CN220699664U - 机器人执行器姿态对齐工具及*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人执行器姿态对齐工具及***。机器人执行器姿态对齐工具包括指示具定位块和执行器定位块；指示具定位块用于与指示具配合，以对指示具定位；执行器定位块用于与机器人执行器配合，以对机器人执行器定位；指示具定位块与执行器定位块相连，在指示具与指示具定位块配合，且机器人执行器与执行器定位块配合的状态下，指示具与机器人执行器的姿态一致。机器人执行器姿态对齐***包括上述机器人执行器姿态对齐工具。本实用新型提供的机器人执行器姿态对齐工具及***，无需人眼判断，便可实现指示具与机器人执行器的姿态对齐，可降低姿态找准难度，提高对齐效率和对齐精度。

Description

机器人执行器姿态对齐工具及***

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人执行器姿态对齐工具及***。

背景技术

在利用手持指示具控制机器人动作之前，需要先对手持指示具与机器人末端执行器进行姿态对齐，以使机器人末端执行器后续能够与指示具姿态信息同步。

现有的手持指示具与机器人末端执行器主要是利用手动对齐方法实现姿态对齐，其对齐标准以人眼判断为准，姿态找准难度大，对齐效率低，且对齐精度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人执行器姿态对齐工具及***，以降低姿态找准难度、提高对齐效率和对齐精度。

本实用新型提供的机器人执行器姿态对齐工具，包括指示具定位块和执行器定位块。

所述指示具定位块用于与指示具配合，以对所述指示具定位；所述执行器定位块用于与机器人执行器配合，以对所述机器人执行器定位。

所述指示具定位块与所述执行器定位块相连，在所述指示具与所述指示具定位块配合，且所述机器人执行器与所述执行器定位块配合的状态下，所述指示具与所述机器人执行器的姿态一致。

优选地，作为一种可实施方式，所述指示具定位块具有指示具定位槽，所述指示具定位槽用于与所述指示具上唯一的第一特征部位配合；

和/或，所述执行器定位块具有执行器定位槽，所述执行器定位槽用于与所述机器人执行器上唯一的第二特征部位配合。

优选地，作为一种可实施方式，所述指示具定位槽的槽壁为所述第一特征部位的外壁的仿形结构；

和/或，所述执行器定位槽的槽壁为所述第二特征部位的外壁的仿形结构。

优选地，作为一种可实施方式，所述指示具定位槽与所述执行器定位槽背对设置，所述执行器定位块与所述指示具定位块能够朝相互靠近或相互背离的方向相对移动。

优选地，作为一种可实施方式，所述指示具定位块与所述执行器定位块之间设有弹性复位机构，所述弹性复位机构用于驱动所述执行器定位块与所述指示具定位块朝相互背离的方向移动。

优选地，作为一种可实施方式，所述指示具定位块与所述执行器定位块通过若干伸缩导向杆相连，所述伸缩导向杆用于导引所述指示具定位块与所述执行器定位块相对移动。

优选地，作为一种可实施方式，至少一根所述伸缩导向杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述指示具定位块和所述执行器定位块相连。

优选地，作为一种可实施方式，所述执行器定位块和所述指示具定位块两者中的其中一者设有凸起，另一者设有凹槽，所述凸起与所述凹槽相对且能够配合。

优选地，作为一种可实施方式，所述凸起和所述凹槽均与所述伸缩导向杆一一对应，所述伸缩导向杆的一端与对应的所述凹槽的槽壁固接，所述伸缩导向杆的另一端与对应的所述凸起固接。

本实用新型还提供了一种机器人执行器姿态对齐***，其包括万向夹持工具和所述机器人执行器姿态对齐工具，所述万向夹持工具用于夹持所述指示具，能够随所述指示具的移位而适应性调整姿态，并能够锁紧。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

实际使用时，将指示具定位块与指示具配合，以利用指示具定位块对指示具进行定位，确定指示具与指示具定位块的唯一相对位姿；同时，将执行器定位块与机器人执行器配合，以利用执行器定位块对机器人执行器进行定位，确定机器人执行器与执行器定位块的唯一相对位姿，因此，本实用新型提供的机器人执行器姿态对齐工具，可使指示具与机器人执行器能够保持姿态一致，如此，便可实现指示具与机器人执行器的姿态对齐，无需人眼判断，大大降低了姿态找准难度，提高了对齐效率和对齐精度。

在完成对齐后，可利用视觉***解析指示具的位姿信息，基于对齐关系(指示具与机器人执行器的相对位置关系)，可得到机器人执行器的姿态信息，进而，可得到机器人位姿控制信息。

