CN105934313A - 用于将对象移动到目标位置的方法、装置和机器人系统 - Google Patents

用于将对象移动到目标位置的方法、装置和机器人系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种通过工业机器人将对象移动到目标位置的方法,其中机器人包括至少一个臂以及安装在至少一个臂的末端的执行器单元。该方法包括:使机器人通过执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置;以及响应于第二位置与目标位置之间的偏差,使机器人通过执行器单元的运动校正偏差。

Description

用于将对象移动到目标位置的方法、装置和机器人系统

技术领域

[0001]本公开的实施例涉及工业机器人系统,具体地,涉及用于将对象移动到目标位置的方法、装置和机器人系统。

背景技术

[0002]随着机器人技术的发展,通过工业机器人拾取对象并将它们移动到目标位置的自动处理被广泛用于各种场景。机器人在第一站点拾取对象,并将其移动到第二站点用于后续的动作,例如将其放置在传送器或执行组装任务等。然而,自动处理的主要问题在于机器人的精度不能满足系统的要求。该问题对于装配机器人来说尤为突出。例如,这种类型的系统要求非常高的精度来组装,例如<0.05_。然而,通常来说,在整体工作空间中,机器人坐标系统中的绝对精度可能为0.5-1.0_,这远远差于所要求的精度。

[0003] —些机器人制造商已经提供了附加的绝对精度调整服务来用于工厂中的各个机器人,这可以提高机器人坐标系统中的绝对精度。然而,这种改进不足以满足机器人系统(诸如组装系统)的精度要求。

[0004]从上可见,缺乏用于机器人系统的以高精度将对象移动到目标位置的有效方法和

目.ο

发明内容

[0005]为了解决上述和其他潜在的问题,本公开的实施例提出了用于以高精度将对象移动到目标位置的方法、装置和机器人系统。

[0006]根据第一方面,本公开的实施例提供了一种通过工业机器人将对象移动到目标位置的方法。机器人包括至少一个臂以及安装在至少一个臂的末端的执行器单元。该方法包括:使机器人通过执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置;以及响应于第二位置与目标位置之间的偏差,通过执行器单元的运动校正偏差。

[0007]执行器单元包括可移动地安装在所述至少一个臂的末端的运动单元以及配置在运动单元的第一部分处的末端执行器。此外,可通过运动单元相对于至少一个臂的运动来引起执行器单元的运动。

[0008] 执行器单元可进一步包括配置在运动单元的第二部分处的相机,并且通过运动单元的运动校正偏差可进一步包括:使机器人通过运动单元的运动移动相机,使得相机的视觉中心轴到达与目标位置的中心轴一致的参考轴处;以及使机器人通过运动单元的运动移动末端执行器,使得被拾取的对象的中心轴与参考轴一致。

[0009]在一个实施方式中,第一部分和第二部分相对于彼此可移动。

[0010]在一个实施方式中,第一部分和所述第二部分相对于彼此固定。

[0011]在一个实施方式中,执行器单元的运动类型包括线性、旋转或它们的组合。

[0012] 在一个实施方式中,机器人可进一步包括配置在至少一个臂处的相机,并且响应于第二位置与目标位置之间的偏差,使机器人通过执行器单元的运动校正偏差还包括:使相机捕获目标位置的图像;基于目标位置的被捕获的图像,计算第二位置与目标位置之间的偏差;以及响应于该偏差小于预定阈值,使机器人移动执行器单元以校正偏差。此外,响应于偏差大于或等于预定阈值,可以使述机器人移动来减小偏差。

[0013]在一个实施方式中,机器人可以是串联机器人,并且执行器单元与至少一个臂的末端臂的端部集成。在这种情况下,通过执行器单元的运动校正偏差通过末端臂的移动来进行,在此期间,至少一个臂的其他臂保持不动。

