CN110962101B - 工业机器人搬运装置、系统、方法和机器可读介质 - Google Patents

工业机器人搬运装置、系统、方法和机器可读介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了工业机器人搬运装置、系统、方法及机器可读介质,该工业机器人搬运系统包括:一个控制模块、至少一个自动引导车和至少一个电磁底座;每一个电磁底座上安装有一个工业机器人,电磁底座可以对固定于地面上的金属板进行吸附,以对安装于电磁底座上的工业机器人进行固定;电磁底座用于根据控制模块发送的第一控制指令,停止对金属板进行吸附,以使工业机器人可以被移动;自动引导车用于根据控制模块发送的第二控制指令,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至目标位置;电磁底座进一步用于根据控制模块发送的第三控制指令,对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附。本方案可以提高搬运工业机器人的效率。

Description

工业机器人搬运装置、系统、方法和机器可读介质
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域,尤其涉及工业机器人搬运装置、系统、方法和机器可读介质。
背景技术
工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,能够依靠自身动力和控制能力来执行各种工作。将多台可以调整的工业机器人联结起来,配以自动运送装置可以组成柔性生产线,柔性生产线可以通过计算机进行管理并可以将多种生产模式结合,从而能够达到降低生产成本的目的。
通过对柔性生产线所包括的工业机器人进行移动,可以实现柔性生产线的重构,进而可以生产不同类型的产品。
目前,工厂内柔性生产线包括的工业机器人一般通过螺栓固定在地面上,当需要对工业机器人进行移动时,首先需要人工拆除用于固定工业机器人的螺栓,然后依靠人工通过吊车或叉车将工业机器人搬运到目标位置,最后由人工重新对工业机器人进行固定。由此可见,工业机器人搬运过程中的各个步骤均需要人工完成,这导致工业机器人搬运的效率较低。
发明内容
有鉴于此,本发明提供的工业机器人搬运装置、系统、方法和机器可读介质,能够提高工业机器人搬运的效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种工业机器人搬运系统,每一个电磁底座上安装有一个工业机器人,电磁底座可以对固定于地面上的金属板进行吸附,以对电磁底座上安装的工业机器人进行固定。在需要对一个工业机器人进行搬运时,控制模块可以向用于安装该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令,电磁底座根据接收到的第一控制指令可以停止对金属板进行吸附,以使该工业机器人可以被移动,之后控制模块向一个自动引导车发送第二控制指令,自动引导车根据接收到第二控制指令将该工业机器人以及用于安装该工业机器人的电磁底座搬运至一个目标位置,之后控制模块向被搬运至目标位置的电磁底座发送第三控制指令,电磁底座根据接收到的第三控制指令对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,以对工业机器人进行固定。控制模块通过控制指令控制电磁底座和自动引导车动作,自动实现工业机器人的搬运,搬运过程无需人工现场操作,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
可选地,控制模块在向电磁底座发送第一控制指令之前,首先向自动引导车发送第四控制指令,接收到第四控制指令的自动引导车行驶至待搬运的工业机器人所处的位置,并对待搬运的工业机器人进行抓取,保证工业机器人在电磁底座停止对金属板吸附后不会侧翻,从而可以保证对工业机器人进行搬运的安全性。
可选地,电磁底座包括有壳体以及设置在壳体上的控制板和磁力吸盘,壳体与一个工业机器人固定连接。控制板用于接收来自控制模块的第一控制指令,并根据第一控制指令生成磁力关闭指令;控制板还用于接收来自控制模块的第三控制指令,并根据第三控制指令生成磁力开启指令。磁力吸盘用于在控制板生成磁力关闭指令后,停止产生电磁力对金属板进行吸附,以使固定连接在壳体上的工业机器人可以被移动;磁力吸盘还用于在控制板生成磁力开启指令后,开始产生电磁力对金属板进行吸附,以对固定连接在壳体上的工业机器人进行固定。
控制板可以根据控制模块发送的控制指令生成磁力关闭指令或磁力开启指令,当生成磁力关闭指令后会使磁力吸盘停止产生电磁力对金属板进行吸附,以使得固定连接在壳体上的工业机器人可以移动,当生成磁力开启指令后会使吸盘开始产生电磁力对金属板进行吸附,以对固定连接在壳体上的工业机器人进行固定。通过控制磁力吸盘产生电磁吸力与否来对工业机器人进行固定或解除固定,无需人工现场操作便可以对工业机器人进行固定或解除固定,并且无需在工厂地面上设置用于安装工业机器人的地基,提升了改变工业机器人布置位置的方便性。
可选地,电磁底座还可以包括电源连接器,电源连接器设置在壳体上,且电源连接器的输出端与固定连接在壳体上的工业机器人的电源线相连接,当磁力吸盘开始产生电磁力对金属板进行吸附时,电源连接器的输入端可以与金属板上设置的电源接口相对接,以接通工业机器人的供电线缆。
通过在电磁底座的壳体上设置电源连接器,当磁力吸盘产生电磁力对金属板进行吸附时,电源连接器可以与金属板上设置的电源接口相对接,从而自动接通工业机器人的供电线缆。这样,在对工业机器人的部署位置进行改变后,无需人工现场连接工业机器人的供电线缆,完成工业机器人搬运的同时完成工业机器人供电线缆的连接,使得包括有工业机器人的柔性生产线的重构过程更加方便。
可选地,自动引导车包括有车架以及设置在车架上的抓取机构、举升机构和至少三个车轮。抓取机构用于对工业机器人进行抓取,举升机构用于在抓取机构对工业机器人进行抓取后对工业机器人进行举升,使工业机器人以及与工业机器人固定连接的电磁底座脱离地面,至少三个车轮用于在举升机构对工业机器人进行举升后驱动车架运动,以将工业机器人搬运至目标位置。
设置于车架上的抓取机构可以对工业机器人进行抓取,以使举升机构可以利用抓取机构将工业机器人举升至脱离地面,这样在搬运工业机器人的过程中工业机器人不会接触地面,一方面可以减小自动引导车搬运工业机器人过程所需的驱动力,另一方面可以避免工业机器人与地面发生摩擦或碰撞而损坏的情况发生。
可选地,自动引导车的车架包括车轮连接部和抓手连接部,自动引导车的举升机构包括有至少一个线性驱动器和4个升降组件,自动引导车包括的至少三个车轮设置在车轮连接部上,抓取机构设置在抓手连接部上。4个升降组件设置在抓手连接部的两侧,每侧各两个升降组件,每一个升降组件包括有一个第一连杆和一个第二连杆,其中,第一连杆的第一端通过销轴与车轮连接部相连接,第二连杆的第一端通过销轴与抓手连接部相连接,且第一连杆的第二端和第二连杆的第二端通过销轴相连接。位于抓手连接部同一侧的两个升降组件与一个线性驱动器的两端相连接,具体为线性驱动器的两端各连接一个升降组件,其中,线性驱动器的每一端通过销轴与一个升降组件中的第一连杆的第二端和第二连杆的第二端相连,并且与该线性驱动器相连接的两个升降组件关于该线性驱动器的轴线的中点对称。
在自动引导车中,各个车轮设置在车轮连接部上,抓取机构设置在抓手连接部上,车轮连接部与抓手连接部通过各个升降组件相连接,与升降组件相连接的线性驱动器可以通过伸缩运动驱动升降组件的形状发生变化,从而带动抓手连接部相对于车轮连接部发生升降运动。在抓手连接部的两侧分别设置两个升降组件,这样在线性驱动器进行伸缩运动驱动升降组件变形时,可以时抓手连接部所承受的推力更加均衡,可以防止发生侧翻而导致工业机器人损坏的情况发送。
可选地,在自动引导车中,抓手连接部上沿水平方向设置有U形开口,抓取机构设置于该U形开口的底部,当工业机器人进入该U形开口后,抓取机构可以对工业机器人进行抓取,使得工业机器人可以与抓手连接部同步运动。
在抓手连接部上设置U形开口,将抓取机构设置在U形开口的底部,当抓取机构对工业机器人进行抓取,且举升机构将工业机器人举升至脱离地面后,在水平方向上工业机器人的重心与抓手连接部的中心相接近,使得自动引导车的受力更加均衡,能够防止由于自动引导车受力不均衡发生侧翻而损坏工业机器人的情况发生。
可选地,控制模块可以根据搬运工业机器前往的目标位置生成搬运路线,并生成携带有搬运路线的第二控制指令,相应地,自动引导车可以根据第二控制指令携带的搬运路线将工业机器人搬运至目标位置。
