CN108237533B - 一种机器人自适应对象定位方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人自适应对象定位方法及系统，通过第一采集模块和第二采集模块获取矩形操作面板的边缘上的至少三个定位点的位置信息，三个定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上，再根据定位点的位置信息，确定矩形操作面板上的操作位的位置，克服现有技术中存在的缺陷，提高操作位的定位精度，减小定位误差。

Description

一种机器人自适应对象定位方法及系统
技术领域
本发明涉及操作位定位领域，尤其是一种机器人自适应对象定位方法及系统。
背景技术
目前，工业生产中，常常需要利用机器人进行相应的生产操作，例如汽车自动化生产中，全程通过机器人来完成，此过程中，包括机器人对安装位置的定位，现有定位方案误差较大，而机器人对安装位置的定位精度的高低，直接影响其生产出来的产品的质量。以电池自动化测试车间为例：电池测试流程包括预充－－老化－－静置－－检测－－分容－－老化－－静置－－检测－－分档，从而实现对电池的性能测试和容量分类，将性能符合要求以及容量符合要求的电池挑拣出来。其中，分容柜的面板上设置有多个电池安装位；分容是将电池安装至分容柜的面板的电池安装位上，安装完成后，分容柜对电池的容量进行测量以实现分容。在机器人将电池安装至分容柜面板的电池安装位之前，机器人需要先对电池安装位进行定位，现有方案中，分容柜的面板上的电池安装位的位置信息已知且预存储在机器人中，机器人利用距离传感器扫描单个定位点以确定面板的所在位置，由于单个定位点在面板的位置是已知的，则可以根据单个定位点在面板的位置以及预存储的电池安装位的位置信息，可以控制机器人将电池摆放至相应的电池安装位上；但是，由于分容柜的尺寸误差、分容柜的面板的安装角度误差、距离传感器的定位误差、摆放分容柜的地面不平导致面板位置误差，进而导致安装位置的定位误差较大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种机器人自适应对象定位方法及系统，用于提高操作柜的操作位的定位精度，减小定位误差。
本发明所采用的技术方案是：一种机器人自适应对象定位系统，用于机器人定位操作柜上的操作位，所述操作柜包括矩形操作面板，所述矩形操作面板上设置有至少一个操作位，所述机器人自适应对象定位系统包括第一采集模块、第二采集模块和机器人主控器；
所述第一采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
所述第二采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，所述第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
所述机器人主控器用于根据定位点的位置信息确定操作位的位置；
所述第一采集模块的输出端、第二采集模块的输出端与机器人主控器的输入端连接。
进一步地，所述机器人主控器用于根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，所述原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；并根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。
进一步地，所述第一采集模块或第二采集模块为距离传感器。
进一步地，所述第一采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上一个定位点的位置信息。
进一步地，所述第二采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上两个定位点的位置信息。
本发明所采用的另一技术方案是：一种机器人自适应对象定位方法，应用于所述的机器人自适应对象定位系统，所述机器人自适应对象定位方法包括以下步骤：
第一采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
第二采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，所述第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
机器人主控器根据定位点的位置信息确定操作位的位置。
进一步地，所述机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，所述原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；
所述机器人主控器根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。
进一步地，所述第一采集模块或第二采集模块为距离传感器。
进一步地，所述第一采集模块采集矩形操作面板的边缘上一个定位点的位置信息。
进一步地，所述第二采集模块采集矩形操作面板的边缘上两个定位点的位置信息。
本发明的有益效果是：
