[發(fā)明專利]一種具有視覺伺服及檢測功能的機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310364237.3
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103406905A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦現(xiàn)生;王文杰;洪杰;牛軍龍;張培培;沈東瑩;薛婷;王潤孝;譚小群;白晶
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/04
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種具有視覺伺服及檢測功能的機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)器人、圖像采集及圖像處理單元、機(jī)器人視覺伺服控制單元和連接各模塊的通信網(wǎng)絡(luò)單元，機(jī)器人包括機(jī)器人運(yùn)動部分和機(jī)器人末端執(zhí)行器部分；圖像采集和圖像處理單元包括照明、攝像、圖像處理部分，圖像采集及圖像處理單元的圖像采集卡及光源控制器、機(jī)器人視覺伺服控制單元安裝在機(jī)器人控制柜中，攝像機(jī)和光源固定在機(jī)器人外圍；機(jī)器人視覺伺服控制單元的運(yùn)動控制卡、軸驅(qū)動器安裝在機(jī)器人電氣控制柜中；各單元間的數(shù)據(jù)和信號的傳輸通過通信網(wǎng)絡(luò)單元傳輸，機(jī)器人視覺伺服控制單元通過通信網(wǎng)絡(luò)單元可發(fā)送或接收機(jī)器人的控制信號，控制機(jī)器人的動作；機(jī)器人的運(yùn)動控制采用離線編程與機(jī)器視覺伺服控制結(jié)合的方法，對機(jī)器人及末端執(zhí)行器進(jìn)行自主控制，具體步驟如下:

步驟1.采用ROBCAD離線編程系統(tǒng)軟件，通過離線編程示教的方式，生成機(jī)器人初步運(yùn)動軌跡規(guī)劃及控制程序；機(jī)器人坐標(biāo)系進(jìn)行標(biāo)定后，將離線編程得到的程序轉(zhuǎn)換成BAHR機(jī)器人控制程序，并通過通訊接口導(dǎo)入到機(jī)器人控制器中；

步驟2.由步驟1生成的BAHR機(jī)器人控制程序，控制機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動、工作抓取、安放一系列上下料作業(yè)任務(wù)；

步驟3.在執(zhí)行步驟2的同時，圖像采集單元采用工業(yè)CCD攝像機(jī)和照明光源，獲得工作的機(jī)器人末端執(zhí)行器位置實時圖像及目標(biāo)圖像；

步驟4.對攝取的目標(biāo)圖像和機(jī)器人位置圖像進(jìn)行圖像處理及特征提取，計算出當(dāng)前圖像特征與目標(biāo)圖像特征之間的位置偏差Δθ_pic，并將得到的機(jī)器人位姿偏差信息Δθ_pic轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的位置偏差Δθ_bot；

步驟5.機(jī)器人控制單元根據(jù)得到的機(jī)器人位置偏差Δθ_bot，通過修正控制單元生成機(jī)器人控制程序，對機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿進(jìn)行調(diào)整，使位置偏差Δθ_bot最終為零，直至完成為數(shù)控機(jī)床的上料作業(yè)任務(wù)；

步驟6.機(jī)器人完成基于視覺伺服作業(yè)任務(wù)后，根據(jù)步驟1離線編程生成的機(jī)器人運(yùn)動軌跡，將工件由數(shù)控機(jī)床取下放回工件托盤；

步驟7.由攝像機(jī)采集工件托盤上加工后的零件圖像，并進(jìn)行圖像處理與分析，檢測零件的尺寸、外觀、精度參量，并判斷工件是否合格，完成檢測任務(wù)。