控制模块根据待搬运机器人的目标位置生成搬运路线,并通过第二控制指令将所生成的搬运路线发送给自动引导车,使得自动引导车可以按照所生成的搬运路线将工业机器人搬运至目标位置,保证自动引导车搬运工业机器人所行走路线的合理性和安全性。
第二方面,本发明实施例还提供了一种机器人搬运方法,包括:
向一个电磁底座发送第一控制指令,其中,第一控制指令用于控制电磁底座停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使电磁底座上安装的工业机器人可以被移动;
向一个自动引导车发送第二控制指令,其中,第二控制指令用于控制自动引导车将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置;
向电磁底座发送第三控制指令,其中,第三控制指令用于控制电磁底座对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对电磁底座上安装的工业机器人进行固定。
在需要对一个工业机器人进行搬运时,首先向用于安装该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令,使电磁底座停止对金属板进行吸附,以使该工业机器人可以被搬运,然后向一个自动引导车发送第二控制指令,使自动引导车将该工业机器人以及用于安装该工业机器人的电磁底座搬运至一个目标位置,然后向用于安装该工业机器人的电磁底座发送第三控制指令,使用于安装该工业机器人的电磁底座对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,以对该工业机器人进行固定。由此可见,从接触工业机器人的固定,到工业机器人的搬运,再到工业机器人的重新固定,整个过程通过控制指令便可以实现,无需人工现场操作,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
可选地,在需要对一个工业机器人进行搬运时,在向用于安装该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令之前,向用于对该工业机器人进行搬运的自动引导车发送第四控制指令,使自动引导车行驶至该工业机器人所处的位置对该工业机器人进行抓取,以防止电磁底座根据第一控制指令停止对金属板进行吸附后工业机器人发生侧翻而损坏,保证搬运工业机器人过程中工业机器人的安全性。
可选地,当自动引导车包括车架以及设置在车架上的抓取机构、举升机构和至少三个车轮时,第二控制指令用于控制抓取机构对工业机器人进行抓取,并控制举升机构对工业机器人进行举升,使工业机器人以及与工业机器人固定连接的电磁底座脱离地面,以及控制至少三个车轮驱动车架运动,以将工业机器人搬运至目标位置。
第二控制指令可以控制抓取机构对工业机器人进行抓取,并在抓取机构对工业机器人进行抓取后控制举升机构将工业机器人以及与工业机器人固定连接的电磁底座举升至脱离地面,之后控制各个车辆驱动车架运动,已经工业机器人搬运至目标位置。这样,自动引导车对工业机器人搬运的过程中,工业机器人始终脱离地面,可以防止搬运过程工业机器人与地面之间摩擦或碰撞造成工业机器人损坏。
可选地,当车架包括车轮连接部和抓手连接部,且举升机构包括至少一个线性驱动器和4个升降组件时,第二控制指令用于控制至少一个线性驱动器进行伸缩运动,以驱动升降组件中第一连杆和第二连杆之间的角度发生改变,使得抓手连接部相对于车轮连接部发生升降运动。
第二控制指令可以控制线性驱动器进行伸缩运动以使抓手连接部相对于车轮连接部发生升降运动,既可以将工业机器人举升至脱离地面,又可以将工业机器人放置到地面上,保证可以实现自动引导车搬运工业机器人的全过程自动化。
可选地,在向自动引导车发送第二控制指令之前,可以根据搬运工业机器人前往的目标位置生成搬运路线,进而生成携带有搬运路线的第二控制指令发送给自动引导车,相应地,自动引导车可以根据第二控制指令携带的搬运路线将工业机器人搬运至目标位置。
根据搬运工业机器人前往的目标位置生成搬运路线,使得自动引导车可以按照所生成的搬运路线将工业机器搬运至目标位置,保证自动引导车行驶路线的合理性,从而可以在快速对工业机器人进行搬运的同时保证搬运过程的安全性。
第三方面,本发明实施例还提供了另一种机器人搬运方法,包括:
接收控制模块发送的第一控制指令;
根据第一控制指令控制安装有一个工业机器人的一个电磁底座的电磁吸附机构停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
接收控制模块发送的第三控制指令;
根据第三控制指令控制所述电磁吸附机构对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附。
该工业机器人搬运方法应用于电磁底座,电磁底座接收到控制模块发送的第一控制指令后,停止对固定于地面上的金属板进行吸附,使得电磁底座上安装的工业机器人可以被移动。当电磁底座上安装的工业机器人被搬运至目标位置,且电磁底座接收控制模块发送的第三控制指令后,电磁底座对固定于目标位置上的地面上的金属板进行吸附,以对电磁底座上安装的工业机器人进行固定。
第四方面,本发明实施例还提供了又一种机器人搬运方法,包括:
接收控制模块发送的第二控制指令;
根据第二控制指令控制一个自动引导车的搬运机构将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置。
该工业机器人搬运方法应用于自动引导车,当自动移动车接收到控制模块发送的第二控制指令后,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座以及安装在该电磁底座上的工业机器人搬运至目标位置。
第五方面,本发明实施例还提供了一种控制模块,包括:
一个第一指令发送单元,用于向一个电磁底座发送第一控制指令,其中,所述第一控制指令用于控制所述电磁底座停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使所述电磁底座上安装的所述工业机器人可以被移动;
一个第二指令发送单元,用于向一个自动引导车发送第二控制指令,其中,所述第二控制指令用于控制所述自动引导车将已经停止对所述金属板进行吸附的所述电磁底座上安装的所述工业机器人搬运至一个目标位置;
所述第一指令发送单元,进一步用于向所述电磁底座发送第三控制指令,其中,所述第三控制指令用于控制所述电磁底座对固定于所述目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对所述电磁底座上安装的所述工业机器人进行固定。
可选地,所述第二指令发送单元进一步用于在向所述电磁底座发送所述第一控制指令之前向所述自动引导车发送第四控制指令,其中,所述第四控制指令用于控制所述自动引导车对所述工业机器人进行抓取。
可选地,该控制模块进一步包括:
一个指令生成单元,用于根据所述目标位置,生成搬运路线,并生成携带有所述搬运路线的所述第二控制指令。
第六方面,本发明实施例还提供了一种电磁底座,包括:
一个第一指令接收模块,用于接收来自控制模块的第一控制指令;
一个电磁吸附机构,用于根据所述第一指令接收模块接收到的所述第一控制指令,停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
所述第一指令接收模块,进一步用于接收来自所述控制模块的第三控制指令;
所述电磁吸附机构,进一步用于根据所述第一指令接收模块接收到的所述第三控制指令,对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附。
第七方面,本发明实施例还提供了一种自动引导车,包括:
一个第二指令接收模块,用于接收来自控制模块的第二控制指令;
一个搬运机构,用于根据所述第二指令接收模块接收到的所述第二控制指令,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置。
第八方面,本发明实施例还提供了另一种控制模块,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
所述至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器,用于调用所述机器可读程序,执行上述第二方面提供的任一工业机器人搬运方法。
