機(jī)械臂系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種機(jī)械臂系統(tǒng)，其包括：機(jī)械臂；安裝于機(jī)械臂上的操作器，機(jī)械臂能夠帶動(dòng)操作器靠近或遠(yuǎn)離目標(biāo)物體；標(biāo)記物，安裝于操作器或機(jī)械臂上；能夠?qū)?biāo)記物及目標(biāo)物體的位置信息同時(shí)進(jìn)行檢測的相機(jī)；及控制器，連接相機(jī)與機(jī)械臂，控制器能夠計(jì)算標(biāo)記物及目標(biāo)物體的位置差信息，并控制機(jī)械臂帶動(dòng)操作器運(yùn)動(dòng)，以對標(biāo)記物與目標(biāo)物體之間的位置差進(jìn)行調(diào)節(jié)。上述機(jī)械臂系統(tǒng)通過在操作器上設(shè)置標(biāo)記物，相機(jī)同時(shí)檢測標(biāo)記物與目標(biāo)物體的位置信息，從而得到標(biāo)記物與目標(biāo)物體之間的位置差，控制器通過調(diào)節(jié)其位置差，以使得操作器準(zhǔn)確移動(dòng)至目標(biāo)物體處，從而使得在機(jī)械臂的位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務(wù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及機(jī)械臂
，特別是涉及一種機(jī)械臂系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，在生產(chǎn)領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)用到機(jī)械臂，通過控制機(jī)械臂移動(dòng)至目標(biāo)物體處、并執(zhí)行一定的操作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。而機(jī)械臂在移動(dòng)的過程中，常規(guī)的做法是通過相機(jī)測量目標(biāo)物體在相機(jī)坐標(biāo)系下的位置，然后根據(jù)相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械臂坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，得到目標(biāo)物體在機(jī)械臂坐標(biāo)系下的位置，最后控制機(jī)械臂去到目標(biāo)物體所在的位置，完成執(zhí)行任務(wù)。在此種工作模式下，要使機(jī)械臂準(zhǔn)確移動(dòng)至目標(biāo)物體所在位置就要求機(jī)械臂具有很高的位置控制精度，然而只有高精度的工業(yè)機(jī)械臂能滿足這種要求，低精度的機(jī)械臂無法達(dá)到這種位置控制精度，也就使得較低精度的機(jī)械臂無法執(zhí)行高精度的作業(yè)任務(wù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種能夠進(jìn)行高精度作業(yè)任務(wù)的機(jī)械臂系統(tǒng)。一種機(jī)械臂系統(tǒng)，包括：機(jī)械臂；用于對目標(biāo)物體執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的操作器，安裝于所述機(jī)械臂上，所述機(jī)械臂相對所述目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)所述操作器靠近或遠(yuǎn)離所述目標(biāo)物體；標(biāo)記物，安裝于所述操作器或機(jī)械臂上；相機(jī)，所述相機(jī)能夠?qū)λ鰳?biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置信息同時(shí)進(jìn)行檢測；及控制器，連接所述相機(jī)與所述機(jī)械臂，所述控制器能夠計(jì)算所述標(biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置差信息，并控制所述機(jī)械臂帶動(dòng)所述操作器運(yùn)動(dòng)，以對所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體之間的位置差進(jìn)行調(diào)節(jié)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包括：計(jì)算單元，與所述相機(jī)連接，所述計(jì)算單元用于計(jì)算所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差；比較單元，與所述計(jì)算單元連接，所述比較單元用于將所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差信息與設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行比較；及控制單元，所述控制單元與所述比較單元及所述機(jī)械臂連接，所述控制單元用于控制所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，以對所述標(biāo)記物的位置進(jìn)行調(diào)整。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)記物為平板狀結(jié)構(gòu)，且其上印有二維碼。