CN106625669A - 全方位移动视觉机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全方位移动视觉机器人系统，包括总控台，总控台连接至少一个全方位移动视觉机器人，每个全方位移动视觉机器人还与检测仪器连接；总控台用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的动作和实时监控各台检测仪器的参数；检测仪器用于实时采集被操作工件的状态参数，并将状态参数发送至全方位移动视觉机器人；全方位移动视觉机器人用于根据总控台的控制进行相应的动作和按照所接收到的被操作工件的状态参数选择下一步需要进行的作业。本发明可以脱离生产线的约束，实现智能化、柔性化、灵活性强、适应性强的检测工作，精准度高，稳定性好，重复定位精度高，同时适用性强，能够应用于各种不同的环境。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种全方位移动视觉机器人系统。
背景技术
在各行业，AGV小车大多数应用于物料搬运上，应用形式单一。而对于机器人，在工业上，也是多安装在流水线上或滑台上，无法实现大范围的自由移动，如多处需要机器人，但使用频率不高，在机器人无法自由移动式，就需安装多个机器人，浪费财力。现在的工业生产中，有些大尺寸零件，在其组装完成后最终检测时，不能直接放入设备中，需要进行智能人工检测。由于人工的操作每次都不同，无法实现重复性，所以导致检测准确性无法保证，因此需要可移动的机器人来实现智能移动实时检测。针对于危险行业，更需基于影像导航的智能移动实时检测机器人。因此，基于影像导航的智能移动实时检测机器人的研发是未来AGV机器人技术发展的主要方向。
发明内容
有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种全方位移动视觉机器人系统，利用磁导航技术或无线遥控技术来引导全方位移动平台移动，到指定位置后，利用视觉系统对工作平台及工件进行取样，通过接收的仪器检测参数对工件进行作业。
本发明通过以下技术手段解决上述问题：
一种全方位移动视觉机器人系统，包括总控台，所述总控台连接至少一个全方位移动视觉机器人，每个全方位移动视觉机器人还与检测仪器连接；
所述总控台用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的动作和实时监控各台检测仪器的参数；
所述检测仪器用于实时采集被操作工件的状态参数，并将状态参数发送至全方位移动视觉机器人；
所述全方位移动视觉机器人用于根据总控台的控制进行相应的动作和按照所接收到的被操作工件的状态参数选择下一步需要进行的作业。
进一步地，所述总控台包括：
机器人管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的机械动作；
电池充电管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行电池充电；
仪器实时监控模块，用于实时监控各台检测仪器的参数。
进一步地，所述全方位移动视觉机器人包括：
无线通讯模块，用于全方位移动视觉机器人与总控台和检测仪器进行无线通讯，接收总控台的控制指令以及检测仪器发送的被操作工件的状态参数；
视觉系统，用于精确判断被操作工件的姿态和位置，并将姿态和位置发送至处理控制模块；
处理控制模块，用于根据接收的被操作工件的状态参数通过多点感应信号和算法确认全方位移动视觉机器人与被操作工件的位置关系，并根据位置关系发送控制信号至全方位移动平台；根据接收的被操作工件的姿态和位置进行分析处理后发出控制信号至机械手；
全方位移动平台，用于根据接收的控制信号自主导航、避障地将机器人360°全方向智能移动到任意指定到达的位置；
机械手，用于根据处理控制模块的控制信号实现夹持工件、旋转按钮、实时检测在内的相应作业；
充电接收装置，用于根据电池充电管理模块的管理控制进行相应的充电。
进一步地，充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的底盘，接收路面铺设的发送装置发送的电能。
进一步地，充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的侧面，接收工作位置旁边放置的充电设备发送的电能。
进一步地，所述总控台为手机、PC机或IPAD。
进一步地，所述视觉系统为CCD照相机。