第九方面,本发明实施例还提供了另一种电磁底座,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
所述至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器,用于调用所述机器可读程序,执行上述第三方面提供的任一工业机器人搬运方法。
第十方面,本发明实施例还提供了另一种自动引导车,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
所述至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器,用于调用所述机器可读程序,执行上述第四方面提供的任一工业机器人搬运方法。
第十一方面,本发明实施例还提供了一种机器可读介质,机器可读介质上存储有计算机指令,计算机指令在被处理器执行时,使处理器执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所提供的方法。
机器可读介质上存储有计算机指令,当计算机指令被处理执行时,处理器会执行上述第二方面以及第二方面的任意一种可能的实现方式所提供的工业机器人搬运方法,向安装有待搬运的工业机器人的电磁底座发送第一控制指令,使电磁底座停止对金属板进行吸附,以使待搬运的工业机器人可以被移动,之后向一个自动引导车发送第二控制指令,使得自动引导车将待搬运的工业机器人搬运至目标位置,之后向安装有待搬运的工业机器人的电磁底座发送第二控制指令,使电磁底座对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,以对待搬运的工业机器人进行重新固定。工业机器人搬运的过程全部由处理器执行机器可读介质上存储的计算机指令而发送控制指令而实现,无需人工现场操作,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的一种工业机器人搬运系统的示意图;
图2是本发明一个实施例提供的一种电磁底座的示意图;
图3是本发明一个实施例提供的另一种电磁底座的示意图;
图4是本发明一个实施例提供的一种自动引导车的示意图;
图5是本发明一个实施例提供的另一种自动引导车的示意图;
图6是本发明一个实施例提供的一种工业机器人搬运方法的流程图;
图7是本发明一个实施例提供的另一种工业机器人搬运方法的流程图;
图8是本发明一个实施例提供的又一种工业机器人搬运方法的流程图;
图9是本发明一个实施例提供的一种控制模块的示意图;
图10是本发明一个实施例提供的另一种控制模块的示意图;
图11是本发明一个实施例提供的又一种电磁底座的示意图;
图12是本发明一个实施例提供的又一种自动引导车的示意图;
图13是本发明一个实施例提供的又一种控制模块的示意图;
图14是本发明一个实施例提供的再一种电磁底座的示意图;
图15是本发明一个实施例提供的再一种自动引导车的示意图;
图16是本发明一个实施例提供的再一种工业机器人搬运方法的流程图;
图17是本发明一个实施例提供的一种工业机器人搬运过程的示意图。
附图标记列表:
10:控制模块 20:自动引导车 30:电磁底座
40:工业机器人 50:金属板 60:新生产线
101:第一指令发送单元 102:第二指令发送单元 103:指令生成单元
201:车架 202:抓取机构 203:举升机构
204:车轮 205:第二指令接收模块 206:搬运机构
207:存储器 208:处理器 301:壳体
302:控制板 303:磁力吸盘 304:电源连接器
305:第一指令接收模块 306:电磁吸附机构 307:存储器
308:处理器 2011:车轮连接部 2012:抓手连接部
2031:线性驱动器 2032:升降组件 20321:第一连杆
20322:第二连杆 501:电源接口
601:向一个电磁底座发送第一控制指令
602:向一个自动引导车发送第二控制指令
603:向被搬运至目标位置的电磁底座发送第三控制指令
701:接收控制模块发送的第一控制指令
702:根据第一控制指令对固定于地面上的金属板进行吸附
703:接收控制模块发送的第三控制指令
704:根据第三控制指令对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附
801:接收控制模块发送的第二控制指令
802:根据第二控制指令将电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置
901:控制模块接收对工业机器人进行搬运的搬运指令
902:控制模块向一个自动引导车发送第四控制指令
903:控制模块向安装有工业机器人的电磁底座发送第一控制指令
904:控制模块向自动引导车发送第二控制指令
905:控制模块向电磁底座发送第三控制指令
具体实施方式
如前所述,目前布置于工厂内的工业机器人通常通过螺栓固定在地面上,当需要对工业机器人进行搬运时,首先需要将固定工业机器人的螺栓拆除,然后通过吊车或叉车将工业机器人搬运至目标位置,之后再通过螺栓对工业机器人进行固定。由于螺栓的拆装以及利用吊车或叉车搬运工业机器人均需要人工现场完成,而工人现场进行螺栓拆装以及工业机器人的搬运均需要耗费较长的时间,从而导致工业机器人搬运的效率较低。
本发明实施例中,工业机器人安装在电磁底座上,而电磁底座可以对固定于地面上的金属板进行吸附实现工业机器人的固定。当需要对一个工业机器人进行搬运时,控制模块向安装有该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令,电磁底座在接收到第一控制指令后停止对金属板进行吸附,以使该工业机器人可以被移动,之后控制模块向一个自动引导车发送第二控制指令,接收到第二控制指令的自动引导车将该工业机器人搬运至一个目标位置,之后控制模块向电磁底座发送第三控制指令,电磁底座在接收到第三控制指令后对目标位置地面上固定的金属板进行吸附,以对该工业机器人进行固定。这样,通过控制电磁底座对金属板的吸附作用来实现工业机器人的固定,通过控制自动引导车运动实现工业机器人的移动,工业机器人搬运的整个过程无需人工现场操作,从而可以提高工业机器人搬运的效率。
下面结合附图对本发明实施例提供的工业机器人搬运系统及工业机器人搬运方法进行详细说明。
如图1所示,本发明实施例提供了一种工业机器人搬运系统,包括:一个控制模块10、至少一个自动引导车20和至少一个电磁底座30;
每一个电磁底座30上安装有一个工业机器人40,电磁底座30可以对固定于地面上的金属板进行吸附,以对安装在电磁底座30上的工业机器人40进行固定;
控制模块20用于向一个电磁底座30发送的第一控制指令;
电磁底座30用于根据接收到的第一控制指令,停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使安装在电磁底座30上的工业机器人40可以被移动;
控制模块20进一步用于向一个自动引导车20发送第二控制指令;
自动引导车20用于根据接收到的第二控制指令,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座30上安装的工业机器人40搬运到一个目标位置;
控制模块20进一步用于向与工业机器人40一起被搬运至目标位置的电磁底座30发送第三控制指令;
电磁底座30进一步用于根据接收到的第三控制指令,对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,以对安装在电磁底座30上的工业机器人40进行固定。
本发明实施例提供的工业机器人搬运系统,电磁底座30上可以固定安装工业机器人40,且电磁底座30可以对固定于地面上的金属板进行吸附,进而可以对安装于电磁底座30上的工业机器人30进行固定。当需要对一个工业机器人40进行搬运时,控制模块10向安装有该工业机器人40的电磁底座30发送第一控制指令,使得该电磁底座30停止对金属板进行吸附,进而使得该工业机器人40可以被移动,之后控制模块10向一个自动引导车20发送第二控制指令,使得该自动引导车20将该工业机器人40以及与该工业机器人40固定连接的电磁底座30搬运至一个目标位置,之后控制模块10再次向安装有该工业机器人40的电磁底座30发送第三控制指令,使得该电磁底座30对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,从而对该工业机器人40进行固定。控制模块10通过向电磁底座30和自动引导车20发送控制指令,使得电磁底座30自动完成工业机器人40的固定或解除固定,并使得自动引导车20自动将工业机器人40搬运至目标位置,实现了工业机器人搬运的自动化完成,由于工业机器人搬运过程中无需人工现场操作,从而可以提高工业机器人搬运的效率。
