[發明專利]基于多傳感器融合的機器人自動化裝配方法及裝置

有效

• 申請號: 201910647544.X
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110340630B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王鵬;許廣云;鐘君;郝高明
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B23P19/00
• 分類號: B23P19/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種基于多傳感器融合的機器人自動化裝配裝置，其特征在于，包括上位機系統、工業機器人、夾持系統和多傳感器系統，其中：

所述上位機系統基于所述多傳感器系統采集到的數據，對待裝配體的位姿進行在線分析，制定相關措施，所述相關措施包括向所述工業機器人發出控制指令；

所述工業機器人基于所述控制指令，驅動所述夾持系統固定和移動第二待裝配體；

所述多傳感器系統與所述上位機系統通信連接；所述夾持系統固定安裝于所述工業機器人的機械臂端部，用于承載待裝配體；所述多傳感器系統固定安裝于所述夾持系統遠離第二待裝配體固定的一端；所述多傳感器系統包括多個視覺傳感器、多個激光傳感器、用于檢測第二待裝配體與第一待裝配體間接觸力信息的力傳感器；

多個所述視覺傳感器包括分別設置于所述多傳感器系統中心周側的第一視覺傳感器和第二視覺傳感器；所述第一視覺傳感器設置于所述多傳感器系統的上部，用于檢測遠距離時的第一待裝配體的位姿信息；所述第二視覺傳感器包括分別設置于所述多傳感器系統中心兩側且對第一待裝配體、第二待裝配體進行中距離觀測的第二視覺傳感器第一傳感器和第二視覺傳感器第二傳感器；

多個所述激光傳感器包括中距離激光測距傳感器陣列和近距離激光測距傳感器陣列；所述中距離激光測距傳感器陣列包括分別設置于其中心周側的中距離激光測距傳感器陣列第一傳感器、中距離激光測距傳感器陣列第二傳感器和中距離激光測距傳感器陣列第三傳感器，用于檢測第一待裝配體相對于所述中距離激光測距傳感器陣列的距離信息；所述近距離激光測距傳感器陣列包括設置于其中心周側的近距離激光測距傳感器陣列第一傳感器、近距離激光測距傳感器陣列第二傳感器和近距離激光測距傳感器陣列第三傳感器，用于檢測第一待裝配體相對于所述近距離激光測距傳感器陣列的距離信息。

2.根據權利要求1所述的一種基于多傳感器融合的機器人自動化裝配裝置，其特征在于，所述上位機系統包括總控模塊、人機交互模塊和安全模塊，其中：

所述總控模塊包括多傳感器信息處理模塊和規劃模塊，其中，

所述多傳感器信息處理模塊基于所述多傳感器系統采集的裝配過程中的實時信息，實時分析所述工業機器人和所述待裝配體中至少一者的位姿信息；

所述規劃模塊基于所述多傳感器信息處理模塊的信息，規劃所述工業機器人的運動路徑、向所述工業機器人發出運動指令；

所述人機交互模塊包括人機交互界面，所述人機交互界面與所述工業機器人通信連接；

所述安全模塊與所述工業機器人通信連接，配置為基于所述工業機器人的實時運動狀態控制所述工業機器人的緊急停止。

3.根據權利要求1所述的一種基于多傳感器融合的機器人自動化裝配裝置，其特征在于，所述多傳感器系統包括多個視覺傳感器、力覺傳感器和多個激光傳感器，其中：

所述多個視覺傳感器固定安裝于所述夾持系統，所述多個視覺傳感器用于采集待裝配體的視覺數據，并發送到所述上位機系統；

所述力覺傳感器固定安裝于所述夾持系統與所述工業機器人的之間，所述力覺傳感器用于采集所述夾持系統與所述工業機器人之間的力矩變化信息，并發送到所述上位機系統；

所述多個激光傳感器固定安裝于所述夾持系統，所述多個激光傳感器用于采集待裝配體的距離數據，并發送到所述上位機系統。

4.根據權利要求3所述的一種基于多傳感器融合的機器人自動化裝配裝置，其特征在于，所述多個視覺傳感器還設置有第三視覺傳感器。