[0014]在一个实施方式中,该方法可进一步包括:接收通过配置在机器人移动所沿的路径中且位于机器人的末端执行器下方的第二相机所捕获的被拾取的对象的图像;基于被拾取的对象的图像确定被拾取的对象的方向或中心点是否与末端执行器的方向或中心点失配;以及响应于失配的确定,使机器人执行关于失配的调整。

[0015]在一个实施方式中,工业机器人是装配机器人。

[0016] 在一个实施方式中,末端执行器包括吸取器或夹持器。

[0017]根据第二方面,本公开的实施例提供了一种通过工业机器人将对象移动到目标位置的装置。机器人包括至少一个臂以及安装在至少一个臂的末端的执行器单元。该装置包括:用于使机器人通过执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置的装置;以及用于响应于第二位置与目标位置之间的偏差,通过执行器单元的运动校正偏差的装置。

[0018]根据第三方面,本公开的实施例提供了一种包括工业机器人和控制单元的工业机器人系统。工业机器人包括至少一个臂以及安装在至少一个臂的末端的执行器单元。并且控制单元被配置为:使机器人通过执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置;以及响应于第二位置与目标位置之间的偏差,至少通过执行器单元的运动校正偏差。

[0019]可以实施本公开的这些和其他可选实施例以实现以下一个或多个优势。根据本公开的一些实施例,可以大大且方便地改善与目标位置相关的机器人位姿精度。

附图说明

[0020]通过结合附图对本公开的一些优选实施例的更加详细的描述,本公开的上述和其他目标、特征和优势将变得更加明显,其中在本公开的实施例中,相同的参考标号一般表示相同的部件。

[0021]图1示意性示出了可实施本公开实施例的视觉引导机器人系统的示例性布局;

[0022]图2示意性示出了在机器人坐标系统中计算的目标位置106的中心PO的示例;

[0023]图3A和图3B示意性示出了根据本公开实施例的使用执行器单元校正对象和目标位置之间的偏差的示例性处理;

[0024]图4A和图4B示意性示出了根据本公开实施例的使用另一执行器单元校正对象和目标位置之间的偏差的另一示例性处理;

[0025]图5A和图5B示意性示出了根据本公开实施例的机器人坐标系统中的运动单元301的运动的示例性路径;

[0026]图6A和图6B示意性示出了其中通过机器人的臂的运动引起运动单元的运动的示意图;

[0027]图7A和图7B分别示意性示出了被拾取的对象和执行器之间关于它们的方向和中心点的匹配和失配的示意图;

[0028]图8A和图8B分别示意性示出了用于将如图7A和图7B所示的对象移动到目标位置的不意图;

[0029]图9示意性示出了根据本公开又一实施例的具有第二相机的另一机器人系统;

[0030]图10示意性示出了根据本公开实施例的用于校正对象的位置与目标位置之间的偏差的方法的流程图;

[0031]图11示意性示出了根据本公开实施例的用于实施图10中表示的步骤的方法的流程图;以及

[0032]图12示意性示出了根据本公开另一实施例的用于实施图10中表示的步骤的方法的流程图。

[0033]附图中的流程图和框图示出了根据本发明各个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实施的架构、功能和操作。关于这点,流程图或框图中的每个框都可以表示模块、程序、片段或部分代码,其包括用于实施指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应该注意,在一些可替换实施方式中,框中指出的功能可以以不同于附图中所记载的顺序发生。例如,顺序示出的两个框实际上可以基本同时执行,或者有时以逆序执行,这取决于所涉及的功能。还应该注意,框图和/或流程图中的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以通过基于专用硬件的系统来实施,后者执行专用硬件和计算机指令的特定功能或动作或组合。

具体实施方式

[0034]将参照附图更详细地描述一些优选实施例,在这些附图中示出了本公开的优选实施例。然而,本公开可以以各种方式来实施,因此不应解释为限于本文公开的实施例。相反,提供这些实施例是为了本公开的透彻和完整理解,并且向本领域技术人员完全传达本公开的范围。