本实用新型提供的机器人执行器姿态对齐***，因包括上述机器人执行器姿态对齐工具，故具有上述机器人执行器姿态对齐工具的所有优点，姿态找准难度低，对齐效率和对齐精度高。此外，实际使用时，可先利用万向夹持工具夹紧指示具，然后再将机器人执行器姿态对齐工具依次与指示具和机器人执行器配合，在此过程中，万向夹持工具能够随指示具的移位而适应性调整姿态；在指示具与机器人执行器的姿态对齐后，可锁紧万向夹持工具，以使指示具保持在当前姿态，更便于后续视觉***对指示具的解析，有利于进一步降低姿态找准难度，提高对齐效率和对齐精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机器人执行器姿态对齐工具的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机器人执行器姿态对齐工具的另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机器人执行器姿态对齐***与指示具、机器人执行器的装配结构示意图。

附图标记说明：

100-指示具定位块；110-指示具定位槽；120-凹槽；

200-执行器定位块；210-执行器定位槽；220-凸起；

300-伸缩导向杆；

400-弹簧；

500-指示具；

600-机器人执行器；

700-万向夹持工具。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1-图3，本实施例提供的机器人执行器姿态对齐工具，包括指示具定位块100和执行器定位块200；指示具定位块100用于与指示具500配合，以对指示具500定位；执行器定位块200用于与机器人执行器600配合，以对机器人执行器600定位；指示具定位块100与执行器定位块200相连，在指示具500与指示具定位块100配合，且机器人执行器600与执行器定位块200配合的状态下，指示具500与机器人执行器600的姿态一致。

实际使用时，将指示具定位块100与指示具500配合，以利用指示具定位块100对指示具500进行定位，确定指示具500与指示具定位块100的唯一相对位姿；同时，将执行器定位块200与机器人执行器600配合，以利用执行器定位块200对机器人执行器600进行定位，确定机器人执行器600与执行器定位块200的唯一相对位姿，因此，在机器人执行器姿态对齐工具的定位作用下，可使指示具500与机器人执行器600能够保持姿态一致，如此，便可实现指示具500与机器人执行器600的姿态对齐，无需人眼判断，大大降低了姿态找准难度，提高了对齐效率和对齐精度。

在完成对齐后，可利用视觉***解析指示具500的位姿信息，基于对齐关系(指示具500与机器人执行器600的相对位置关系)，可得到机器人执行器600的姿态信息，进而，可得到机器人位姿控制信息。

优选地，可在指示具定位块100上设置指示具定位槽110，该指示具定位槽110能够与指示具500上唯一的第一特征部位配合，如此，指示具500便仅有一个部位能够卡入指示具定位槽110内，因此，只要将指示具500的第一特征部位卡入指示具定位槽110内，便可实现指示具定位块100对指示具500的定位，确定指示具500与指示具定位块100的唯一相对位姿。此种配合方式，只需指示具500的第一特征部位靠近指示具定位槽110，并卡入该指示具定位槽110内，即可完成指示具500与指示具定位块100的配合，操作便捷。

具体地，可将指示具定位槽110的槽壁设置为指示具500的第一特征部位的外壁的仿形结构，以提高指示具500的第一特征部位与指示具定位槽110的配合可靠性，且便于确定指示具500的第一特征部位的位置，有利于进一步降低姿态找准难度，并提高对齐效率及对齐精度。

相应地，可在执行器定位块200上设置执行器定位槽210，该执行器定位槽210能够与机器人执行器600上唯一的第二特征部位配合，如此，机器人执行器600便仅有一个部位能够卡入执行器定位槽210内，因此，只要将机器人执行器600的第二特征部位卡入执行器定位槽210内，便可实现执行器定位块200对机器人执行器600的定位，确定机器人执行器600与执行器定位块200的唯一相对位姿。此种配合方式，只需机器人执行器600的第二特征部位靠近执行器定位槽210，并卡入该执行器定位槽210内，即可完成机器人执行器600与执行器定位块200的配合，操作便捷。

具体地，可将执行器定位槽210的槽壁设置为机器人执行器600的第二特征部位的外壁的仿形结构，以提高机器人执行器600的第二特征部位与执行器定位槽210的配合可靠性，且便于确定机器人执行器600的第二特征部位的位置，有利于进一步降低姿态找准难度，并提高对齐效率及对齐精度。