本发明一种机器人自适应对象定位方法及系统，通过第一采集模块和第二采集模块获取矩形操作面板的边缘上的至少三个定位点的位置信息，三个定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上，再根据定位点的位置信息，确定矩形操作面板上的操作位的位置，克服现有技术中存在的缺陷，提高操作位的定位精度，减小定位误差。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种机器人自适应对象定位系统中矩形操作面板的一具体实施例示意图；
图2是本发明一种机器人自适应对象定位系统的一具体实施例示意图；
其中，A－第一定位点；B－第二定位点；C－第三定位点；D－操作位；E－矩形操作面板；F－矩形操作面板的原点。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种机器人自适应对象定位系统，用于机器人定位操作柜上的操作位，操作柜包括矩形操作面板，矩形操作面板上设置有至少一个操作位，机器人需要在操作位上进行相应的操作，因此，需要获取操作位的位置；机器人自适应对象定位系统包括第一采集模块、第二采集模块和机器人主控器；
第一采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
第二采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
机器人主控器用于根据定位点的位置信息确定操作位的位置；
第一采集模块的输出端、第二采集模块的输出端与机器人主控器的输入端连接；本发明中，第一采集模块、第二采集模块设置在机器人上。
本发明通过对矩形操作面板的边缘上至少3个定位点的定位，克服现有技术中单点定位存在的缺陷，提高操作柜的操作位的定位精度，减小定位误差。
本发明中，第一采集模块或第二采集模块为距离传感器，用于获取距离传感器到某一平面的距离。机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的位置；机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；机器人主控器根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。参考图1，图1是本发明一种机器人自适应对象定位系统中矩形操作面板的一具体实施例示意图；矩形操作面板E上设置有多个操作位D，本实施例中，矩形操作面板E上设置有8个操作位D，第一采集模块用于采集矩形操作面板E的边缘上一个定位点的位置信息，即第一定位点A的位置信息；第二采集模块用于采集矩形操作面板E的边缘上两个定位点的位置信息，即第二定位点B和第三定位点C的位置信息。根据第一定位点A、第二定位点B和第三定位点C的位置信息可以确定三点所在的平面的位置，即矩形操作面板E的空间位置，另外，根据A、B、C三点可以确定矩形操作面板的原点F的位置，而操作位D在矩形操作面板E的位置分布信息已知，则根据矩形操作面板的原点F的位置和操作位D在矩形操作面板E的位置分布信息可以控制机器人在相应的操作位上进行相应的操作。
基于上述的机器人自适应对象定位系统，本发明还提供一种机器人自适应对象定位方法，包括以下步骤：
第一采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
第二采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
机器人主控器根据定位点的位置信息确定操作位的位置。
本发明通过对矩形操作面板的边缘上至少3个定位点的定位，克服现有技术中单点定位存在的缺陷，提高操作柜的操作位的定位精度，减小定位误差。
本发明中，第一采集模块或第二采集模块为距离传感器，用于获取距离传感器到某一平面的距离。机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的位置；机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；机器人主控器根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。参考图1，图1是本发明一种机器人自适应对象定位系统中矩形操作面板的一具体实施例示意图；矩形操作面板E上设置有多个操作位D，本实施例中，矩形操作面板E上设置有8个操作位D，第一采集模块采集矩形操作面板E的边缘上一个定位点的位置信息，即第一定位点A的位置信息；第二采集模块采集矩形操作面板E的边缘上两个定位点的位置信息，即第二定位点B和第三定位点C的位置信息。根据第一定位点A、第二定位点B和第三定位点C的位置信息可以确定三点所在的平面的位置，即矩形操作面板E的位置，另外，根据A、B、C三点可以确定矩形操作面板的原点F的位置，而操作位D在矩形操作面板E的位置分布信息已知，则根据矩形操作面板的原点F的位置和操作位D在矩形操作面板E的位置分布信息可以控制机器人在相应的操作位上进行相应的操作。