[0035]首先参照图1,其示意性示出了可实施本公开实施例的视觉引导机器人系统的示例性布局。如图1所示,机器人系统可以包括机器人100、控制单元102和视觉系统104。机器人100包括至少一个臂101,其可以(或者可以不)保持相机103来捕获PCB板105上的目标位置106的图像,其中对象107应该放置在该目标位置。本领域技术人员应该理解,臂101可以是任何类型的臂,例如6轴臂。本公开不限于此。

[0036]以作为组装系统的机器人100为例,为了从原始位置拾取对象107(例如,部件或组件)并将其组装到PCB板105上的目标位置106,通常遵循以下关键步骤:

[0037] (I)相机103获取板105的画面并将相关信息发送至视觉系统104;

[0038] (2)视觉系统104基于相关信息计算机器人坐标系统中的目标位置106;以及

[0039] (3)基于计算的目标位置106,控制单元102使机器人100拾取对象107并将其移动至IjPCB板105上的目标位置106来用于组装。

[0040]注意,尽管在上面和下面的描述中将机器人系统描述为装配机器人系统,但应该理解,诸如拾取和置放系统的其他类型的机器人系统也落入本公开的范围,只要拾取对象并将其移动到目标位置的自动处理可应用于其即可。关于这点,本公开不限于任何特定的机器人系统。

[0041]图2示意性示出了机器人坐标系统中计算的目标位置106的中心Po的示例。如上所述,基于相机103获得的画面,通过视觉系统104计算Po。根据视觉系统的性能,Po可非常精确,例如具有0.0lmm的精度。然而,当机器人认为其达到目标位姿Po并且由于机器人100的绝对位姿精度而停止时,机器人101通常到达具有中心Po’而不是Po的物理位置。在机器人坐标系统中,Po和Po’之间的偏差ΛΡ通常在0.5-1.0mm之间变化。即使考虑附加的绝对精度调整,ΛΡ可以减小到+-0.1-0.2_,这仍然大于系统要求。

[0042]为了解决该问题,机器人100可以进一步包括安装在至少一个臂101的末端的执行器单元。例如,对于并联机器人来说,执行器单元可以配置在所有臂的末端,而对于串联机器人(例如,6轴)来说,执行器单元可以配置在所有臂的末端臂的末端。

[0043]在一个实施方式中,参照示意性示出根据本公开实施例的使用执行器单元以校正ΛΡ的示例性处理的图3A和图3B,执行器单元被安装在至少一个臂101的末端,并且可以包括运动单元301和末端执行器302。运动单元301移动地安装在至少一个臂的末端。然而,注意,在机器人是串联机器人(例如,6轴)的情况下,执行器单元甚至可以直接与至少一个臂的末端臂(例如,第六轴)的末端集成并且仅用作末端执行器。末端执行器302例如包括夹持器或吸取器来拾取对象107。通过执行器单元,可以通过图10中所教导的以下步骤来校正对象的位置与目标位置之间的偏差,其中图10示意性示出了根据本公开实施例的用于校正偏差的方法的流程图。

[0044]在步骤S1010中,首先机器人通过执行器单元在第一位置处拾取对象并将被拾取的对象移动到第二位置。然后,方法前进到步骤S1012,响应于第二位置和目标位置之间的偏差,机器人通过执行器单元的运动来校正偏差。以这种方式,由于执行器单元通常具有比机器人高的精度,通过执行器单元的运动执行的偏差校正比机器人的移动所执行的校正更加有效。

[0045] 对于图3A和图3B所示的执行器单元,作为示例,可以通过运动单元相对于至少一个臂的运动来引起步骤S1012中执行器单元的运动。然而,在执行器单元与至少一个臂101的末端臂的未端集成的情况下,步骤S1012中通过执行器单元的运动校正偏差可以通过移动末端臂(例如,第六轴)来进行,在此期间,至少一个臂101的其他臂(例如,第一轴至第五轴)保持不动。

