CN107538466B - 并联机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种并联机器人，包括并联机器人本体及视觉系统，并联机器人本体包括多个连杆驱动电机、多个控制连杆、固定平台、移动平台、底座及操作平台，所述固定平台顶部设置有筒体，所述筒体中部带有圆形孔，所述多个连杆驱动电机固定于筒体的周围，所述固定平台与底座相连，所述控制连杆的一端连接连杆驱动电机，另一端连接移动平台；所述视觉系统包括摄像机转动平台、固定在摄像机转动平台上的摄像机及用于带动摄像机转动平台转动的摄像机转动平台驱动电机，所述摄像机转动平台驱动电机固定在所述筒体的圆形孔内。本发明的并联机器人，可利用图像拼接技术将多个拍摄点位所拍摄到的图像进行拼接，得到拼接的视野图像，实现扩大视野范围的目的。

Description

并联机器人

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，涉及一种具有视觉系统的并联机器人。

背景技术

工业机器人在工业生产中一般是在操作人员的引导下完成示教内容，或通过离线编程的方式来完成所要进行的操作，如路径规划、运动编程等。机器人工作过程只是重复的执行程序所要完成的动作。而工作在开放环境下的机器人，对外界信息的变化缺乏足够的感知能力，不能对已改变的工作环境做出相应的调整，从而会影响加工精度和加工质量，而且还有可能造成工业事故。另外，示教或离线编程的方式需要大量的准备时间，这在很大程度上降低了生产效率。因此，视觉系统在工业机器人领域中应用的非常广泛。但由于受到并联机器人的结构限制，常用的并联机器人的视觉系统所能拍摄得到的视野范围普遍较小，所以需要一种新的方法来扩大视野范围，从而提高并联机器人及其视觉系统的通用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述已有技术的不足，提供一种具备大视野范围的视觉系统的并联机器人。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：

提供一种并联机器人，包括并联机器人本体及视觉系统，其中，

所述并联机器人本体包括多个连杆驱动电机、多个控制连杆、固定平台、移动平台、底座及操作平台，所述固定平台顶部设置有筒体，所述筒体中部带有圆形孔，所述多个连杆驱动电机固定于筒体的周围，所述固定平台与底座相连，所述控制连杆的一端连接连杆驱动电机，另一端连接移动平台；

所述视觉系统包括摄像机转动平台、固定在摄像机转动平台上的摄像机及用于带动摄像机转动平台转动的摄像机转动平台驱动电机，所述摄像机转动平台驱动电机固定在所述筒体的圆形孔内。

本发明的并联机器人，当摄像机转动平台在摄像机转动平台驱动电机的驱动下转动时，固定在摄像机转动平台上的摄像机做旋转运动。可在摄像机运动轨迹上预先设定多个拍摄点位(例如四个拍摄点位)，每到一个预设的拍摄点位时摄像机拍摄一张照片，然后利用图像拼接技术将多个拍摄点位所拍摄到的图像进行拼接，得到一幅拼接的视野图像，从而实现扩大视野范围的目的。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明可以利用图像拼接技术将所拍摄得到的四幅图像进行拼接，扩大了视野范围，有效的解决了固定摄像机视野范围小的缺点。

(2)本发明的并联机器人其视觉系统带有摄像机转动平台及用于带动摄像机转动平台转动的摄像机转动平台驱动电机，可带动摄像机进行不同点位的拍摄，从而有效的避免了末端抓手出现在摄像机视野中。

(3)本发明的视觉系统安装调试简单，且整体移动后不需要再次调试，具有较高的稳定性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的并联机器人正面仰视图(仅显示两个电机，另外四个电机省略)；

图2是本发明一实施例提供的并联机器人其并联机器人本体的局部示意图；

图3是本发明一实施例提供的并联机器人其移动平台与从动杆连接的局部示意图；

图4是本发明一实施例提供的的并联机器人其视觉系统的示意图。

图中：

1.连杆驱动电机；2.控制连杆；3.固定平台；4.万向轴；5.移动平台；6.底座；7.操作平台；8.底座移动孔；9.移动平台安装接口；101.摄像机转动平台；102.摄像机；103.光源；104.摄像机转动平台驱动电机；105.筒体；106.摄像机安装板；107.摄像机安装板调节孔；201.主动连杆；202.连杆连接轴承；203.从动连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的并联机器人进行详细说明。

如图1至图4所示，本发明一实施例提供的并联机器人包括并联机器人本体及视觉系统。

如图1及图2所示，并联机器人本体包括六个独立的连杆驱动电机1、六个独立的控制连杆2、固定平台3、移动平台5、底座6及操作平台7。固定平台3呈Γ型，其顶部设置有筒体105，筒体105中部带有圆形孔。与六个控制连杆2连接的六个连杆驱动电机1呈三角形固定于固定平台3上方的筒体105的周围，即六个连杆驱动电机1两两一组，每组连杆驱动电机1处于三角形的一条边上。固定平台3与底座6相连，且固定平台3可通过底座6上设置的底座移动孔8沿底座6上下移动。

