓取；

5)工件完成一次抓取后，将基坐标系BASE1恢复至建立时的数据，准备进行下一次抓取。

Images