优选地，可将指示具定位槽110与执行器定位槽210背对设置，将执行器定位块200与指示具定位块100设置为能够朝相互靠近或相互背离的方向相对移动，如此，在完成指示具500与机器人执行器600的姿态对齐后，可操作执行器定位块200与指示具定位块100，使二者朝相互靠近的方向移动，能够使得指示具500顺利从指示具定位槽110的槽口处移出指示具定位槽110，即指示具定位块100能够顺利脱离指示具500的限制；还能够使得机器人执行器600顺利从执行器定位槽210的槽口处移出执行器定位槽210，即执行器定位块200能够顺利脱离机器人执行器600的限制，同时，整个机器人执行器姿态对齐工具的尺寸得以缩小，从而，可将机器人执行器姿态对齐工具从机器人执行器600与指示具500之间的空隙内取出，便于后续视觉***对指示具500的解析。

进一步地，可在指示具定位块100与执行器定位块200之间设置弹性复位机构，以利用该弹性复位机构向执行器定位块200和指示具定位块100施加弹性复位力，从而，在该弹性复位力的作用下，执行器定位块200与指示具定位块100能够朝相互背离的方向移动，如此，在机器人执行器600与执行器定位槽210配合，且指示具500与指示具定位槽110配合的情况下，在无外力作用时，弹性复位机构能够将执行器定位块200与机器人执行器600压紧，并能够将指示具定位块100与指示具500压紧，使机器人执行器姿态对齐工具能够被压紧固定在指示具500与机器人执行器600之间；在需要取出机器人执行器姿态对齐工具时，可分别对执行器定位块200与指示具定位块100施加使二者相向移动的力，使执行器定位块200与指示具定位块100相向移动，随之，弹性复位机构可发生适应性变化，以使得执行器定位块200与指示具定位块100能够相向移动。

具体地，可将指示具定位块100与执行器定位块200通过若干伸缩导向杆300相连，可利用伸缩导向杆300的伸缩功能，实现指示具定位块100与执行器定位块200沿相互靠近或相互远离的方向相对移动。

可在至少一根伸缩导向杆300上套设弹簧400，将弹簧400的两端分别与指示具定位块100和执行器定位块200相连，当在外力作用下，使得伸缩导向杆300缩短时，弹簧400能够被压缩；当外力撤去后，弹簧400能够驱动指示具定位块100和执行器定位块200朝相互背离的方向移动，使伸缩导向杆300伸长。其中，弹簧400可以作为上述弹性复位机构，且能够与上述弹性复位机构产生相同的技术效果，在此不再赘述。

具体地，可将伸缩导向杆300设置为四根，将四根伸缩导向杆300的伸缩方向均设置为与指示具定位块100与执行器定位块200相对移动的方向一致，以在指示具定位块100与执行器定位块200相对移动时，使得四根伸缩导向杆300同步伸缩；将四根伸缩导向杆300分别设置在矩形的四角位置，可提高伸缩导向杆300对指示具定位块100和执行器定位块200的连接可靠性；在此基础上，可将弹簧400设置为两个，并将两个弹簧400套设在对角设置的两根伸缩导向杆300上，可确保指示具定位块100与执行器定位块200受力更加平衡，可提高姿态对齐精度。

也可选择将伸缩导向杆300设置为五根，将其中四根伸缩导向杆300分别设置在矩形的四角位置，另一根伸缩导向杆300设置在该矩形的中心位置，可进一步提高伸缩导向杆300对指示具定位块100和执行器定位块200的连接可靠性；在此基础上，可将弹簧400设置为三个，将其中两个弹簧400套设在对角设置的两根伸缩导向杆300上，另一个弹簧400套设在矩形中心位置的伸缩导向杆300上，可进一步确保指示具定位块100与执行器定位块200受力更加平衡，提高姿态对齐精度。

在执行器定位块200和指示具定位块100两者中的其中一者上设置凸起220，另一者上设置凹槽120，凸起220能够与凹槽120配合，从而，可利用凸起220与凹槽120实现执行器定位块200与指示具定位块100的相互定位，尤其是可以在执行器定位块200与指示具定位块100相互靠近至极限位置时，实现执行器定位块200与指示具定位块100的相互定位。具体地，可将凸起220设置在执行器定位块200上，将凹槽120设置在指示具定位块100上。

优选地，可将凸起220和凹槽120均与伸缩导向杆300一一对应设置，将伸缩导向杆300的一端与对应的凹槽120的槽壁固接，并将伸缩导向杆300的另一端与对应的凸起220固接，可提高定位效果。

上述指示具500可以是上述机器人执行器600的仿形结构。上述机器人执行器600可以是焊枪或其它执行器。

本实施例还提供了一种机器人执行器姿态对齐***，其包括万向夹持工具700和上述机器人执行器姿态对齐工具，万向夹持工具700用于夹持指示具500，能够随指示具500的移位而适应性调整姿态，并能够锁紧。