可选地,在图1所示工业机器人搬运系统的基础上,控制模块10在向安装有待搬运的工业机器人40的电磁底座30发送第一控制指令之前,控制模块10向一个自动引导车20发送第四控制指令,使得接收到第四控制指令的自动引导车20行驶至待搬运的工业机器人40所处的位置,并对待搬运的工业机器人40进行抓取,以对待搬运的工业机器人40进行支撑,防止工业机器人40侧翻。在自动引导车20完成对工业机器人40的抓取动作后,控制模块10向安装有待搬运的工业机器人40的电磁底座30发送第一控制指令,使得电磁底座30停止对金属板进行吸附,之后控制模块10向对工业机器人40进行抓取的自动引导车20发送第二控制指令,使得自动引导车20将待搬运的工业机器人40搬运至目标位置。
可选地,在图1所示工业机器人搬运系统的基础上,如图2所示,电磁底座30包括:壳体301以及设置在壳体301上的控制板302和磁力吸盘303;
壳体301与一个工业机器人40固定连接;
控制板302用于接收来自控制模块10的第一控制指令,并根据第一控制指令生成磁力关闭指令,控制板302还用于接收来自控制模块10的第三控制指令,并根据第三控制指令生成磁力开启指令;
磁力吸盘303用于在控制板302生成磁力关闭指令后,停止产生电磁力对金属板50进行吸附,以使固定于壳体301上的工业机器人40可以被移动,磁力吸盘303还用于在控制板302生成磁力开启指令后,开始产生电磁力对金属板50进行吸附,以对固定连接于壳体301上的工业机器人40进行固定。
当需要对一个工业机器人40进行搬运时,首先需要解除对该工业机器人40的固定,使该工业机器人40可以被移动,此时控制模块10向与该工业机器人40固定连接的电磁底座30包括的控制板302发送第一控制指令,控制板302接收到第一控制指令后生成磁力关闭指令,其中磁力关闭指令可以控制磁力吸盘303停止产生电磁力对金属板50进行吸附。在磁力吸盘303停止产生电磁力后,磁力吸盘303与金属板50之间不再存在磁力吸附作用,因此电磁底座30以及与电磁底座30固定连接工业机器人40可以一同被移动。
当一个工业机器人40被搬运至目标位置后,需要对该工业机器人40进行固定,此时控制模块10向与该工业机器人40固定连接的电磁底座30包括的控制板302发送第三控制指令,控制板302接收到第三控制指令后生成磁力开启指令,其中磁力开启指令可以控制磁力吸盘303开始产品电磁力对金属板50进行吸附。在磁力吸盘303产生电磁力后,磁力吸盘303与金属板50之间由于磁力吸附作用而固定连接,而金属板50固定在地面上且磁力吸盘303和工业机器人40均固定在壳体301上,从而实现了将工业机器人40固定在目标位置的地面上。
通过磁力吸盘与金属板之间的磁力吸附作用来固定工业机器人,仅需要控制磁力吸盘产生磁力与否便可以实现工业机器人的固定或解除固定,从而可以方便地对工业机器人进行不限次数的搬运。另外,固定工业机器人无需设置地基或预埋螺栓,仅需在布置工业机器人的地面上铺设金属板即可,进一步提升了改变工业机器人布置位置的方便性。
需要说明的是,控制板302所产生的磁力关闭指令和磁力开启指令具体可以对应于磁力吸盘303输入电流的有无。当控制板302接收到来自控制模块10的第一控制指令后,控制板302开始对磁力吸盘303提供输入电流,使得磁力吸盘303可以产生电磁力。当控制板302接收到来自控制模块10的第三控制指令后,控制板302停止对磁力吸盘303提供输入电流,使得磁力吸盘303停止产生电磁力。
可选地,在图2所示电磁底座30的基础上,如图3所示,电磁底座30可以进一步包括一个电源连接器304;
电源连接器304设置在壳体301上;
电源连接器304的输出端与固定于壳体301上的工业机器人40的电源线相连接;
当磁力吸盘303开始产生电磁力对金属板50进行吸附时,电源连接器304的输入端可以与金属板50上设置的电源接口501相对接,以接通工业机器人40的供电线缆。
针对每一个电磁底座30,在该电磁底座30的壳体301上设置有电源连接器304,电源连接器304的输出端与电磁底座30上所安装的工业机器人40的电源线相连接,电源连接器304的输入端可以与金属板50上所设置的电源接口501相对接,而电源接口501与工业机器人40的供电电源相连接。当电磁底座30随相连接的工业机器人40被一同搬运至目标位置后,电源连接器304与电源接口501彼此对齐,随着磁力吸盘303产生电磁力对金属板进行吸附,电源连接器304与电源接口501相对接,连接工业机器人40与其供电电源之间的电缆。
通过在壳体301上设置电源连接器304,在将工业机器人40搬运至目标位置并进行固定后,电源连接器304可以自动与金属板50上设置的电源接口501相对接,从而接通工业机器人40的供电线缆。这样,在完成工业机器人40的拌匀后,工业机器人40便可以按照设定的程序进行工作,无需人工为工业机器人40接通供电线缆,使得对包括有工业机器人40的柔性生产线进行重构更加方便。
可选地,在图1所示工业机器人搬运系统的基础上,如图4所示,自动引导车20包括:车架201以及设置在车架201上的抓取机构202、举升机构203和至少三个车轮204;
抓取机构202用于对工业机器人40进行抓取;
举升机构203用于在抓取机构202对工业机器人40进行抓取后,对工业机器人40进行举升,以使工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30脱离地面;
至少三个车轮204用于在举升机构203对工业机器人40进行举升后,驱动车架201运动,以将工业机器人40搬运至目标位置。
当需要将工业机器人40从原始位置搬运至目标位置时,控制模块10可以驱动自动引导车30运动至初始位置,当自动引导车30运动至初始位置后,抓取机构202对工业机器人40进行抓取,之后举升机构203对工业机器人40进行举升,使得工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30脱离地面,之后各个车轮204驱动车架201运动,以将脱离地面后的工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30搬运至目标位置。
举升机构203可以在抓取机构202对工业机器人40进行抓取后对工业机器人40举升,当举升机构203将工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30举升至脱离地面后,各个车龄204转动驱动车架201运动,以将工业机器人40搬运至目标位置。在自动引导车搬运工业机器人的过程中,工业机器人被举升至脱离地面后进行水平方向的运动,一方面可以减小搬运工业机器人过程中的阻力,另一方面可以降低工业机器人搬运过程中由于磕碰而被损坏的风险。
需要说明的是,自动引导车20所包括的车轮204可以为麦克纳姆轮,基于麦克纳姆轮可以使自动引导车20实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式,使得自动引导车20可以承载着工业机器人40在工厂内灵活运动,即使在环境复杂的工厂内也可以将工业机器人40搬运至目标位置,提升了该工业机器人搬运系统的适用性。
可选地,在图4所示自动引导车20的基础上,如图5所示,车架201包括车架连接部2011和抓手连接部2012,举升机构203包括至少一个线性驱动器2031和4个升降组件2032;
至少三个车轮204设置在车轮连接部2011上,抓取机构202设置在抓手连接部2012上;
4个升降组件2032设置在抓手连接部2012的两侧,每侧各2个升降组件2032;
每一个升降组件2032包括一个第一连杆20321和一个第二连杆20322,第一连杆20321的第一端通过销轴与车轮连接部2011相连接,第二连杆20322的第一端通过销轴与抓手连接部2012相连接,第一连杆20321的第二端和第二连杆20322的第二端通过销轴相连接;
位于抓手连接部2012同一侧的两个升降组件2032与一个线性驱动器2031的两端相连接,线性驱动器2031的两端各连接一个升降组件2032,其中,线性驱动器2031的每一端通过销轴与同一个升降组件2032中第一连杆20321的第二端和第二连杆20322的第二端相连接,且与线性驱动器2031相连接的两个升降组件2032关于该线性驱动器2031的轴线的中点对称;
