[發明專利]一種用于機械臂的精準抓取方法及系統

有效

• 申請號: 201910528520.2
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110103231B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 王保山
• 申請（專利權）人: 王保山
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

本發明提供了一種用于機械臂的精準抓取方法，包括：獲取包含有機械手位置坐標和待搬運物體位置坐標的抓取位置矢量圖；當檢測到接收到所述抓取位置矢量圖后，根據所述抓取位置矢量圖分析出所述機械手位置坐標至所述待搬運物體位置坐標之間的一組抓取路線數據，并傳輸至所述第一激光傳感器；當檢測到所述抓取路線數據時，所述第一激光傳感器根據所述抓取路線數據檢測每條抓取路線上是否有障礙物存在，獲取備選抓取路線；根據所述備選抓取路線，獲取最優抓取路線，并傳輸至所述第二激光傳感器；分析所述最優抓取路線，控制所述第二激光傳感器根據所述最優抓取路線引導所述機械臂定點運動至所述待搬運物體位置坐標處；控制所述機械手完成抓取。

技術領域

本發明涉及機械設備抓取控制領域，具體而言，涉及一種用于機械臂的精準抓取方法及一種用于機械臂的精準抓取系統。

背景技術

機械臂是機械技術領域中得到最廣泛實際應用的自動化機械裝置，在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造以及太空探索等領域都能見到它的身影。它們在工作過程中，均是通過接受指令，借助于伸縮、旋轉和升降，直接定位到三維或二維的目的地的一點進行作業，但是由于定位由機械臂的各部關節相互轉角來確定，其各個關節的誤差容易積累，因此位置精度較難保證。

發明內容

本發明提出了一種新的用于機械臂的精準抓取方法，要解決的技術問題是現有技術中，機械臂抓取動作的定位由機械臂的各部關節相互轉角來確定，其各個關節的誤差容易積累，抓取精度難以保證的問題。

有鑒于此，本發明提出了一種新的一種用于機械臂的精準抓取方法，包括機械臂和機械手，所述機械臂上設置有攝像頭、控制器、第一激光傳感器和第二激光傳感器，所述機械手設置在所述機械臂的工作端，其中方法的步驟具體包括：獲取包含有機械手位置坐標和待搬運物體位置坐標的抓取位置矢量圖，并將所述抓取位置矢量圖傳輸至所述控制器；當檢測到接收到所述抓取位置矢量圖后，根據所述抓取位置矢量圖分析出所述機械手位置坐標至所述待搬運物體位置坐標之間的一組抓取路線數據，并傳輸至所述第一激光傳感器；當檢測到所述抓取路線數據時，所述第一激光傳感器根據所述抓取路線數據檢測每條抓取路線上是否有障礙物存在，獲取備選抓取路線；根據所述備選抓取路線，獲取最優抓取路線，并傳輸至所述第二激光傳感器；分析所述最優抓取路線，控制所述第二激光傳感器根據所述最優抓取路線引導所述機械臂定點運動至所述待搬運物體位置坐標處；控制所述機械手完成抓取。

在該技術方案中，通過獲取包含有機械手位置坐標和待搬運物體位置坐標的抓取位置矢量圖，并將該抓取位置矢量圖傳輸至控制器，使得控制器能夠根據該抓取位置矢量圖分析出多組當前機械手到達待抓取的物體可以經過的路線，即抓取路線數據，將該抓取路線數據傳輸至第一激光傳感器，便于第一激光傳感器根據分析出來的抓取路線數據中的每一條抓取路線上利用光束進行照射，并根據光束的照射情況來分辨每一條抓取路線上是否有障礙物，并將檢測出的沒有障礙物的抓取路線確認為備選抓取路線，以此實現了路線的一次檢測，有效避免了抓取路線上障礙物阻擋機械臂動作的情況；然后從上述備選抓取路線中選取相對于機械臂當前位置用時最短的備選抓取路線，并確認為最優抓取路線傳輸至第二激光傳感器，使得機械臂能夠在第二激光傳感器的引導下，定點運動至待搬運物體處，以此來確認機械臂的每個點的動作的精準度，有效避免了機械臂各個關節相互轉角時的誤差積累，有效提高了抓取動作的精確度；在機械臂按照定點引導運動至待搬運物體位置坐標時，控制機械臂工作端的機械手張開抓取帶運輸物體，完成此次抓取，其中，第一激光傳感器和第二激光傳感器均包括激光器本身、激光檢測器和測量電路，以便于進行光束的發散、光束發射距離與時長、及光束是否發射至目的地的檢測。