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述相機(jī)為雙目相機(jī)或單目相機(jī)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括驅(qū)動(dòng)組件，所述控制器與所述機(jī)械臂之間通過所述驅(qū)動(dòng)組件連接，所述驅(qū)動(dòng)組件與所述控制器通信連接，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括機(jī)架，所述驅(qū)動(dòng)組件、所述機(jī)械臂及所述相機(jī)均安裝于所述機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂相對所述機(jī)架運(yùn)動(dòng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械臂包括第一連桿、第二連桿、腕部、第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及第三旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，所述第一連桿通過所述第一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、所述第二旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與所述驅(qū)動(dòng)組件連接，所述第二連桿的一端與所述第一連桿之間通過第三旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端與所述腕部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述操作器安裝于所述腕部上。上述機(jī)械臂系統(tǒng)中通過在操作器上設(shè)置標(biāo)記物，并通過相機(jī)同時(shí)檢測標(biāo)記物與目標(biāo)物體的位置信息，從而得到標(biāo)記物與目標(biāo)物體之間的位置差，通過調(diào)節(jié)標(biāo)記物，以使其與目標(biāo)物體之間的位置差達(dá)到某一固定值，進(jìn)而使得操作器準(zhǔn)確移動(dòng)至目標(biāo)物體處，從而避免了機(jī)械臂的位置控制精度較低對操作器高精度作業(yè)任務(wù)的影響，使得機(jī)械臂系統(tǒng)在位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務(wù)。附圖說明圖1為本技術(shù)一實(shí)施例的機(jī)械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中所示機(jī)械臂系統(tǒng)中控制器的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對本技術(shù)進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本技術(shù)的較佳實(shí)施方式。但是，本技術(shù)可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對本技術(shù)的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本技術(shù)的
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本技術(shù)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本技術(shù)。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。如圖1所示，本技術(shù)一實(shí)施例的機(jī)械臂系統(tǒng)10包括機(jī)械臂100、操作器200、標(biāo)記物300、相機(jī)400及控制器500。其中，操作器200安裝于機(jī)械臂100上，其用于對目標(biāo)物體執(zhí)行作業(yè)任務(wù)。機(jī)械臂100相對目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)操作器200靠近或遠(yuǎn)離目標(biāo)物體。標(biāo)記物300安裝于操作器200上。相機(jī)400能夠同時(shí)檢測標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在相機(jī)坐標(biāo)系的位置信息。控制器500連接相機(jī)400及機(jī)械臂100。控制器500能夠獲取相機(jī)400發(fā)送的檢測結(jié)果信息，并計(jì)算得到標(biāo)記物300與目標(biāo)物體之間的位置差信息，通過控制機(jī)械臂100帶動(dòng)操作器200運(yùn)動(dòng)，以對標(biāo)記物300的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，使操作器200逐漸靠近目標(biāo)物體，從而調(diào)節(jié)標(biāo)記物300與目標(biāo)物體之間的位置差。需要指出的是，在其他實(shí)施例中，標(biāo)記物300還可以安裝于機(jī)械臂100上，在機(jī)械臂100帶動(dòng)操作器200運(yùn)動(dòng)的過程中，標(biāo)記物300能夠隨機(jī)械臂100運(yùn)動(dòng)即可。上述機(jī)械臂系統(tǒng)10中通過在操作器200上設(shè)置標(biāo)記物300，并通過相機(jī)400同時(shí)檢測標(biāo)記物300與目標(biāo)物體的位置信息，從而得到標(biāo)記物300與目標(biāo)物體之間的位置差，通過調(diào)節(jié)標(biāo)記物300以使其與目標(biāo)物體之間的位置差達(dá)到某一固定值，進(jìn)而使得操作器200準(zhǔn)確移動(dòng)至目標(biāo)物體處，從而避免了機(jī)械臂100的位置控制精度較低對操作器200高精度作業(yè)任務(wù)的影響，使得在機(jī)械臂系統(tǒng)10的位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務(wù)。結(jié)合圖1及圖2所示，具體在本實(shí)施例中，控制器500包括計(jì)算單元510、比較單元520及控制單元530。計(jì)算單元510與相機(jī)400電連接。