CN110605720A - 一种工业机器人视觉系统及其示教方法 - Google Patents

一种工业机器人视觉系统及其示教方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110605720A
CN110605720A CN201910996207.1A CN201910996207A CN110605720A CN 110605720 A CN110605720 A CN 110605720A CN 201910996207 A CN201910996207 A CN 201910996207A CN 110605720 A CN110605720 A CN 110605720A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
unit
robot
preset
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910996207.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨润贤
花良浩
周杰
陶涛
王树梅
许晓东
冯辰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Polytechnic Institute
Original Assignee
Yangzhou Polytechnic Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Polytechnic Institute filed Critical Yangzhou Polytechnic Institute
Priority to CN201910996207.1A priority Critical patent/CN110605720A/zh
Publication of CN110605720A publication Critical patent/CN110605720A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/023—Optical sensing devices including video camera means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697—Vision controlled systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明公开了一种工业机器人视觉系统及其示教方法，包括机器人、控制模块、分析模块、预设模块、视觉模块和传输模块，具有动力系统的机器人的前端连接有机械手，且机械手的末端连接有激光视觉传感器，所述机器人的动力系统和机械手均由控制模块远程控制，激光视觉传感器与分析模块和预设模块连接，所述机器人的前端还连接有与控制模块连接的视觉模块，所述控制模块设置为PLC，用于连接各个模块，PLC型号设置为西门子S7600，所述分析模块包括储存单元和获取单元，所述获取单元获取激光视觉传感器传导过来的数据，并与储存单元内的数据进行对比解析。该工业机器人视觉系统及其示教方法，能够使得操作的误差变小，保证效果。

Description

一种工业机器人视觉系统及其示教方法
技术领域
本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人视觉系统，还涉及一种工业机器人视觉系统的示教方法。
背景技术
现有技术中，工业机器人视觉识别系统的应用越来越普遍，但是使用者需提前进行复杂、专业且长时间的软件编程，要求使用者具备机器视觉方面的专业知识。现有的视觉识别系统一般使用特征匹配或模板匹配等传统算法来实现物体识别。这类算法基本要求纯色背景，对光照变化敏感。应用场景基本为纯工业场合，需要人为限制场景复杂程度和光照变化。部署时间长、成本高。如果使用传统特征匹配法进行识别(如通过识别轴承的内圆来间接识别轴承)，需要用户对关键特征进行抽象提取和编程工作，准备间长。如果使用传统模板匹配法进行直接识别，在光照出现变化或被测物体上有杂质或划痕等干扰时，算法准确度会明显降低，即算法鲁棒性差。传统算法对非刚性物体如人手的识别差强人意。使用传统机器视觉系统需要机器视觉领域的专业知识和编程知识。以往的神经网络网络类算法训练比较复杂，由于反馈不及时，导致后期误差较大。
因此针对这一现状，迫切需要设计和生产一种工业机器人视觉系统及其示教方法，以满足实际使用的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业机器人视觉系统及其示教方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业机器人视觉系统，包括机器人、控制模块、分析模块、预设模块、视觉模块和传输模块，具有动力系统的机器人的前端连接有机械手，且机械手的末端连接有激光视觉传感器，所述机器人的动力系统和机械手均由控制模块远程控制，激光视觉传感器与分析模块和预设模块连接，所述机器人的前端还连接有与控制模块连接的视觉模块。
优选的，所述控制模块设置为PLC，用于连接各个模块，PLC型号设置为西门子S7600。
优选的，所述分析模块包括储存单元和获取单元，所述获取单元获取激光视觉传感器传导过来的数据，并与储存单元内的数据进行对比解析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置。
