[發明專利]硬盤陣列操作機器人目標操作位置標定方法

在審

• 申請號: 201611260046.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106737680A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 樊繼壯;朱延河;臧希哲;趙杰;袁博文
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 宋詩非

技術領域

本發明屬于機器人控制技術領域，特別涉及一種用于實現對硬盤拉手條操作的硬盤陣列柜操作機器人，用于標定操作目標位置，以實現操作工具對拉手條的精確操作。

背景技術

目前，利用一種硬盤陣列自動操作機器人(以下簡稱機器人)對硬盤拉手條進行插拔操作，以完成大規模硬盤陣列系統的性能測試。硬盤拉手條的實物如圖1所示，其存放于高度4U，如圖2所示的標準拉手條箱體中，每個拉手條箱體中，可放置6行4列共計24個硬盤拉手條，所采用機器人如圖3所示，其在硬盤陣列柜中的安裝如圖4所示，安裝于兩個拉手條箱體中間，這樣可實現一個機器人操作上下兩個拉手條箱體，共計48個拉手條的操作任務。

硬盤屬于較精密電子產品，并且對其操作屬于帶電熱插拔，所以要求機器人在對其操作時要在保證末端工具與硬盤拉手條柔順接觸的基礎上；精確的依靠位置控制以實現對拉手條的操作。機器人操作拉手條時，需要預先獲取每個拉手條的目標操作位置，并且保證固定不變，在操作該拉手條時，先控制機器人末端工具到達該目標操作位置，到達該位置后，即可以相對位置方式操作各拉手條。這就決定了每當機器人與拉手條箱體間的相互位置發生變化后，譬如機器人的拆裝以及拉手條箱體的拆裝等，就需要重新獲取每個拉手條的位置，即對硬盤陣列操作機器人的目標操作位置進行標定。

現有的標定方法主要有兩種，第一種采用高精度測量設備，如激光跟蹤儀，精確標定出每個硬盤拉手條相對機器人末端工具的位置，然后輸入機器人控制系統中，從而完成標定，這種方法需要精密的測試設備和專業的測量人員，并且測量過程復雜，工作量大；第二種是控制機器人末端操作工具分別對所有的硬盤拉手條進行插拔操作，記錄操作過程中每個關鍵點的位置，存儲到機器人操作系統中，這種方法標定時間長，過程復雜，工作量大。

在實際應用中，機器人的拆裝以及拉手條箱體的拆裝是經常會發生的，并且機器人的使用人員不具有專業機器人操作技能，所以如果機器人的位置標定過程比較繁瑣，要求較高，就會導致機器人的實際應用性變差，所以急需一種可行、可靠的標定方法以實現對拉手條的位置標定。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有標定方法測量過程復雜、耗時長的問題，提供一種硬盤陣列操作機器人目標操作位置標定方法。

本發明所述的硬盤陣列操作機器人目標操作位置標定方法是基于下述末端工具實現的：

所述末端工具的橫截面為“凹”字形；所述“凹”字形的底面沿豎直方向設置，并作為所述末端工具的右側面；所述末端工具的一個端面朝向，作為所述末端工具的頂面；所述“凹”字形的一個外側面與所述機器人連接，另一個外側面作為所述末端工具的前端面；

用于放置硬盤的拉手條箱體所能容納的硬盤數量為M×N，M為行數，N為列數；

所述方法包括以下步驟：

步驟一、在拉手條箱體的四個角安裝拉手條，即四個拉手條分別為0號拉手條、N-1號拉手條、(M-1)×N號拉手條以及M×N-1號拉手條；

步驟二、獲取步驟一中四個拉手條的目標操作位置：

使機器人的末端工具移動至0號拉手條處，并使末端工具頂面與0號拉手條頂面平齊，使末端工具右側面與0號拉手條右側面平齊；使末端工具前端面與0號拉手條前端面貼合，然后記錄末端工具此時的空間坐標，該空間坐標即為0號拉手條的目標操作位置；

采用同樣的方法分別獲得N-1號拉手條、(M-1)×N號拉手條以及M×N-1號拉手條的目標操作位置；

步驟三、根據步驟二獲得的四個拉手條的目標操作位置計算拉手條箱體中所有拉手條的目標操作位置，完成硬盤陣列操作機器人目標操作位置的標定。

優選的是，步驟三計算拉手條箱體中所有拉手條的目標操作位置的具體方法為：

步驟三一、根據步驟二獲得的四個拉手條的目標操作位置計算第1行拉手條的目標操作位置、第1列拉手條的目標操作位置以及第N列拉手條的目標操作位置；

步驟三二、根據步驟三一得到的結果計算其余拉手條的目標操作位置。

本發明提出了一種簡潔、易操作、可行可靠的標定方法。該方法利用了拉手條在其箱體中具有一定的位置精度的安裝位置，通過標定拉手條箱體的四個箱夾處拉手條的指定點，然后計算所有硬盤拉手條的位置，機器人利用計算得到的各拉手條位置，就可以實現對其操作。在實際應用過程中，雖然拉手條箱體中每個放置拉手條的艙體位置有一定位置誤差，以及在標定操作過程中，也會帶來一定的標定誤差，但通過驗證證明，這兩種誤差是可允許的，即滿足機器人操作拉手條的位置誤差要求。