各个线性驱动器2031用于通过伸缩运动驱动相连接的升降组件2032中第一连杆20321与第二连杆20322之间的角度发生改变,以使抓手连接部2012相对于车轮连接部2011发生升降运动。
车轮204设置在车轮连接部2011上,抓取机构202设置在抓手连接部2012上,车轮连接部2011与抓手连接部2012通过举升机构203包括的4个升降组件2032相连接,位于抓手连接部2012(或者车轮连接部2011)同一侧的两个升降组件2032与举升机构203包括的其中一个线性驱动器2031相连接。各个线性驱动器2031可以根据控制模块10所发送的第二控制指令进行伸缩运动,线性驱动器2031进行伸缩运动会使其相连接的两个升降组件2032中的第一连杆20321和第二连杆20322之间的角度发生变化,通过销轴连接的第一连杆20321和第二连杆20322之间角度变化会使第一连杆20321第一端与第二连杆20322第一端之间的距离发生改变,而第一连杆20321的第一端连接在车轮连接部2011上,第二连杆20322的第一端连接在抓手连接部2012上,从而可以驱动抓手连接部2012相对于车轮连接部2011发生升降运动。
在本发明实施例中,举升机构203所包括线性驱动器2031的个数可以是一个也可以是多个。当举升机构203仅包括有一个或三个以上的线性驱动器2031时,各个线性驱动器2031连接在两个长销轴上,每个线性驱动器2031的两端连接不同的长销轴,每一个长销轴与对称分布于抓手连接部2012(或者车轮连接部2011)两侧的两个升降组件2032相连接,具体是与升降组件2032中第一连杆20321的第二端和第二连杆20322的第二端相连接。当举升机构203包括有两个线性驱动器2031时,每一个线性驱动器2031与位于抓手连接部2012(或者车轮连接部2011)同一侧的两个升降组件2032相连接。
可选地,如图5所示,抓手连接部2012上沿水平方向设置有U形开口,抓取机构202设置于该U形开口的底部,当工业机器人40进入该U形开口后,抓取机构202可以对工业机器人40进行抓取,使得工业机器人40可以与抓手连接部2012同步运动。
在抓手连接部202上设置有U形开口,并将抓取机构202设置在U形开口的底部,当自动引导车20运动至使工业机器人40位于U形开口的底部后,抓取机构202可以对工业机器人40进行抓取,由于抓取机构202设置在抓手连接部2012上,当抓取机构202通过抓取工业机器人40而与工业机器人40相对固定后,工业机器人40可以与抓手连接部2012同步运动,从而当举升机构203驱动抓手连接部2012上升时可以带动工业机器人40上升,使得工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30脱离地面。
通过在抓手连接部202上设置U形开口,并将抓取机构202设置在U形开口的底部,这样当抓手机构202对工业机器人40进行抓取,并在举升机构20将工业机器人40举升至脱离地面后,工业机器人40的中心位于自动引导车20的中心位置附近,使得自动引导车20的受力更加均衡,可以防止自动引导车20由于受力不均衡而发生侧翻,从而可以提升搬运工业机器人过程的安全性。
可选地,在图1至图5任一所示工业机器人搬运系统的基础上,控制模块10进一步用于根据搬运工业机器人40前往的目标位置生成搬运路线,并生成包括有该搬运路线的第二控制指令。相应地,在接收到来自控制模块10的第二控制指令后,自动引导车20可以根据第二控制指令携带的搬运路线将工业机器人40搬运至目标位置。
控制模块10预先已经获得工业机器人40的原始位置以及整个工厂的地图,当用户输入搬运工业机器人40前往的目标位置后,控制模块10可以根据工业机器人40的原始位置、目标位置以及整个工厂的地图生成搬运路线,并在所生成的搬运路线携带在第二控制指令中发送给一个自动引导车20。接收到第二控制指令的自动引导车20则可以根据第二控制指令携带的搬运路线,将工业机器人40从初始位置搬运至目标位置。控制模块10根据工业机器人40的原始位置、目标位置以及工厂地图生成搬运路线,保证自动引导车20可以按照合理的路线将工业机器人40搬运至目标位置,在保证搬运路线最短的前提下避开所有障碍物,保证搬运工业机器人的效率和安全性。
另外,除了上述由控制模块10生成搬运路线发送给自动引导出外,还可以由控制模块10发送工业机器人40的原始位置和目标位置给自动引导车20,自动引导车20根据工业机器人40的原始位置和目标位置自行制定搬运路线,并自动导航行驶至目标位置,以实现将工业机器人40搬运至目标位置。
需要说明的是,在上述各实施例所提供的工业机器人搬运系统中,在控制模块10向自动引导车20发送第二控制指令之前,控制模块10向自动引导车20发送第四控制指令,使得自动引导车20行驶至待搬运工业机器人的原始位置。具体地,控制模块10可以根据自动引导车20所处的位置和待搬运工业机器人的原始位置生成行驶路线,进而控制模块10将所生成的行驶路线携带在第四控制指令中发送给自动引导车20后,自动引导车20根据第四控制指令中携带的行驶路线行驶到待搬运工业机器人的原始位置对待搬运工业机器人进行搬运,除此之外,控制模块10还可以仅将待搬运工业机器人的原始位置信息携带在第四控制指令中发送给自动引导车20,自动引导车20接收到第四控制指令后,根据第四控制指令中携带的待搬运工业机器人的原始位置信息自动导航行驶至待搬运工业机器人的原始位置。
需要说明的是,在该工业机器人搬运系统中,控制模块10可以与电磁底座30分离设置,也可以设置在电磁底座30中。具体地,当该工业机器人搬运系统包括有多个电磁底座30时,控制模块10与电磁底座30分离设置,用于对各个电磁底座30进行控制;当该工业机器人搬运系统仅包括有一个电磁底座30时,控制模块10可以设置在电磁底座30中。
下面介绍本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,如无特别声明,如下工业机器人搬运方法中涉及的电磁底座可为前述的电磁底座30,如下工业机器人搬运方法中涉及的自动引导车可为前述的自动引导车20,如下工业机器人搬运方法中涉及的工业机器人可为前述的工业机器人40。
本发明实施例提供了一种工业机器人搬运方法,通过向电磁底座和自动引导车发送控制指令,使得电磁底座解除工业机器人的固定,之后使得自动引导车将工业机器人以及用于安装工业机器人的电磁底座搬运至目标位置,之后使得电磁底座重新对工业机器人进行固定,如图6所示,该方法具体可以包括以下步骤:
步骤601:向一个电磁底座发送第一控制指令,其中,第一控制指令用于控制电磁底座停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使电磁底座上安装的工业机器人可以被移动;
步骤602:向一个自动引导车发送第二控制指令,其中,第二控制指令用于控制自动引导车将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置;
步骤603:向被搬运至目标位置的电磁底座发送第三控制指令,其中,第三控制指令用于控制电磁底座对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对电磁底座上安装的工业机器人进行固定。
本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,当需要对一个工业机器人进行搬运时,首先向安装有该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令,使得接收到第一控制指令的电磁底座停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使该工业机器人可以被移动,之后向一个自动引导车发送第二控制指令,使得接收到第二控制指令的自动引导车将该工业机器人以及用于安装该工业机器人的电磁底座搬运至一个目标位置,之后向被搬运至目标位置的电磁底座发送第三控制指令,使得接收到第三控制指令的电磁底座对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对该工业机器人进行固定。由此可见,通过向电磁底座发送第一控制指令使得电磁底座解除工业机器人的固定,通过向自动引导车发送第二控制指令使得自动引导车将解除固定的工业机器人搬运至目标位置,通过向电磁底座发送第三控制指令使得电磁底座对被搬运至目标位置的工业机器人进行固定,整个搬运工业机器人的过程中无需人工现场操作,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