优选的，所述预设模块包括预设单元、发送单元和控制单元，所述预设单元用于储存预设的采集的包含目标特征点及对应的激光点的影像，发送单元根据获取单元解析的激光视觉传感器的姿态和空间位置传导给控制模块，然后依据预设单元的数据选择后续控制。
优选的，所述视觉模块包括摄像头和发射单元，所述摄像头设置为广角摄像头，所述摄像头与发射单元连接，摄像头通过发射单元将信息传输给控制模块。
优选的，所述传输模块设置为有线传输和无线传输中的任意一种，传输模块包括发出单元和接收单元，发出单元与获取单元和发射单元连接，所述接收单元与控制单元连接。
优选的，所述机器人的底端安装有蓄电池和控制开关，所述视觉模块的前端安装有玻璃保护罩。
优选的，包括以下步骤：
S1、确认视觉识别对象，将被识别对象置于工作场景内；
S2、PLC根据预设模块的预设单元的数据控制机器人的动力系统朝向目标移动；
S3、激光视觉传感器将得到的数据与储存单元内的数据进行对比分析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置；
S4、视觉模块将摄像头得到的影像通过发射单元传输到传输模块；
S5、传输模块将数据传输给控制模块，然后控制模块根据得到的反馈控制动力系统和机械臂按照预设单元的数据继续控制，若与预设单元有偏差，进行修正；
S6、经过反复的反馈修正，最终达到指定目标位置，执行相关的目标操作。
本发明的技术效果和优点：该工业机器人视觉系统及其示教方法，分析模块的储存单元储存以往的训练和经验数据，能够根据当前激光视觉传感器的数据，判断激光视觉传感器的姿态和空间位置，便于后续的反馈和修正；预设模块的预设单元能够根据需要预设目标，进行控制算法，并根据得到的数据进行及时修正，降低后续的误差；视觉模块能够利用摄像头进行实况观察，从而更直观的观察操作流程，该工业机器人视觉系统及其示教方法，能够使得操作的误差变小，保证效果。
附图说明
图1为本发明的框架图；
图2为本发明的分析模块的框架图；
图3为本发明的预设模块的框架图；
图4为本发明的视觉模块的框架图。
图中：1机器人、2控制模块、3分析模块、4预设模块、5视觉模块、6传输模块、7储存单元、8获取单元、9预设单元、10发送单元、11控制单元、12摄像头、13发射单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
除非单独定义指出的方向外，本文涉及的上、下、左、右、前、后、内和外等方向均是以本发明所示的图中的上、下、左、右、前、后、内和外等方向为准，在此一并说明。
本发明提供了如图1-4所示的一种工业机器人视觉系统，包括机器人1、控制模块2、分析模块3、预设模块4、视觉模块5和传输模块6，具有动力系统的机器人1的前端连接有机械手，且机械手的末端连接有激光视觉传感器，所述机器人1的动力系统和机械手均由控制模块2远程控制，激光视觉传感器与分析模块3和预设模块4连接，所述机器人1的前端还连接有与控制模块2连接的视觉模块5。
具体的，所述控制模块2设置为PLC，用于连接各个模块，PLC型号设置为西门子S7300。
具体的，所述分析模块3包括储存单元7和获取单元8，所述获取单元8获取激光视觉传感器传导过来的数据，并与储存单元7内的数据进行对比解析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置。
具体的，所述预设模块4包括预设单元9、发送单元10和控制单元11，所述预设单元9用于储存预设的采集的包含目标特征点及对应的激光点的影像，发送单元10根据获取单元8解析的激光视觉传感器的姿态和空间位置传导给控制模块2，然后依据预设单元9的数据选择后续控制。
具体的，所述视觉模块5包括摄像头12和发射单元13，所述摄像头12设置为广角摄像头12，所述摄像头12与发射单元13连接，摄像头12通过发射单元13将信息传输给控制模块2。
具体的，所述传输模块6设置为有线传输和无线传输中的任意一种，传输模块6包括发出单元和接收单元，发出单元与获取单元8和发射单元13连接，所述接收单元与控制单元11连接。
具体的，所述机器人1的底端安装有蓄电池和控制开关，所述视觉模块5的前端安装有玻璃保护罩。
具体的，包括以下步骤：
S1、确认视觉识别对象，将被识别对象置于工作场景内；
S2、PLC根据预设模块4的预设单元9的数据控制机器人1的动力系统朝向目标移动；
S3、激光视觉传感器将得到的数据与储存单元7内的数据进行对比分析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置；
S4、视觉模块5将摄像头12得到的影像通过发射单元13传输到传输模块6；
S5、传输模块6将数据传输给控制模块2，然后控制模块2根据得到的反馈控制动力系统和机械臂按照预设单元9的数据继续控制，若与预设单元9有偏差，进行修正；
S6、经过反复的反馈修正，最终达到指定目标位置，执行相关的目标操作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工业机器人视觉系统，其特征在于：包括机器人(1)、控制模块(2)、分析模块(3)、预设模块(4)、视觉模块(5)和传输模块(6)，具有动力系统的机器人(1)的前端连接有机械手，且机械手的末端连接有激光视觉传感器，所述机器人(1)的动力系统和机械手均由控制模块(2)远程控制，激光视觉传感器与分析模块(3)和预设模块(4)连接，所述机器人(1)的前端还连接有与控制模块(2)连接的视觉模块(5)。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述控制模块(2)设置为PLC，用于连接各个模块，PLC型号设置为西门子S7300。