下面以电池测试车间中的分容区域的过程控制为例，说明本发明的方案，参考图2，图2是本发明一种机器人自适应对象定位系统的一具体实施例示意图；电池测试车间的分容区域设置有分容服务器和多个分容柜，分容服务器用于与多个分容柜进行通信；分容柜包括分容柜主控器、容量测试电路和分容矩形操作面板，分容服务器与分容柜主控器连接，容量测试电路与分容柜主控器连接，分容矩形操作面板设置有多个电池安装位，电池安装位即图1中所示的操作位，通过将电池安装在电池安装位上，分容柜主控器控制容量测试电路对电池进行容量测试；电池测试车间还包括用作电池测试车间的主控中心的MES服务器，用于调度AGV小车的AGV调度服务器，另外，还包括用于电池运输的AGV小车和用于电池搬运的机器人，机器人设置在AGV小车上方，AGV小车包括AGV小车主控器，机器人包括机器人主控器、距离传感器和用于扫描电池二维码的2D摄像头，2D摄像头和距离传感器的输出端与机器人主控器的输入端连接，机器人主控器与AGV小车主控器连接，AGV小车主控器与AGV调度服务器连接，AGV调度服务器、分容服务器与MES服务器连接，下面具体说明分容的控制流程：
MES服务器给出AGV小车的调度信息至AGV调度服务器，通知AGV调度服务器哪些分容柜需要上料、下料或上下料。AGV调度服务器根据调度信息分配某几台AGV小车去执行上料、下料或上下料任务。AGV小车主控器收到任务指令后带着机器人从工作站出发去执行任务，到达工作站点后，AGV小车主控器通知机器人已经到达工作站点，可以开始作业；机器人主控器收到指令后开始执行上料、下料或上下料任务，其中，机器人将一盒电池进行上料操作前，会通过2D摄像头对该盒电池进行二维码识别，并且把识别到的二维码信息通过机器人主控器发送给AGV小车主控器，AGV小车主控器再将二维码信息传送给AGV调度服务器，AGV调度服务器再转发给MES服务器，MES服务器与分容服务器进行交互获取信息，并将二维码信息与分容柜的站点信息进行绑定以跟踪每个电池的分容状态。任务完成后机器人会通知AGV小车主控器作业完成，可以前往下一工作站点，AGV小车主控器收到指令后，前往下一站点重复之前的操作，直到AGV小车所携带的电池全部分配完成，AGV小车返回工作站补充电池，等待下一调度指令；
另外，机器人在进行分容柜上下料之前，会使用距离传感器对分容矩形操作面板进行扫描，扫描分容矩形操作面板相邻边缘的三个点，三点确定空间唯一平面，再根据相邻边缘的三个点确定面板原点的位置，并根据电池安装位在分容矩形操作面板的位置分布信息，可以实现电池的准确上下料。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种机器人自适应对象定位系统，用于机器人定位操作柜上的操作位，其特征在于，所述操作柜包括矩形操作面板，所述矩形操作面板上设置有至少一个操作位，所述机器人自适应对象定位系统包括第一采集模块、第二采集模块和机器人主控器；
所述第一采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
所述第二采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，所述第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
所述机器人主控器用于根据定位点的位置信息确定操作位的位置；
所述第一采集模块的输出端、第二采集模块的输出端与机器人主控器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的机器人自适应对象定位系统，其特征在于，所述机器人主控器用于根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，所述原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；并根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。
3.根据权利要求1所述的机器人自适应对象定位系统，其特征在于，所述第一采集模块或第二采集模块为距离传感器。
4.根据权利要求1所述的机器人自适应对象定位系统，其特征在于，所述第一采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上一个定位点的位置信息。
5.根据权利要求1所述的机器人自适应对象定位系统，其特征在于，所述第二采集模块用于采集矩形操作面板的边缘上两个定位点的位置信息。
6.一种机器人自适应对象定位方法，应用于权利要求1至5任一项所述的机器人自适应对象定位系统，其特征在于，所述机器人自适应对象定位方法包括以下步骤：
第一采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少一个定位点的位置信息；
第二采集模块采集矩形操作面板的边缘上至少两个定位点的位置信息，所述第一采集模块的定位点和第二采集模块的定位点位于矩形操作面板的相邻边缘上；
机器人主控器根据定位点的位置信息确定操作位的位置。
7.根据权利要求6所述的机器人自适应对象定位方法，其特征在于，所述机器人主控器根据定位点的位置信息确定矩形操作面板的原点，所述原点为矩形操作面板相邻边缘的交点；
所述机器人主控器根据矩形操作面板的原点和操作位在矩形操作面板上的位置分布信息确定操作位的位置。
8.根据权利要求6所述的机器人自适应对象定位方法，其特征在于，所述第一采集模块或第二采集模块为距离传感器。
9.根据权利要求6所述的机器人自适应对象定位方法，其特征在于，所述第一采集模块采集矩形操作面板的边缘上一个定位点的位置信息。
10.根据权利要求6所述的机器人自适应对象定位方法，其特征在于，所述第二采集模块采集矩形操作面板的边缘上两个定位点的位置信息。
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