[0046]如果考虑具有视觉引导的机器人系统,则机器人可以进一步包括相机来执行偏差的校正。返回参照图1,在根据本公开实施例的实施方式中,例如,机器人100包括配置在机器人的至少一个臂处的相机103。在具有图1所示视觉系统的机器人系统中,图10所示的步骤1012可进一步包括图12中所教导的步骤。换句话说,图12示意性示出了根据本公开实施例的步骤S1012的实施方式。如图12所示,通过执行器单元的运动校正偏差还包括:使相机捕获目标位置的图像(S1210),基于所捕获的目标位置的图像计算第二位置与目标位置之间的偏差(S1212),并且响应于偏差小于预定阈值,使机器人移动执行器单元来校正偏差(S1214)。

[0047]换句话说,通过相机103,在校正偏差的过程中,可以随时随地捕获目标位置106的图像。基于所捕获的图像,视觉系统104可以反复地重新计算、然后校正对象107的当前位置与目标位置106之间的当前偏差,直到达到所要求的精度为止。如果偏差较小(例如,小于预定阈值),则可以如上所述通过执行器单元的运动来校正偏差。然而,响应于偏差大于或等于预定阈值,根据本公开的另一实施例,可以通过首先移动机器人、然后再次执行步骤SI 210-S1212来查看偏差是否足够小来减小偏差。可以重复地执彳丁该处理(捕获-计算-使机器人移动)直到实现小偏差为止。然后,通过执行器单元的运动来校正小偏差。

[0048]在根据本公开的另一实施方式中,如图3A和图3B所示,相机可以可替换地配置在运动单元301的第二部分处。通过这种配置,步骤S1012可以通过图11中教导的步骤(其不同于图12中教导的实施方式)来实施。例如,至少通过运动单元的运动校正偏差进一步包括:

[0049] (i)通过运动单元的运动使机器人移动相机,使得相机的视觉中心轴到达与目标位置的中心轴一致的参考轴处(S1110)。在该步骤中,首先例如通过控制单元102使机器人100通过运动单元301的运动移动相机303,使得相机301的视觉中心轴与目标位置106的中心轴一致,如图3A所示。此后,机器人100精确地知道相机301的当前视觉中心轴(以下称为“参考轴” )ο即,通过机器人系统找到参考轴。

[0050] (ii)至少通过运动单元的运动,使机器人移动末端执行器,使得被拾取的对象的中心轴与参考轴一致(S1112)。在该步骤中,例如通过控制单元102,随后使机器人101再次移动运动单元301,使得被拾取的对象107的中心轴与参考轴一致,如图3B所示。

[0051 ]这里,步骤(i)和(ii)中运动单元301的运动可以变化,例如绕着其中心轴204旋转、线性移动或它们的组合。在示例性实施方式中,单元301的这种运动甚至可以通过机器人100的臂101的部分或全部旋转来引起(这类似于执行器单元如上所述与末端臂集成的情况)。在另一示例性实施方式中,单元301的这种运动仅仅是相对于臂101的运动。即,在机器人100到达Po’之后,仅通过单元301的一个或多个运动执行偏差的校正,而臂101保持静止。在又一示例性实施方式中,可以通过前述实施方式的组合来执行校正。本公开不限于此。

[0052]实际上,配置有末端执行器302的第一部分和配置有相机303的第二部分可以相对于彼此固定或可移动。在前一种情况中,如图3A和图3B所示,运动单元301是集成部件,因此第一部分和第二部分以及运动单元301的其他部分是一个单元。在这种情况下,如果末端执行器302和相机303被适当配置,则在步骤(ii)中控制器102可以简单地使运动单元301绕其中心轴304旋转来使得被拾取的对象的中心轴与参考轴一致。适当配置的示例相对于旋转轴304对称地配置末端执行器302和相机303。