本发明把机器人与AGV技术融合一起，配上检测仪器，可以脱离生产线的约束，实现智能化、柔性化、灵活性强、适应性强的检测工作。影像导航的智能移动实时检测机器人，智能化程序高、精准度高、稳定性好，重复定位精度高，同时适用性强，能够应用于各种不同的环境，如危险、有毒、露天等。影像导航的智能移动实时检测机器人，由于各系统控制模块化，具有很强的独立性和统一协调性。其应用范围很广，如医疗、物流、探险均可适用，具有广阔的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明全方位移动视觉机器人系统的结构示意图；
图2是本发明全方位移动视觉机器人系统的网络拓扑图；
图3是本发明全方位移动视觉机器人的控制原理图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2所示，本发明提供一种全方位移动视觉机器人系统，包括总控台，所述总控台连接至少一个全方位移动视觉机器人，每个全方位移动视觉机器人还与检测仪器连接；
所述总控台用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的动作和实时监控各台检测仪器的参数；机器人内部集成无线通讯模块，机器人与总控台进行无线通讯，接收总控台的控制信号进行相应的动作，比如操作人员想要机器人停止作业，或者操作人员相要机器人去往另外一个地方进行作业。检测仪器将工作状态参数通过机器人发送至总控台，实现总控台实时监控各台检测仪器的参数的功能。
所述检测仪器用于实时采集被操作工件的状态参数，并将状态参数发送至全方位移动视觉机器人；机器人集成的检测技术包含功能有尺寸检测、轮廓提取检测、外观检测、识别字符检测、3D检测、漏装检测等。
所述全方位移动视觉机器人用于根据总控台的控制进行相应的动作和按照所接收到的被操作工件的状态参数选择下一步需要进行的作业。
数据内闭环系统：机器人内部集成无线通讯模块，可与检测仪器进行无线通讯，按照所接收到的被操作工件的状态参数选择下一步需要进行的作业。机器人与被操作工件、检测仪器，三者之间形成内闭环系统，更加智能与可调控性。
所述总控台包括：
机器人管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的机械动作；
电池充电管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行电池充电，通过控制充电桩的通断来控制机器人电池的充电。
仪器实时监控模块，用于实时监控各台检测仪器的参数。
所述总控台为手机、PC机或IPAD。
智慧实验室系统：机器人与总控台结合一起，搭建智慧实验室。智慧实验室里一个实验人员可以管理整个实验楼层、多个实验室、更多的实验仪器。实验人员只需通过手机或者PC机，就可以指挥机器人进行试验。对于突发情况，总控台会向实验人员发出预警，并根据预设程序直接进行危险处理，保障我们的仪器与被检件的安全。
如图3所示，所述全方位移动视觉机器人包括：
无线通讯模块，用于全方位移动视觉机器人与总控台和检测仪器进行无线通讯，接收总控台的控制指令以及检测仪器发送的被操作工件的状态参数。
视觉系统，用于精确判断被操作工件的姿态和位置，并将姿态和位置发送至处理控制模块；所述视觉系统为CCD照相机。
处理控制模块，用于根据接收的被操作工件的状态参数通过多点感应信号和算法确认全方位移动视觉机器人与被操作工件的位置关系，并根据位置关系发送控制信号至全方位移动平台；根据接收的被操作工件的姿态和位置进行分析处理后发出控制信号至机械手。
全方位移动平台，用于根据接收的控制信号自主导航、避障地将机器人360°全方向智能移动到任意指定到达的位置。
全方位移动平台是一款无死角、任意高精度移动的智能设备，平台设计采用麦克纳姆轮先进技术，支持无转弯半径360°全方向自由移动。擅长在狭小空间中运动作业；超长的工作时间要求、零部件的搬运、危险行业和高精度要求等特殊环境作业。采用先进的导航技术和对周边环境的检测功能，可自主导航、避障；同时，能根据不同的作业需求搭载不同的备用系统。可根据客户需求增加多种功能。
机械手，用于根据处理控制模块的控制信号实现夹持工件、旋转按钮、实时检测在内的相应作业。
CCD照相机与机器手轻松构建机械手视觉系统，可实现与各种机械手的直接通讯,视觉系统和机械手坐标的统一以及稳定运用，配备前所未见的简单且高精度的校正功能。
CCD照相机精确判断被操作工件的姿态和位置。视觉系统的高精度定位可以抵消移动时所产生的99％的误差，从此，精度不再是难题。
充电接收装置，用于根据电池充电管理模块的管理控制进行相应的充电。
充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的底盘，接收路面铺设的发送装置发送的电能。