本实施例提供的机器人执行器姿态对齐***，因包括上述机器人执行器姿态对齐工具，故具有上述机器人执行器姿态对齐工具的所有优点，姿态找准难度低，对齐效率和对齐精度高。此外，实际使用时，可先利用万向夹持工具700夹紧指示具500，然后再将机器人执行器姿态对齐工具依次与指示具500和机器人执行器600配合，在此过程中，万向夹持工具700能够随指示具500的移位而适应性调整姿态；在指示具500与机器人执行器600的姿态对齐后，可锁紧万向夹持工具700，以使指示具500保持在当前姿态，更便于后续视觉***对指示具500的解析，有利于进一步降低姿态找准难度，提高对齐效率和对齐精度。

万向夹持工具700具有用于夹紧指示具500的夹钳，以及用于实现万向活动的万向杆关节，且万向杆关节能够被锁定。

具体可采用以下方法使指示具500与机器人执行器600对齐：

控制机器人执行器600移动至靠近工件台的位置；将万向夹持工具700固定在工件台上，利用万向夹持工具700的夹钳固定指示具，锁紧夹钳；松开万向夹持工具700的万向杆关节，握持指示具500，将机器人执行器姿态对齐工具的指示具定位槽110靠上指示具500的第一特征部位；同步移动指示具500与机器人执行器姿态对齐工具，使执行器定位槽210靠上机器人执行器600的第二特征部位，锁紧万向杆关节；之后，双手分别捏住指示具定位块100和执行器定位块200，并使指示具定位块100与执行器定位块200相靠拢，与此同时，弹簧400被进一步压缩，使机器人执行器姿态对齐工具尺寸缩小至能够从指示具500与机器人执行器600之间的空隙取出，控制机器人执行器600移动至安全位置；利用视觉***解析指示具500的位姿信息，基于对齐关系，可得到机器人执行器600的姿态信息，进而，可获取机器人位姿控制信息。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，包括指示具定位块(100)和执行器定位块(200)；

所述指示具定位块(100)用于与指示具(500)配合，以对所述指示具(500)定位；所述执行器定位块(200)用于与机器人执行器(600)配合，以对所述机器人执行器(600)定位；

所述指示具定位块(100)与所述执行器定位块(200)相连，在所述指示具(500)与所述指示具定位块(100)配合，且所述机器人执行器(600)与所述执行器定位块(200)配合的状态下，所述指示具(500)与所述机器人执行器(600)的姿态一致。

2.根据权利要求1所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述指示具定位块(100)具有指示具定位槽(110)，所述指示具定位槽(110)用于与所述指示具(500)上唯一的第一特征部位配合；

和/或，所述执行器定位块(200)具有执行器定位槽(210)，所述执行器定位槽(210)用于与所述机器人执行器(600)上唯一的第二特征部位配合。

3.根据权利要求2所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述指示具定位槽(110)的槽壁为所述第一特征部位的外壁的仿形结构；

和/或，所述执行器定位槽(210)的槽壁为所述第二特征部位的外壁的仿形结构。

4.根据权利要求2或3所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述指示具定位槽(110)与所述执行器定位槽(210)背对设置，所述执行器定位块(200)与所述指示具定位块(100)能够朝相互靠近或相互背离的方向相对移动。

5.根据权利要求4所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述指示具定位块(100)与所述执行器定位块(200)之间设有弹性复位机构，所述弹性复位机构用于驱动所述执行器定位块(200)与所述指示具定位块(100)朝相互背离的方向移动。

6.根据权利要求4所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述指示具定位块(100)与所述执行器定位块(200)通过若干伸缩导向杆(300)相连，所述伸缩导向杆(300)用于导引所述指示具定位块(100)与所述执行器定位块(200)相对移动。

7.根据权利要求6所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，至少一根所述伸缩导向杆(300)上套设有弹簧(400)，所述弹簧(400)的两端分别与所述指示具定位块(100)和所述执行器定位块(200)相连。

8.根据权利要求6所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述执行器定位块(200)和所述指示具定位块(100)两者中的其中一者设有凸起(220)，另一者设有凹槽(120)，所述凸起(220)与所述凹槽(120)相对且能够配合。

9.根据权利要求8所述的机器人执行器姿态对齐工具，其特征在于，所述凸起(220)和所述凹槽(120)均与所述伸缩导向杆(300)一一对应，所述伸缩导向杆(300)的一端与对应的所述凹槽(120)的槽壁固接，所述伸缩导向杆(300)的另一端与对应的所述凸起(220)固接。

10.一种机器人执行器姿态对齐***，其特征在于，包括万向夹持工具(700)和权利要求1-9任一项所述的机器人执行器姿态对齐工具，所述万向夹持工具(700)用于夹持所述指示具(500)，能够随所述指示具(500)的移位而适应性调整姿态，并能够锁紧。