[0053]图4A和图4B示出了第一部分和第二部分相对于彼此可移动的后一种情形。如图4A和图4B所示,运动单元301例如可以包括第一部分3011、第二部分3012和其他部分3013。并且配置对象107的第一部分3011与配置相机303的第二部分3012相比可以处于较低水平。因此,步骤(i)和(ii)中单元301的运动可以分别是第二部分3012和第一部分3011的运动。在这种情况下,在图4A所示的步骤(i)之后,控制单元102可以仅移动运动单元301的第一部分3011来使对象107的中心轴与相机303的视觉中心轴一致(参见图4B)。即,对象107和相机303的中心轴均称为“参考轴”。此外,步骤(ii)/(i)中单元301的第一/第二部分的运动可以是旋转或线性或它们的组合。在这种情况下,如果末端执行器302和相机303被适当配置(例如,相对于中心轴对称配置),则步骤(ii)可以通过简单地绕着轴304旋转第一部分3011来执行。

[0054]图5A和图5B示意性示出了根据本公开实施例的机器人坐标系统中的运动单元301的运动的示例性路径。在图5A中,末端执行器302被示为相对于运动单元301的中心轴304与相机303对称配置,因此对象107可以仅通过旋转移动以使其中心轴与相机303的视觉中心轴一致。相反,图5B示出了对象107的线性运动以使其中心轴与相机303的视觉中心轴一致。

[0055]图6A和图6B示出了通过机器人臂101的运动引起的步骤(i)和(ii)中的运动的情况。图6A示出了校正机器人臂101(末端臂)以及运动单元301的偏差之前的初始状态。接下来,机器人臂101可以倾斜以使相机303的视觉中心轴与目标位置106的中心轴一致。并且然后,机器人臂101将在相反方向上倾斜以使对象107的中心轴与参考轴一致。

[0056] 应该理解,上面参照图1、图11描述的校正处理以及上面参照图3至图6、图12描述的校正处理可以组合到一起。例如,图3至图6所示的相机303也可以捕获目标位置106的图像(如相机103所进行的)。重新计算和校正与参照图1和图11所描述的相同,这里不再详述。

[0057]利用上述校正处理,对象107将直接位于目标位置的上方来用于后续的动作(诸如组装动作)。

[0058]如上所述,代替机器人本身的移动,通过配置在机器人臂的末端的运动单元校正被拾取的对象的位置与目标位置之间的偏差提高了机器人系统的精度而不增加复杂度和牺牲循环时间。

[0059]实际上,对象107在其方向和中心点方面并不是总是与执行器302(例如,夹持器和吸取器)完全匹配。图7A、图8A以及图7B、图SB分别示出了匹配情况和不匹配情况。为了调整失配(如果存在的话),图9示意性示出了根据本公开的又一实施例的具有第二相机901的另一机器人系统。如图9所示,相机901配置在机器人100的末端执行器的下方,并且位于机器人100移动所沿的路径中。参照图10,在步骤S1014至S1018中示出了用于确保对象107与执行器完全匹配的工作流程。

[0060]该工作流程包括接收由配置在机器人移动所沿路径中且位于机器人的末端执行器下方的第二相机所捕获的被拾取的对象的图像(S1014);基于被拾取的对象的图像,确定被拾取的对象的方向或中心点是否与末端执行器失配(S1016);以及响应于失配的确定,使机器人执行关于失配的调整(S1018)。

[0061 ] 应该注意,步骤S1014-S1018是步骤S1010-S1012的补充步骤,并且是任选的。还应该注意,步骤S1010-S1012与步骤S1014-S1018之间的顺序不是必须如图10所示。相反,它们可以同时执行或者根据需要逆序执行。例如,可以在S1012的处理之前、之后或期间执行S1014-S1018。