如图1及图2所示，并联机器人的六个控制连杆2分别由主动连杆201、连杆连接轴承202和从动连杆203组成。主动连杆201与连杆驱动电机1的输出轴端相连，从动连杆203通过连杆连接轴承202与主动连杆201相连。

如图3所示，移动平台5呈圆角六边形，在圆角六边形各个圆角处设有万向轴4，控制连杆2的从动连杆203通过万向轴4与移动平台5相连接。在移动平台5上设置有可用于安装各类末端执行机构的多个安装接口9。

如图1及图2所示，并联机器人的下端为操作平台7，底座6固定在操作平台7上。

如图1及图4所示，并联机器人的视觉系统包括：摄像机转动平台101、摄像机102、光源103及用于控制摄像机转动平台101转动的摄像机转动平台驱动电机104。摄像机转动平台驱动电机104固定在并联机器人的固定平台3的筒体105的圆形孔中，摄像机转动平台驱动电机104的输出轴端与摄像机转动平台101的中心相连，摄像机转动平台驱动电机104旋转时可以带动摄像机转动平台101进行旋转。

如图1及图4所示，摄像机102通过摄像机安装板106固定在摄像机转动平台101上，并且摄像机102相对于摄像机转动平台101偏心设置。在摄像机安装板106上设有调节孔107，通过该调节孔107可以对摄像机102进行上下调节。光源103固定于摄像机102的下方。当摄像机转动平台驱动电机104转动时带动摄像机转动平台101转动，从而变换摄像机102拍摄位置。

本实施例的并联机器人具体动作过程如下：

当目标物体出现在操作平台7上时，图中未示出的机器人控制器传出驱动信号，控制摄像机转动平台驱动电机104带动摄像机转动平台101进行转动，同时移动平台5向摄像机102反方向运动，从摄像机102视野中移出。当摄像机102每移动到一个预设定的拍摄点位时，图中未示出的视觉板卡发出指令，控制摄像机102进行图像采集。将四个预设定点位图像进行拼接处理，得到一幅完整的视野图像，并对其处理得到目标物体的位姿信息。得到目标的位姿信息后，机器人控制系统将驱动信号传递给各个连杆驱动电机1，从而控制移动平台5的移动，移动平台5带动末端执行机构移动，从而实现末端执行机构后续的抓取工作。

当然，在其它实施例中，根据不同的自由度需求，控制连杆2的数量还可以是2至5个。

Claims (9)

1.一种并联机器人，其特征在于，包括并联机器人本体及视觉系统，其中，

所述并联机器人本体包括多个连杆驱动电机、多个控制连杆、固定平台、移动平台、底座及操作平台，所述固定平台顶部设置有筒体，所述筒体中部带有圆形孔，所述多个连杆驱动电机固定于筒体的周围，所述固定平台与底座相连，所述控制连杆的一端连接连杆驱动电机，另一端连接移动平台；

所述视觉系统包括摄像机转动平台、固定在摄像机转动平台上的摄像机及用于带动摄像机转动平台转动的摄像机转动平台驱动电机，所述摄像机转动平台驱动电机固定在所述筒体的圆形孔内。

2.根据权利要求1所述的并联机器人，其特征在于，所述控制连杆包括主动连杆、连杆连接轴承和从动连杆，所述主动连杆与连杆驱动电机的输出轴端相连，所述从动连杆通过连杆连接轴承与主动连杆相连。

3.根据权利要求1所述的并联机器人，其特征在于，所述移动平台呈多边形，所述移动平台在多边形各个角处设有万向轴，所述控制连杆的从动连杆通过万向轴与移动平台相连接。

4.根据权利要求1所述的并联机器人，其特征在于，所述并联机器人本体包括六个连杆驱动电机及六个控制连杆，所述移动平台呈圆角六边形，所述移动平台在圆角六边形各个圆角处设有万向轴，所述控制连杆的从动连杆通过万向轴与移动平台相连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的并联机器人，其特征在于，所述移动平台上设置有可用于安装末端执行机构的一个或多个安装接口。

6.根据权利要求1所述的并联机器人，其特征在于，所述摄像机转动平台驱动电机的输出轴端与摄像机转动平台的中心相连。

7.根据权利要求6所述的并联机器人，其特征在于，所述摄像机通过摄像机安装板固定在摄像机转动平台上，且所述摄像机相对于摄像机转动平台偏心设置。

8.根据权利要求7所述的并联机器人，其特征在于，所述摄像机安装板上设有调节孔，通过该调节孔可以对摄像机进行上下调节。

9.根据权利要求1所述的并联机器人，所述底座上设置有底座移动孔，所述固定平台可通过所述底座移动孔沿底座上下移动。

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