根據(jù)相機(jī)400檢測得到的標(biāo)記物300與目標(biāo)物體的位置信息，計(jì)算單元510用于計(jì)算標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差信息。比較單元520與計(jì)算單元510相連接。比較單元520用于將標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差信息與設(shè)定目標(biāo)值相比較。控制單元530與比較單元520及機(jī)械臂100均電連接。控制單元530能夠根據(jù)比較單元520的比較結(jié)果對機(jī)械臂100的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，以使操作器200靠近目標(biāo)物體，直至標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。具體的，計(jì)算單元510能夠根據(jù)相機(jī)400檢測得到的標(biāo)記物300與目標(biāo)物體的位置信息，計(jì)算得到標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在相機(jī)坐標(biāo)系下的位置差，并將其通過相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換得到標(biāo)記物300與目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差。需要指出的是，在本實(shí)施例中，設(shè)定目標(biāo)值具體為在機(jī)械坐標(biāo)系下操作器200到達(dá)目標(biāo)物體處時(shí)標(biāo)記物300與目標(biāo)物體之間的位置差。另外，在其他實(shí)施例中，計(jì)算單元510與相機(jī)400之間、控制單元530與機(jī)械臂100之間還可以為無線通訊連接。具體在本實(shí)施例中，標(biāo)記物300為平板狀結(jié)構(gòu)，且其上印有二維碼。相機(jī)400能夠識別標(biāo)記物300上的二維碼。在其他實(shí)施例中，標(biāo)記物300還可以為其他具有標(biāo)記功能，且能夠被相機(jī)400所識別物體。而且，標(biāo)記物本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，包括：機(jī)械臂；用于對目標(biāo)物體執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的操作器，安裝于所述機(jī)械臂上，所述機(jī)械臂相對所述目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)所述操作器靠近或遠(yuǎn)離所述目標(biāo)物體；標(biāo)記物，安裝于所述操作器或機(jī)械臂上；相機(jī)，所述相機(jī)能夠?qū)λ鰳?biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置信息同時(shí)進(jìn)行檢測；及控制器，連接所述相機(jī)與所述機(jī)械臂，所述控制器能夠計(jì)算所述標(biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置差信息，并控制所述機(jī)械臂帶動(dòng)所述操作器運(yùn)動(dòng)，以對所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體之間的位置差進(jìn)行調(diào)節(jié)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，包括：機(jī)械臂；用于對目標(biāo)物體執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的操作器，安裝于所述機(jī)械臂上，所述機(jī)械臂相對所述目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)所述操作器靠近或遠(yuǎn)離所述目標(biāo)物體；標(biāo)記物，安裝于所述操作器或機(jī)械臂上；相機(jī)，所述相機(jī)能夠?qū)λ鰳?biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置信息同時(shí)進(jìn)行檢測；及控制器，連接所述相機(jī)與所述機(jī)械臂，所述控制器能夠計(jì)算所述標(biāo)記物及所述目標(biāo)物體的位置差信息，并控制所述機(jī)械臂帶動(dòng)所述操作器運(yùn)動(dòng)，以對所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體之間的位置差進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括：計(jì)算單元，與所述相機(jī)連接，所述計(jì)算單元用于計(jì)算所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差；比較單元，與所述計(jì)算單元連接，所述比較單元用于將所述標(biāo)記物與所述目標(biāo)物體在機(jī)械坐標(biāo)系下的位置差信息與設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行比較；及控制單元，所述控制單元與所述比較單元及所述機(jī)械臂連接，所述控制單元用于控制所述機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)，以對所述標(biāo)記物的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王凱，孫赫成，丁新京，
申請(專利權(quán))人：深圳市和芯潤德科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44