[實用新型]基于雙目視覺的機器人裝配系統

有效

• 申請號: 201721227231.1
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN207223988U
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 卜琰;郭振民;徐赤;丁鍇;王定全
• 申請（專利權）人: 杭州自動化技術研究院傳感技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J15/06;B25J19/00;B25J19/02
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 李久林

技術領域

本實用新型屬于工業機器人技術領域，尤其涉及一種基于雙目視覺的機器人裝配系統。

背景技術

目前生產線上應用的工業機器人大多是通過示教再現或預編程來實現機器人的操作，這樣物體的初始位姿和終止位姿都是嚴格限定的，工業機器人只是完成點到點的任務動作，生產線的柔性較差，滿足不了柔性生產線對物料輸送和搬運的要求。在這種情況下，為了保證工業機器人順利、高效地完成工作任務和減少生產準備時間，引入機器人視覺技術來實現對工作目標物體的識別和定位就顯得很有必要。

雙目立體視覺是基于視差原理，由多幅圖像獲取物體三維幾何信息的方法。在機器視覺系統中，雙目視覺一般由雙攝像機從不同角度同時獲取周圍景物的兩幅數字圖像，或有由單攝像機在不同時刻從不同角度獲取周圍景物的兩幅數字圖像，并基于視差原理即可恢復出物體三維幾何信息，重建周圍景物的三維形狀與位置。《基于雙目視覺的機器人運動目標檢測與定位》(沈陽工業大學學報，第38卷第4期，2016年7月)，《H—S直方圖反向投影結合特征點提取的雙目視覺定位算法》(控制理論與應用，第31卷第5期，2014年5月)提供了采用雙目視差原理實現機器人和工件識別定位的算法。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本實用新型的目的是提供一種基于雙目視覺的機器人裝配系統，采用雙目視覺工業相機來準確定位工件并控制六自由度關節機器臂調整工件位姿進行高效準確裝配作業。

為了達到上述的目的，本實用新型采用了以下的技術方案：

基于雙目視覺的機器人裝配系統，其特征在于，包括：一機器人，該機器人為六自由度關節機器臂，六自由度關節機器臂末端設有用于拾取工件的柔性吸盤；兩臺左右相對設置的工業相機，兩臺工業相機利用雙目視覺原理采集圖像并識別定位機器人和工件的位姿信息；用于放置工件的物件放置箱；兩臺工業相機與六自由度關節機器臂通信連接，六自由度關節機器臂獲取機器人和工件的位姿信息后進行相應的裝配動作。采用柔性吸盤拾取工件，便于識別定位工件的位姿信息和調整位姿。

作為優選，所述六自由度關節機器臂包括底座(11)，底座(11)上安裝旋轉部(12)，旋轉部(12)由伺服驅動在水平面內旋轉，旋轉部(12)與擺臂(13)的一端鉸接，擺臂(13)由伺服驅動在豎直面內上下擺動，擺臂(13)的另一端與旋轉座(14)鉸接，旋轉座(14)由伺服驅動在豎直面內上下擺動，旋轉座(14)與旋轉臂(15)的一端活動連接，旋轉臂(15)由伺服驅動相對于旋轉座(14)轉動，旋轉臂(15)的轉動軸線與旋轉座(14)的轉動軸線垂直，旋轉臂(15)的另一端與末端部(16)的一端鉸接，末端部(16)由伺服驅動相對于旋轉臂(15)轉動，末端部(16)的另一端安裝用于拾取工件的柔性吸盤。采用這樣結構的六自由度關節機器臂，結構簡單，動作合理快速，方便工業相機布置和執行裝配動作。

作為優選，所述六自由度關節機器臂設有多種通訊接口，支持Modbus通信或Socket通信，重復定位精度不高于0.5mm。

作為優選，所述工業相機是30萬像素以上、每秒采集30幀以上圖像的相機。

作為優選，所述工業相機距離放置工件的物件放置箱0.8-1.5m。

本實用新型由于采用了以上的技術方案，兩臺工業相機呈左右相對設置，實現對工件的檢測和定位，并記錄六自由度關節機器臂末端位置；兩臺工業相機分別與六自由度關節機器臂連接，采用雙目視覺工業相機來準確定位工件和機器人末端的位姿信息，六自由度關節機器臂獲取機器人和工件的位姿信息后進行相應的裝配動作，這樣裝配作業高效準確。

附圖說明

圖1是本實用新型的裝配作業示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。