可选地,在图6所示工业机器人搬运方法的基础上,步骤601之前进一步包括:
向自动引导车发送第四控制指令,其中,第四控制指令用于控制自动引导车对电磁底座上安装的工业机器人进行抓取,且第四控制指令与第二控制指令发送给同一个自动引导车。
针对一个待搬运的工业机器人,在向安装有该工业机器人的电磁底座发送第一控制指令之前,首先向一个自动引导车发送第四控制指令,使得自动引导车行驶至该工业机器人所处的位置对该工业机器人进行抓取,防止在电磁底座停止对金属板进行吸附后该工业机器人发生侧翻,从而可以避免工业机器人在搬运过程中发生侧翻而损坏,保证工业机器人搬运过程的安全性。
可选地,在图6所示工业机器人搬运方法的基础上,当自动引导车如图4所示,包括有驾车201以及设置在车架201上的抓取机构202、举升机构203和至少三个车轮204时,
第二控制指令用于分别对抓取机构202、举升机构203和各个车轮204进行控制,具体地,首先第二控制指令用于控制抓取机构202对工业机器人进行抓取,其次第二控制指令用于控制举升机构203对工业机器人进行举升,以使工业机器人以及与工业机器人固定连接的电磁底座脱离地面,最后第二控制指令用于控制各个车轮204驱动车架201运动,以将工业机器人搬运至目标位置。
通过向自动引导车发送第二控制指令,通过第二控制指令依次控制自动引导车包括的抓取机构202、举升机构203和各个车轮204动作,使得抓取机构202对工业机器人进行抓取后,举升机构203将工业机器人举升至脱离地面,之后各个车轮204驱动车架201运动,以实现将工业机器人搬运至目标位置。
可选地,在上述实施例第二控制指令用于控制举升机构203对工业机器人进行举升的基础上,当自动引导车如图5所示,车架201包括车轮连接部2011和抓手连接部2012,且举升机构203至少一个线性驱动器2031和4个升降组件2032时,
第二控制指令用于控制各个线性驱动器2031进行伸缩运动,以驱动升级组件2032中第一连杆20321和第二连杆20322之间的角度发生改变,使得抓手连接部2012相对于车轮连接部2011发生升降运动。
第二控制指令控制抓取机构202对工业机器人进行抓取后,第二控制指令控制各个线性驱动器2031同步进行伸缩运动,线性驱动器2031进行伸缩运动时会带动相连接的第一连杆20321和第二连杆20322发生运动,使得相连接的第一连杆20321与第二连杆20322之间的夹角发生改变,从而驱动抓手连接部2012相对于车轮连接部2011发生升降运动,实现工业机器人的举升。
可选地,在图6所示工业机器人搬运方法的基础上,在步骤601之前可以搬运工业机器人前往的目标位置生成搬运路线,进而生成携带有搬运路线的第二控制指令。相应地,在将第二控制指令发送给自动引导车后,自动引导车可以根据第二控制指令携带的搬运路线将工业机器人搬运至目标位置。
根据搬运工业机器人前往的目标位置生成搬运路线,并将搬运路线携带在第二控制指令中发给自动引导车,使得自动引导车可以根据第二控制指令包括的搬运路线将工业机器人搬运至目标位置,保证自动引导车搬运工业机器人所行走路线的合理性和安全性。
需要说明的是,上述各个实施例所提供的工业机器人搬运方法,可以由前述工业机器人搬运系统实施例中的控制模块10执行完成,也可以由其他具有数据处理和指令传输的设备执行完成,比如可以由智能手机、工业机器人、个人计算机、分布式服务器等执行完成。
下面介绍本发明实施例提供的另一种工业机器人搬运方法,如无特别声明,如下工业机器人搬运方法中涉及的控制模块可以为前述的控制模块10。
本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,在接收到控制模块发送的第一控制指令后,根据第一控制指令停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使工业机器人可以移动,当工业机器人被搬运至目标位置并接收到控制模块发送的第三控制指令后,可以根据第三控制指令对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对工业机器人进行固定。如图7所示,该方法具体可以包括以下步骤:
步骤701:接收控制模块发送的第一控制指令;
步骤702:根据第一控制指令控制安装有一个工业机器人的一个电磁底座的电磁吸附机构停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
步骤703:接收控制模块发送的第三控制指令;
步骤704:根据第三控制指令控制该电磁吸附机构对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附。
本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,根据控制模块发送的第一控制指令和第三控制指令可以停止或开始对固定于地面上的金属板进行吸附,以实现工业机器人的固定与解除固定,从而在对工业机器人进行搬远的过程中无需通过人工现场操作的方式对工业机器人进行固定或解除固定,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
需要说明的是,本发明实施例提供的工业机器人搬运方法可以应用于前述的电磁底座30,该方法的具体内容可以参考前述对图6所示工业机器人搬运方法的描述,此处不再赘述。
下面介绍本发明实施例提供的又一种工业机器人搬运方法,如无特别声明,如下工业机器人搬运方法中涉及的控制模块可以为前述的控制模块10,如下工业机器人搬远方法中涉及到的电磁底座可以为前述的电磁底座30。
本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,在接收到来自控制模块的第二控制指令后,根据第二控制指令将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座以及该电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置。如图8所示,该方法具体可以包括以下步骤:
步骤801:接收控制模块发送的第二控制指令;
步骤802:根据第二控制指令控制一个自动引导车的搬运机构将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座上安装的工业机器人搬运至一个目标位置。
本发明实施例提供的工业机器人搬运方法,在接收到来自控制模块的第二控制指令后,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座以及该电磁底座上安装的工业机器人搬运至目标位置,以在电磁底座重新对工业机器人进行固定后完成工业机器人的搬运工作,由此可以根据第二控制指令自动将电磁底座以及工业机器人搬运至目标位置,无需人工现场通过叉车或吊车对工业机器人进行搬运,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
需要说明的是,本发明实施例提供的工业机器人搬运方法可以应用于前述的自动引导车20,该方法的具体内容可以参考图6所示工业机器人搬运方法实施例中的描述,此处不再赘述。
如图9所示,本发明一个实施例提供了一种控制模块10,包括:
一个第一指令发送单元101,用于向一个电磁底座30发送第一控制指令,其中,第一控制指令用于控制电磁底座30停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使电磁底座30上安装的工业机器人40可以被移动;
一个第二指令发送单元102,用于向一个自动引导车20发送第二控制指令,其中,第二控制指令用于控制自动引导车20将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座30上安装的工业机器人40搬运至一个目标位置;
第一指令发送单元101,进一步用于向电磁底座30发送第三控制指令,其中,第三控制指令用于控制电磁底座30对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对电磁底座30上安装的工业机器人40进行固定。
在本发明实施例中,第一指令发送单元101可用于执行上述方法实施例中的步骤601和步骤603,第二指令发送单元102可用于执行上述方法实施例中的步骤602。
可选地,在图9所示控制模块10的基础上,