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述分析模块(3)包括储存单元(7)和获取单元(8)，所述获取单元(8)获取激光视觉传感器传导过来的数据，并与储存单元(7)内的数据进行对比解析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述预设模块(4)包括预设单元(9)、发送单元(10)和控制单元(11)，所述预设单元(9)用于储存预设的采集的包含目标特征点及对应的激光点的影像，发送单元(10)根据获取单元(8)解析的激光视觉传感器的姿态和空间位置传导给控制模块(2)，然后依据预设单元(9)的数据选择后续控制。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述视觉模块(5)包括摄像头(12)和发射单元(13)，所述摄像头(12)设置为广角摄像头(12)，所述摄像头(12)与发射单元(13)连接，摄像头(12)通过发射单元(13)将信息传输给控制模块(2)。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述传输模块(6)设置为有线传输和无线传输中的任意一种，传输模块(6)包括发出单元和接收单元，发出单元与获取单元(8)和发射单元(13)连接，所述接收单元与控制单元(11)连接。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人视觉系统，其特征在于：所述机器人(1)的底端安装有蓄电池和控制开关，所述视觉模块(5)的前端安装有玻璃保护罩。
8.一种权利要求1所述的工业机器人视觉系统的示教方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确认视觉识别对象，将被识别对象置于工作场景内；
S2、PLC根据预设模块(4)的预设单元(9)的数据控制机器人(1)的动力系统朝向目标移动；
S3、激光视觉传感器将得到的数据与储存单元(7)内的数据进行对比分析，确定激光视觉传感器的姿态和空间位置；
S4、视觉模块(5)将摄像头(12)得到的影像通过发射单元(13)传输到传输模块(6)；
S5、传输模块(6)将数据传输给控制模块(2)，然后控制模块(2)根据得到的反馈控制动力系统和机械臂按照预设单元(9)的数据继续控制，若与预设单元(9)有偏差，进行修正；
S6、经过反复的反馈修正，最终达到指定目标位置，执行相关的目标操作。
CN201910996207.1A 2019-10-18 2019-10-18 一种工业机器人视觉系统及其示教方法 Pending CN110605720A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910996207.1A CN110605720A (zh) 2019-10-18 2019-10-18 一种工业机器人视觉系统及其示教方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910996207.1A CN110605720A (zh) 2019-10-18 2019-10-18 一种工业机器人视觉系统及其示教方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110605720A true CN110605720A (zh) 2019-12-24

Family

ID=68893165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910996207.1A Pending CN110605720A (zh) 2019-10-18 2019-10-18 一种工业机器人视觉系统及其示教方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110605720A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112170124A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 广汽本田汽车有限公司 一种车身车框视觉定位方法及装置
CN114598695A (zh) * 2022-03-10 2022-06-07 苏州蓝甲虫机器人科技有限公司 一种全方位机器视觉识别系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160129595A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Comau S.P.A. Industrial robot and a method for controlling an industrial robot
CN106695784A (zh) * 2016-12-02 2017-05-24 中国东方电气集团有限公司 一种机器人视觉控制系统
CN107169519A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 重庆卓来科技有限责任公司 一种工业机器人视觉系统及其示教方法
CN108214495A (zh) * 2018-03-21 2018-06-29 北京无远弗届科技有限公司 一种工业机器人示教系统和方法
CN209304584U (zh) * 2018-12-04 2019-08-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种工业机器人定位操控系统