[0062]考虑如图9所示系统中的步骤S1014-S1018的实施方式,相机901捕获被拾取的对象107的图像并将它们发送至控制单元102。基于被拾取的对象107的图像,控制单元102确定末端执行器和对象107之间在它们的方向和中心点方面是否存在失配。响应于失配的确定,控制单元102将使机器人100进行相关调整。这些调整可以通过本领域的各种方式来完成,并且对本领域技术人员是已知的。此外,在对象107的最后组装之前,可以在任何时候任何地方进行调整。

[0063]本领域技术人员将理解,本文描述的方法和装置可以具体化为方法、系统或计算机程序产品。因此,方法和装置可以采用整体硬件实施例、整体软件实施例(包括固件、常驻软件、微码等)或者组合软件和硬件方面的实施例的形式,它们都可以在本文称为“电路”、“模块”或“系统”。

[0064]此外,方法和装置可以采用具有嵌入到介质中的计算机可用程序代码的计算机可用或计算可读介质上的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是任何介质,其可以包含、存储、传输、传播或传送程序以由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合,并且例如可以但不限于是电子的、磁的、光的、电磁的、红外的或半导体系统、装置、设备或传播介质,甚至是纸或者其上打印程序的其他适当介质。计算机可读介质的更多具体示例(非穷举列表)可包括:具有一条或多条线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPR0M或闪存)、光纤、便携式压缩盘随机存储器(CD-ROM)、光学存储设备、诸如支持互联网或内联网的传输介质、或者磁存储设备。用于执行本文所述方法和装置的操作的计算机程序代码可以诸如Java、Smalltalk、C++、C#等的面向对象的编程语言编写,并且还可以以传统的程序编程语言(诸如“C”编程语言)来编写。程序代码可以完全在用户计算机上,部分在用户计算机上、作为独立的软件包、部分在用户计算机上且部分在远程计算机上,或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种的情况下,远程计算机可以通过局域网(LAN)或广域网(WAN)连接至用户的计算机,或者连接可以针对外部计算机(例如,使用互联网服务供应商通过互联网)进行。

[0065]如上所述,本文的方法和装置可以在用于机器人100的控制单元102中实施,或者在包括连接至控制单元102的计算设备的系统中实施。在系统中包括计算设备的情况下,例如,计算设备包括执行用于本文所描述的方法和装置的计算的软件以允许部件的组装。计算设备所使用的用于执行那些计算的软件以能够加载到计算设备中来执行的形式位于适当的介质上。可替换地,如上所述,通过已知方式,从计算设备所在的相同站点或者从与计算设备所在站点远程的另一站点,可以将软件加载到计算设备中,或者可以将软件下载到控制单元102或计算设备中。作为另一可替换方式,软件可以驻留在计算设备中。在图7中未示出的另一实施例中,系统100不包括计算设备而是仅包括控制单元102,并且软件或者如上所述从适当介质加载到控制单元102中或者下载到控制单元102中以将软件加载到控制单元102中或者驻留在控制单元102中,并且控制单元102直接接收来自相机103、303或901的输入。

[0066]本领域技术人员所理解的,当在计算设备或控制单元102中以软件实施方法时,计算设备或控制单元102用于执行软件,从而进行本文所述的方法和系统的计算。控制单元102连接至机器人100,其例如用于执行所述对象的组装。因此,如果软件由控制单元102执行或者如果控制单元102接收来自计算设备的执行用于该技术的软件的命令,则机器人100被控制为根据本文所述的方法和系统执行组装处理(包括校正处理)。应该理解,本文所述的技术可以在机器人控制单元102上实施为软件产品,或者部分或完全在经由通信网络(诸如但不限于互联网)与机器人控制单元102通信的计算设备上实施。

[0067]上面仅为了说明的目的描述了本发明的几个示例性实施例。应该理解,本发明不限于所公开的实施例。相反,本发明用于覆盖包括在所附权利要求的精神和范围中的各种修改和等效配置。所附权利要求的范围满足最广泛的解释,并且覆盖所有这些修改和等效结构和功能。

Claims (36)

