[發明專利]機器人輔助作業系統及其輔助作業方法

有效

• 申請號: 201810193320.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108466290B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 李方碩;曹俊;任思旭;顧鵬飛
• 申請（專利權）人: 蘇州靈猴機器人有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J9/16;B65G47/90
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;顧天樂

一種自動化生產技術領域的機器人輔助作業系統及其輔助作業方法，包括：人機協作作業單元，用于向機器人法蘭末端輸入操縱力；力傳感模塊，其設置于機器人法蘭末端，用于獲取機器人法蘭末端的受力情況；數據庫模塊，用于存儲所有工件的標準力學參數；辨識模塊，用于對已夾取工件的力學參數進行識別并與已存儲的工件的標準力學參數進行匹配；位置指令模塊，用于對位置指令進行更新；自主運動控制模塊，用于根據位置指令控制機器人運動。本發明通過建立工件力學參數數據庫，允許機器人在不改變編程參數的情況下操縱不同質量的工件，極大了提高了使用便利度。

技術領域

本發明涉及的是一種自動化生產領域的技術，具體是一種機器人輔助作業系統及其輔助作業方法。

背景技術

機器人已廣泛應用于自動化生產各個領域，但是機器人只能按照預設程序完成既定任務，當機器人任務或者運動軌跡發生變化時，必須對機器人重新編程，這使得機器人難以勝任一些柔性任務。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種機器人輔助作業系統及其輔助作業方法，通過建立工件力學參數數據庫，允許機器人在不改變編程參數的情況下操縱不同質量的工件，極大了提高了使用便利度。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種機器人輔助作業系統，包括：

人機協作作業單元，用于向連接有夾取機構的機器人法蘭末端輸入操縱力；

力傳感模塊，其設置于機器人法蘭末端，用于獲取機器人法蘭末端的受力情況；

數據庫模塊，用于存儲所有工件的標準力學參數，包括工件的標準質量參數和標準質心參數；

辨識模塊，用于對力傳感數據進行識別得到當前夾取工件的力學參數，并與已存儲的工件的標準力學參數進行匹配；

位置指令模塊，用于根據機器人法蘭末端的受力情況、當前夾取的工件的標準力學參數、操縱力與機器人運動速度之間的映射關系以及機器人運動速度與機器人位置指令之間的映射關系對位置指令進行更新；

自主運動控制模塊，用于根據位置指令控制機器人運動。

所述的人機協作作業單元設有輸入模塊和夾取機構控制模塊，所述輸入模塊用于操縱力輸入，所述夾取機構控制模塊用于控制夾取機構的工作狀態。

所述力傳感模塊包括多維力傳感器，優選地，為六維力傳感器。

本發明涉及一種機器人輔助作業方法，夾取工件并獲取該工件的初始質量參數，進而于工件參數數據庫中對該工件進行匹配，獲取該工件的標準力學參數；之后進行人機協作作業，基于該工件的標準力學參數、操縱力與機器人運動速度之間的映射關系以及機器人運動速度與機器人位置指令之間的映射關系，在獲取作業員施加的操縱力后對操縱力進行識別，根據經識別的操縱力對機器人的位置指令進行更新，根據更新后的位置指令機器人通過自主運動控制進行運動；在機器人運動到達預定位置后，釋放夾取的工件，并結束人機協作作業，否則繼續進行操縱力的輸入至機器人運動達到預定位置。

技術效果

與現有技術相比，本發明中機器人提供了向上的拉力平衡工件重力，而作業人員只需施加很小的操縱力就可以移動機器人法蘭末端的重物；而機器人面對不同規格的工件，無需預先進行復雜的編程即可連續作業，降低了作業人員勞動強度的同時提高了機器人的作業效率，具有良好的協同作業效應。

附圖說明

圖1為實施例1中系統結構示意圖；

圖2為實施例1中裝置結構示意圖；

圖3為實施例1中方法流程圖；

圖4為操縱力與機器人運動速度之間的映射關系圖；