第二指令发送单元102,进一步用于在向电磁底座30发送第一控制指令之前向自动引导车20发送第四控制指令,其中,第四控制指令用于控制自动引导车20对工业机器人40进行抓取。
可选地,在图9所示控制模块10的基础上,如图10所示,该控制模块10进一步包括:
一个指令生成单元103,用于根据目标位置生成搬运路线,并生成携带有该搬运路线的第二控制指令。
需要说明的是,本发明实施例所提供控制模块10中各个单元可以向电磁底座30和自动引导车20发送控制指令,以控制电磁底座30和自动引导车20对工业机器人40进行搬运,具体过程可以参考图6所示工业机器人搬运方法实施例中的描述,此处不再赘述。
如图11所示,本发明一个实施例提供了一种电磁底座30,包括:
一个第一指令接收模块305,用于接收来自控制模块10的第一控制指令;
一个电磁吸附机构306,用于根据第一指令接收模块305接收到的第一控制指令,停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
第一指令接收模块305,进一步用于接收来自控制模块10的第三控制指令;
电磁吸附机构306,进一步用于根据第一指令接收模块305接收到的第三控制指令,对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附。
在本发明实施例中,第一指令接收模块305可用于执行上述方法实施例中的步骤701和步骤703,电磁吸附机构306可用于执行上述方法实施例中的步骤702和步骤704。
本发明实施例提供的电磁底座30,第一指令接收模块305用于接收来自控制模块10的第一控制指令,电磁吸附机构306可以根据第一指令接收模块305接收到的第一控制指令停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使工业机器人40可以移动,第一指令接收模块305还用于接收来自控制模块10的第三控制指令,电磁吸附机构306还可以根据第一指令接收模块305接收到的第三控制指令对固定于目标位置地面上的金属板进行吸附,从而实现工业机器人40的自动解除固定和自动固定,搬运工业机器人40过程中无需人工现场对工业机器人40进行固定或解除固定,从而可以提高搬运工业机器人的效率。
需要说明的是,本发明实施例所提供电磁底座30中各个模块可以根据控制模块10所发送的控制指令对工业机器人40进行固定或解除固定,具体过程可以参考图6所示工业机器人搬运方法实施例中的描述,此处不再赘述。
如图12所示,本发明一个实施例提供了一种自动引导车20,包括:
一个第二指令接收模块205,用于接收来自控制模块10的第二控制指令;
一个搬运机构206,用于根据所述第二指令接收模块205接收到的所述第二控制指令,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座30上安装的工业机器人40搬运至一个目标位置。
在本发明实施例中,第二指令接收模块205可用于执行上述方法实施例中的步骤801,搬运机构206可用于执行上述方法实施例中的步骤802。
本发明实施例提供的自动引导车20,第二指令接收模块205用于接收来自控制模块10的第二控制指令,搬运机构206可以根据第二指令接收模块205接收到的第二控制指令将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座30以及安装在该电磁底座30上的工业机器人40搬运至目标位置,自动实现工业机器人40位置的移动,无需人工现场操作,从而可以提高搬运工业机器人40的效率。
需要说明的是,本发明实施例所提供的自动引导车20中各个模块可以根据控制模块10所发送的控制指令对工业机器人40进行搬运,具体过程可以参考图6所示工业机器人搬运方法实施例中的描述,此处不再赘述。
如图13所示,本发明一个实施例提供了一种控制模块10,包括:至少一个存储器104和至少一个处理器105;
至少一个存储器104,用于存储机器可读程序;
至少一个处理器105,用于调用至少一个存储器104中存储的机器可读程序,执行上述图6所示实施例中的工业机器人搬运方法。
如图14所示,本发明一个实施例提供了一种电磁底座30,包括:至少一个存储器307和至少一个处理器308;
至少一个存储器307,用于存储机器可读程序;
至少一个处理器308,用于调用至少一个存储器307中存储的机器可读程序,执行上述图7所示实施例中的工业机器人搬运方法。
如图15所示,本发明一个实施例提供了一种自动引导车20,包括:至少一个存储器207和至少一个处理器208;
至少一个存储器207,用于存储机器可读程序;
至少一个处理器208,用于调用至少一个存储器207中存储的机器可读程序,执行上述图8所示实施例中的工业机器人搬运方法。
下面结合图1至图5所示的工业机器人搬运系统及工业机器人搬运系统所包括的组件,以控制模块10对自动引导车20和电磁底座30进行控制为例,对本发明实施例提供的工业机器人搬运方法作进一步详细说明,如图16所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤901:控制模块10接收对工业机器人40进行搬运的搬运指令。
在本发明实施例中,控制模块10可以接收来至用户的搬运指令,根据接收到的搬运指令控制模块10可以确定需要进行搬运的工业机器人40,以及搬运前往的目标位置。
步骤902:控制模块10向一个自动引导车20发送第四控制指令。
在本发明实施例中,控制模块10根据搬运指令确定需要进行搬运的工业机器人40后,进而确定该工业机器人40所处的原始位置信息,之后生成携带有该原始位置信息的第四控制指令,并将第四控制指令发送给一个处于空闲状态的自动引导车20。自动引导车20可以根据接收到的第四控制指令携带的原始位置信息行驶至该工业机器人40所处的原始位置,并对该工业机器人40进行抓取,以使工业机器人40可以保持当前状态,防止工业机器人40发生侧翻。具体地,自动引导车20行驶至工业机器人40所处的原始位置后,自动引导车20运动至使工业机器人40位于抓手连接部2012上U形开口底部的位置,之后抓取机构202对工业机器人40进行抓取。
步骤903:控制模块10向安装有工业机器人40的电磁底座30发送第一控制指令。
在本发明实施例中,控制模块10根据搬运指令确定需要进行搬运的工业机器人40后,确定安装有该工业机器人40的电磁底座30,并向确定出的电磁底座30发送第一控制指令,其中,第一控制指令可以控制电磁底座30停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使得安装于电磁底座30上的工业机器人40可以被移动。
步骤904:控制模块10向自动引导车20发送第二控制指令。
在本发明实施例中,当安装有工业机器人40的电磁底座30停止对金属板进行吸附后,控制模块10向对工业机器人40进行抓取的自动引导车20发送第二控制指令。自动引导车20在接收到第二控制指令后,自动引导车20依次对工业机器人40进行举升和搬运动作,将工业机器人40从初始位置搬运到目标位置。具体地,根据控制模块10发送的第二控制指令,依靠抓取机构202对工业机器人40的抓取作用,举升机构203对工业机器人40进行举升,使得工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30脱离地面,之后各个车轮204驱动车架201运动,从而将工业机器人40搬运至目标位置。自动引导车20将工业机器人40从原始位置搬运至目标位置的过程如图17所示,自动引导车20将工业机器人40搬运至位于新生产线60旁的目标位置。另外,自动引导车20在将工业机器人40搬运至目标位置后,自动引导车20将工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30放置在目标位置地面的金属板上,之后自动引导车20驶离目标位置。
步骤905:控制模块10向电磁底座30发送第三控制指令。
在本发明实施例中,在自动引导车20将工业机器人40以及与工业机器人40固定连接的电磁底座30放置到目标位置地面上固定的金属板上之后,控制模块10向被放置到目标位置地面上固定的金属板上的电磁底座30发送第三控制指令,使得电磁底座30对目标位置地面上固定的金属板进行吸附,以对工业机器人40进行固定。