充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的侧面，接收工作位置旁边放置的充电设备发送的电能。
无线充电技术：无线充电采取两种形式，一种为路面铺设发送装置，机器人底盘装载充电接收装置，为移动中的机器人提供电能；另一种方式为机器人停留工作位置旁边放置充电设备，机器人侧面悬挂充电接收装置，使得机器人边工作边充电。无线充电技术的研发成功，使得我们的机器人可以24小时不间断的工作，真正的提高效率，也为24小时智慧实验室的建立提供了前提。
本发明全方位移动视觉机器人系统的工作过程如下：
利用无线遥控技术或磁导航技术来引导机器人移动，检测到工作台后停止。
机器人移动对工作台进行整体采样。发现无需工作时，自动运行走向下一个工作台。
当发现有需工作时，机器人通过多点感应信号和算法确认机器人与工作台的位置关系，CCD照相机精确判断被操作工件的姿态和位置。通过视觉系统提取坐标，给机器人信号触发，机器人自动移动到所指定的点，通过判定，自行调整手臂位置，然后进行夹持工件、旋转按钮、实时检测等工作。
每次完成一个动作，都会进行采样分析，是否还有剩余工作需完成，如无，机器人回原位，运行至下一个工作台。
本发明把机器人与AGV技术融合一起，配上检测仪器，可以脱离生产线的约束，实现智能化、柔性化、灵活性强、适应性强的检测工作。影像导航的智能移动实时检测机器人，智能化程序高、精准度高、稳定性好，重复定位精度高，同时适用性强，能够应用于各种不同的环境，如危险、有毒、露天等。影像导航的智能移动实时检测机器人，由于各系统控制模块化，具有很强的独立性和统一协调性。其应用范围很广，如医疗、物流、探险均可适用，具有广阔的市场前景。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，包括总控台，所述总控台连接至少一个全方位移动视觉机器人，每个全方位移动视觉机器人还与检测仪器连接；
所述总控台用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的动作和实时监控各台检测仪器的参数；
所述检测仪器用于实时采集被操作工件的状态参数，并将状态参数发送至全方位移动视觉机器人；
所述全方位移动视觉机器人用于根据总控台的控制进行相应的动作和按照所接收到的被操作工件的状态参数选择下一步需要进行的作业。
2.根据权利要求1所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，所述总控台包括：
机器人管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行相应的机械动作；
电池充电管理模块，用于管理指挥全方位移动视觉机器人进行电池充电；
仪器实时监控模块，用于实时监控各台检测仪器的参数。
3.根据权利要求2所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，所述全方位移动视觉机器人包括：
无线通讯模块，用于全方位移动视觉机器人与总控台和检测仪器进行无线通讯，接收总控台的控制指令以及检测仪器发送的被操作工件的状态参数；
视觉系统，用于精确判断被操作工件的姿态和位置，并将姿态和位置发送至处理控制模块；
处理控制模块，用于根据接收的被操作工件的状态参数通过多点感应信号和算法确认全方位移动视觉机器人与被操作工件的位置关系，并根据位置关系发送控制信号至全方位移动平台；根据接收的被操作工件的姿态和位置进行分析处理后发出控制信号至机械手；
全方位移动平台，用于根据接收的控制信号自主导航、避障地将机器人360°全方向智能移动到任意指定到达的位置；
机械手，用于根据处理控制模块的控制信号实现夹持工件、旋转按钮、实时检测在内的相应作业；
充电接收装置，用于根据电池充电管理模块的管理控制进行相应的充电。
4.根据权利要求3所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的底盘，接收路面铺设的发送装置发送的电能。
5.根据权利要求3所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，充电接收装置设置在全方位移动视觉机器人的侧面，接收工作位置旁边放置的充电设备发送的电能。
6.根据权利要求1所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，所述总控台为手机、PC机或IPAD。
7.根据权利要求3所述的全方位移动视觉机器人系统，其特征在于，所述视觉系统为CCD照相机。
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