[發明專利]一種基于視覺的機器人抓手及精準定位方法

在審

• 申請號: 202310484528.X
• 申請日: 2023-04-28
• 公開（公告）號: CN116494274A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 胡淵俊;蘇俊偉;申鼎;胡泊寧
• 申請（專利權）人: 長沙天一智能科技股份有限公司
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J15/06;B25J9/08;B25J9/16;B25J19/04;B65G47/90;B65G47/92
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鐘聲

本發明公開了一種基于視覺的機器人抓手及精準定位方法，機器人抓手包括抓手模塊、離線編程系統、中央控制系統和視覺識別系統；所述抓手模塊設有多組抓取組件，用于抓取不同類型的工件；所述離線編程系統預設有待抓取工件的視覺識別信息和相應工件的放置點位坐標信息；所述視覺識別系統設有空間坐標系，能基于離線編程系統的預設信息對工件進行識別，使所述中央控制系統控制抓手模塊調用合適的抓取組件對工件進行抓取并放置到預設的工件放置點位。方法用上述的機器人抓手進行。通過將多功能的抓手模塊同離線編程系統、視覺識別系統相協同，對工件類別進行識別，適應多工件混線生產，對放置路徑進行糾偏，提高工件裝配精度。

技術領域

本發明涉及機器人抓手技術領域，尤其涉及一種基于視覺的機器人抓手及精準定位方法。

背景技術

工業機器人是廣泛用于工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現各種工業加工制造功能，在自動化裝配生產線中機器人抓手也多有應用。傳統的自動化裝配都是通過在料臺上并上料保證工件姿態和位置的一致性，然后通過離線編程的方式使機器人從固定的位置夾取零件至固定的安裝位置，之后重復固定的軌跡、執行固定的任務。

但現有的機器人抓手通用性不強，工件類型較多時，單個功能的抓手無法同時滿足多類型工件，無法適應多工件混線生產的情況；此外，由于工件上料擺放位置不精準，存在一定位置或角度偏差，機器人抓手存在抓偏或者無法抓取的情況；而且，由于工件來料位置存在偏差，工件一致性等問題，放置的實際位置會與理論位置存在偏差，降低了生產線的產品質量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種基于視覺的機器人抓手及精準定位方法，適用于多類型工件的混線生產，而且能對工件進行定位抓取，對工件的放置偏差進行糾偏。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種基于視覺的機器人抓手，包括抓手模塊、離線編程系統、中央控制系統和視覺識別系統，所述抓手模塊、離線編程系統、視覺識別系統之間信號連接；所述抓手模塊設有多組抓取組件，用于抓取不同類型的工件；所述離線編程系統預設有待抓取工件的視覺識別信息和相應工件的放置點位坐標信息；所述視覺識別系統設有空間坐標系，能基于離線編程系統的預設信息對工件進行識別，使所述中央控制系統控制抓手模塊調用合適的抓取組件對工件進行抓取并放置到預設的工件放置點位。

作為上述方案的進一步改進：

所述視覺識別信息包括工件識別鋼碼、工件外形信息和工件重要特征點位信息；所述視覺識別系統通過工件識別鋼碼和/或工件外形信息識別工件種類，通過工件重要特征點位信息對工件放置位進行糾偏。

所述視覺識別系統包括第一相機，所述第一相機設置在待抓取工件的料臺上，用于識別工件的初始點位坐標并將信息傳輸至抓手模塊。

所述視覺識別系統包括第二相機，所述第二相機固定連接在抓手模塊上，所述第二相機用于對工件識別鋼碼進行掃描識別。

所述視覺識別系統包括第三相機，所述第三相機為高精度相機，用于抓手模塊抓取工件后對工件重要特征點位的實際坐標進行掃描識別；所述中央控制系統計算工件重要特征點位實際坐標與理論坐標的差值，對工件放置點位坐標進行差值補償糾偏。

所述抓手模塊包括氣動抓手組件、固定磁吸抓手組件和移動雙磁吸抓手組件中的至少兩種，所述氣動抓手組件用于抓取小型上下平面不平整的小型異形工件，所述固定磁吸抓手組件用于抓取小型板類工件，所述移動雙磁吸抓手組件用于窄長板類工件。

所述氣動抓手組件包括兩個夾爪與氣動夾爪氣缸，所述夾爪中部開有凹槽，凹槽中安裝有用于增強摩擦力的摩擦凸塊，所述氣動夾爪氣缸用于驅動夾爪對工件進行抓取。

所述固定磁吸抓手組件包括固定磁鐵，通過磁鐵控制器通電吸放工件。