CN110170996A (zh) * 2019-05-09 2019-08-27 广西安博特智能科技有限公司 一种基于立体视觉的机器人快速示教系统
EP3705239A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-09 Arrival Limited Calibration system and method for robotic cells

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160129595A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 Comau S.P.A. Industrial robot and a method for controlling an industrial robot
CN106695784A (zh) * 2016-12-02 2017-05-24 中国东方电气集团有限公司 一种机器人视觉控制系统
CN107169519A (zh) * 2017-05-18 2017-09-15 重庆卓来科技有限责任公司 一种工业机器人视觉系统及其示教方法
CN108214495A (zh) * 2018-03-21 2018-06-29 北京无远弗届科技有限公司 一种工业机器人示教系统和方法
CN209304584U (zh) * 2018-12-04 2019-08-27 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种工业机器人定位操控系统
EP3705239A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-09 Arrival Limited Calibration system and method for robotic cells
CN110170996A (zh) * 2019-05-09 2019-08-27 广西安博特智能科技有限公司 一种基于立体视觉的机器人快速示教系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112170124A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 广汽本田汽车有限公司 一种车身车框视觉定位方法及装置
CN112170124B (zh) * 2020-09-29 2021-12-14 广汽本田汽车有限公司 一种车身车框视觉定位方法及装置
CN114598695A (zh) * 2022-03-10 2022-06-07 苏州蓝甲虫机器人科技有限公司 一种全方位机器视觉识别系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105665970B (zh) 用于焊接机器人的路径点自动生成系统和方法
CN111055281B (zh) 一种基于ros的自主移动抓取系统与方法
WO2020221311A1 (zh) 基于可穿戴设备的移动机器人控制系统及控制方法
US11045954B2 (en) Robot system and method of controlling the same
CN111823223B (zh) 一种基于智能立体视觉的机器人手臂抓取控制系统及方法
CN109571513B (zh) 一种沉浸式移动抓取服务机器人系统
CN107030692B (zh) 一种基于感知增强的机械手遥操作方法及系统
CN110605720A (zh) 一种工业机器人视觉系统及其示教方法
US20130218336A1 (en) Method and System for Assisting in the Handling of Robotized Machines in a Congested Environment
CN106426229B (zh) 用于巡线机器人的虚拟现实监测控制系统和控制方法
CN111360818A (zh) 一种通过视觉定位的机械臂控制系统
CN110682291B (zh) 一种基于vr的机器人遥操作系统及其遥操作方法
CN111203849A (zh) 一种移动机器人抓取作业系统及控制方法
CN111702755B (zh) 一种基于多目立体视觉的机械臂智能控制系统
CN110223413A (zh) 智能巡检方法、装置、计算机存储介质和电子设备
KR20210041330A (ko) 체결공구 시스템 및 그 제어 방법
CN111152220A (zh) 一种基于人机融合的机械臂控制方法
CN114527669A (zh) 一种设备控制方法、装置及电子设备
CN113822251A (zh) 基于双目视觉的地面侦察机器人手势控制系统及控制方法
CN106346488A (zh) 手机实时显示室内状况的智能机器人
WO2016172718A1 (en) System and method of remote teleoperation using a reconstructed 3d scene
CN107756402A (zh) 一种基于深度学习的智能型避障抓取系统
CN110850884A (zh) 一种基于二元控制系统的智能农机
KR20190091870A (ko) 모션센서와 vr을 활용한 로봇 제어 시스템
CN110732814A (zh) 一种基于视觉技术的智能焊接机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191224