1.一种通过工业机器人将对象移动到目标位置的方法,其中,所述工业机器人包括至少一个臂以及安装在所述至少一个臂的末端的执行器单元,所述方法包括: 使所述机器人通过所述执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置;以及 响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差,使所述机器人通过所述执行器单元的运动校正所述偏差。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述执行器单元包括可移动地安装在所述至少一个臂的末端的运动单元以及配置在所述运动单元的第一部分处的末端执行器, 其中,通过所述运动单元相对于所述至少一个臂的运动来引起所述执行器单元的运动。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述执行器单元包括配置在所述运动单元的第二部分处的相机, 其中,通过所述执行器单元的运动校正所述偏差还包括: 使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述相机,使得所述相机的视觉中心轴到达与所述目标位置的中心轴一致的参考轴;以及 使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述末端执行器,使得所述被拾取的对象的中心轴与所述参考轴一致。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此可移动。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此固定。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述执行器单元的运动类型包括线性、旋转或它们的组合。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述机器人还包括配置在所述至少一个臂处的相机,并且 其中,响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差,使所述机器人通过所述执行器单元的运动校正所述偏差还包括: 使所述相机捕获所述目标位置的图像; 基于所述目标位置的被捕获的图像,计算所述第二位置与所述目标位置之间的偏差;以及 响应于所述偏差小于预定阈值,使所述机器人移动所述执行器单元以校正所述偏差。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括: 响应于所述偏差大于或等于所述预定阈值,使所述机器人移动来减小所述偏差。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述机器人是串联机器人,并且所述执行器单元与所述至少一个臂的末端臂的末端集成,并且 其中,通过所述执行器单元的运动校正所述偏差通过所述末端臂的移动来进行,在此期间,所述至少一个臂的其他臂保持不动。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,还包括: 接收通过配置在所述机器人移动所沿的路径中且位于所述机器人的所述末端执行器下方的第二相机所捕获的所述被拾取的对象的图像; 基于所述被拾取的对象的图像确定所述被拾取的对象的方向或中心点是否与所述末端执行器的方向或中心点失配;以及 响应于所述失配的确定,使所述机器人执行关于所述失配的调整。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述工业机器人是装配机器人。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述末端执行器包括吸取器或夹持器。
13.—种用于通过工业机器人将对象移动到目标位置的装置,其中,所述机器人包括至少一个臂以及安装在所述至少一个臂的末端的执行器单元,所述装置包括: 用于使所述机器人通过所述执行器单元拾取位于第一位置的对象并将被拾取的对象移动到第二位置的装置;以及 用于响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差,通过所述执行器单元的运动校正所述偏差的装置。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,所述执行器单元包括可移动地安装在所述至少一个臂的末端的运动单元以及配置在所述运动单元的第一部分处的末端执行器, 其中,用于响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差通过所述执行器单元的运动校正偏差的装置通过所述运动单元相对于所述至少一个臂的运动来引起所述执行器单元的运动。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述执行器单元包括配置在所述运动单元的第二部分处的相机,并且其中用于响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差通过所述执行器单元的运动校正偏差的装置还包括: 用于使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述相机,使得所述相机的视觉中心轴到达与所述目标位置的中心轴一致的参考轴的装置;以及 用于使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述末端执行器,使得所述被拾取的对象的中心轴与所述参考轴一致的装置。
16.根据权利要求15所述的装置,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此可移动。
17.根据权利要求15所述的装置,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此固定。
18.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述执行器单元的运动类型包括线性、旋转或它们的组合。
19.根据权利要求13或14所述的装置,其中,所述机器人还包括配置在所述至少一个臂处的相机,并且其中用于响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差通过所述执行器单元的运动校正偏差的装置还包括: 用于使所述相机捕获所述目标位置的图像的装置; 用于基于所述目标位置的被捕获的图像,计算所述第二位置与所述目标位置之间的偏差的装置;以及 用于响应于所述偏差小于预定阈值,使所述机器人移动所述执行器单元以校正所述偏差的装置。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,用于响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差通过所述执行器单元的运动校正偏差的装置还包括:用于响应于所述偏差大于或等于所述预定阈值,使所述机器人移动来减小所述偏差的装置。
21.根据权利要求13所述的装置,其中,所述机器人是串联机器人,并且所述执行器单元与所述至少一个臂的末端臂的末端集成,并且 其中,通过所述执行器单元的运动校正所述偏差通过所述末端臂的移动来进行,在此期间,所述至少一个臂的其他臂保持不动。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的装置,还包括: 用于接收通过配置在所述机器人移动所沿的路径中且位于所述机器人的所述末端执行器下方的第二相机所捕获的所述被拾取的对象的图像的装置; 用于基于所述被拾取的对象的图像确定所述被拾取的对象的方向或中心点是否与所述末端执行器的方向或中心点失配的装置;以及 用于响应于所述失配的确定,使所述机器人执行关于所述失配的调整的装置。
23.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述工业机器人是装配机器人。
24.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述末端执行器包括吸取器或夹持器。
25.一种工业机器人系统,包括: 工业机器人,包括: 至少一个臂;和 执行器单元,安装在所述至少一个臂的末端;以及 控制单元,被配置用于: 使所述机器人通过所述执行器单元拾取位于第一位置的对象并将所述被拾取的对象移动到第二位置;和 响应于所述第二位置与所述目标位置之间的偏差,通过所述执行器单元的运动校正所述偏差。
26.根据权利要求25所述的系统,其中,所述执行器单元包括可移动地安装在所述至少一个臂的末端处的运动单元以及配置在所述运动单元的第一部分处的末端执行器, 其中所述控制单元被配置为通过引起所述运动单元相对于所述至少一个臂的运动来校正所述偏差。
27.根据权利要求26所述的系统,其中,所述执行器单元还包括配置在所述运动单元的第二部分处的相机,并且所述控制单元被配置为通过以下步骤校正偏差: 使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述相机,使得所述相机的视觉中心轴到达与所述目标位置的中心轴一致的参考轴;以及 使所述机器人通过所述运动单元的运动移动所述末端执行器,使得所述被拾取的对象的中心轴与所述参考轴一致。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此可移动。
29.根据权利要求27所述的系统,其中,所述第一部分和所述第二部分相对于彼此固定。
30.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述执行器单元的运动类型包括线性、旋转或它们的组合。
31.根据权利要求25或26所述的系统,其中,所述机器人还包括配置在所述至少一个臂处的相机,并且其中所述控制单元被配置为通过以下步骤校正所述偏差: 使所述相机捕获所述目标位置的图像; 基于所述目标位置的被捕获的图像,计算所述第二位置与所述目标位置之间的偏差;以及 响应于所述偏差小于预定阈值,使所述机器人移动所述执行器单元以校正偏差。
32.根据权利要求31所述的系统,其中,所述控制单元被配置为通过以下步骤校正所述偏差: 响应于所述偏差大于或等于所述预定阈值,使所述机器人移动来减小所述偏差。
33.根据权利要求25所述的系统,其中,所述机器人是串联机器人,并且所述执行器单元与所述至少一个臂的末端臂的末端集成,并且 其中,通过所述末端臂的移动校正所述偏差,在此期间,所述至少一个臂的其他臂保持不动。
34.根据权利要求26至33中任一项所述的系统,其中,所述控制单元被进一步配置为: 接收被配置在所述机器人移动所沿的路径中且位于所述机器人的所述末端执行器下方的第二相机所捕获的所述被拾取的对象的图像; 基于所述被拾取的对象的图像确定所述被拾取的对象的方向或中心点是否与所述末端执行器的方向或中心点失配;以及 响应于所述失配的确定,使所述机器人执行关于所述失配的调整。
35.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述工业机器人是装配机器人。
36.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述末端执行器包括吸取器或夹持器。
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