本发明还提供了一种机器可读介质,存储用于使一机器执行如本文所述的工业机器人搬运方法的指令。具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下,从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外,应该清楚的是,不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码,而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作,从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外,可以理解的是,将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中,硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明,然而本发明不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例,这些实施例也在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.机器人搬运系统,其特征在于,包括:一个控制模块(10)、至少一个自动引导车(20)和至少一个电磁底座(30);
每一个所述电磁底座(30)上安装有一个工业机器人(40),所述电磁底座(30)可以对固定于地面上的金属板进行吸附,以对安装于所述电磁底座(30)上的所述工业机器人(40)进行固定;
所述控制模块(10),用于向一个所述电磁底座(30)发送第一控制指令;
所述电磁底座(30),用于根据接收到的所述第一控制指令,停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使安装在所述电磁底座(30)上的所述工业机器人(40)可以被移动;
所述控制模块(10),进一步用于向一个所述自动引导车(20)发送第二控制指令;
所述自动引导车(20),用于根据接收到的所述第二控制指令,将已经停止对所述金属板进行吸附的所述电磁底座(30)上安装的所述工业机器人(40)搬运至一个目标位置;
所述控制模块(10),进一步用于向所述电磁底座(30)发送第三控制指令;
所述电磁底座(30),进一步用于根据接收到的所述第三控制指令,对固定于所述目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对安装在所述电磁底座(30)上的所述工业机器人(40)进行固定;
所述自动引导车(20)包括:车架(201)以及设置在所述车架(201)上的抓取机构(202)、举升机构(203)和至少三个车轮(204);
所述抓取机构(202),用于对所述工业机器人(40)进行抓取;
所述举升机构(203),用于在所述抓取机构对所述工业机器人(40)进行抓取后,对所述工业机器人(40)进行举升,使所述工业机器人(40)以及与所述工业机器人(40)固定连接的所述电磁底座(30)脱离地面;
所述至少三个车轮(204),用于在所述举升机构(203)对所述工业机器人(40)进行举升后,驱动所述车架(201)运动,以将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述控制模块(10),进一步用于在向所述电磁底座(30)发送所述第一控制指令之前,向所述自动引导车(20)发送第四控制指令;
所述自动引导车(20),进一步用于根据接收到的所述第四控制指令,对所述工业机器人(40)进行抓取。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述电磁底座(30)包括:壳体(301)以及设置在所述壳体(301)上的控制板(302)和磁力吸盘(303);
所述壳体(301)与一个所述工业机器人(40)固定连接;
所述控制板(302),用于接收来自所述控制模块(10)的所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令生成磁力关闭指令,以及接收来自所述控制模块(10)的所述第三控制指令,并根据所述第三控制指令生成磁力开启指令;
所述磁力吸盘(303),用于在所述控制板(302)生成所述磁力关闭指令后,停止产生电磁力对所述金属板进行吸附,以使固定于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)可以被移动,以及在所述控制板(302)生成所述磁力开启指令后,开始产生电磁力对所述金属板进行吸附,以对固定连接于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)进行固定。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述电磁底座(30)进一步包括:一个电源连接器(304);
所述电源连接器(304)设置在所述壳体(301)上;
所述电源连接器(304)的输出端与固定于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)的电源线相连接;
当所述磁力吸盘(303)开始产生电磁力对所述金属板进行吸附时,所述电源连接器(304)的输入端可以与所述金属板上设置的电源接口相对接,以接通所述工业机器人(40)的供电线缆。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述车架(201)包括:车轮连接部(2011)和抓手连接部(2012);
所述举升机构(203)包括:至少一个线性驱动器(2031)和4个升降组件(2032);
所述至少三个车轮(204)设置在所述车轮连接部(2011)上,所述抓取机构(202)设置在所述抓手连接部(2012)上;
所述4个升降组件(2032)设置于所述抓手连接部(2012)的两侧,每侧各2个所述升降组件(2032);
每一个所述升降组件(2032)包括一个第一连杆(20321)和一个第二连杆(20322),所述第一连杆(20321)的第一端通过销轴与所述车轮连接部(2011)相连接,所述第二连杆(20322)的第一端通过销轴与所述抓手连接部(2012)相连接,所述第一连杆(20321)的第二端和所述第二连杆(20322)的第二端通过销轴相连接;
位于所述抓手连接部(2012)同一侧的两个所述升降组件(2032)与一个所述线性驱动器(2031)的两端相连接,所述线性驱动器(2031)的两端各连接一个所述升降组件(2032),其中,所述线性驱动器(2031)的每一端通过销轴与所述第一连杆(20321)的第二端和所述第二连杆(20322)的第二端相连接,且与所述线性驱动器(2031)相连接的两个所述升降组件(2032)关于所述线性驱动器(2031)轴线的中点对称;
所述至少一个线性驱动器(2031),用于通过伸缩运动驱动相连接的所述升降组件(2032)中第一连杆(20321)与所述第二连杆(20322)之间的角度发生改变,以使所述抓手连接部(2012)相对于所述车轮连接部(2011)发生升降运动。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
所述抓手连接部(2012)上沿水平方向设置有U形开口,所述抓取机构(202)设置于所述U形开口的底部;
当所述工业机器人(40)进入所述U形开口后,所述抓取机构(202)可以对所述工业机器人(40)进行抓取,使得所述工业机器人(40)可以与所述抓手连接部(2012)同步运动。
7.根据权利要求1至6中任一所述的系统,其特征在于,
所述控制模块(10),进一步用于根据所述目标位置,生成搬运路线,并生成携带有所述搬运路线的所述第二控制指令;
所述自动引导车(20),用于根据所述第二控制指令携带的所述搬运路线,将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
8.机器人搬运方法,其特征在于,包括:
向一个电磁底座(30)发送第一控制指令,其中,所述第一控制指令用于控制所述电磁底座(30)停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使所述电磁底座(30)上安装的工业机器人(40)可以被移动;
向一个自动引导车(20)发送第二控制指令,其中,所述第二控制指令用于控制所述自动引导车(20)将已经停止对所述金属板进行吸附的所述电磁底座(30)上安装的所述工业机器人(40)搬运至一个目标位置;
向所述电磁底座(30)发送第三控制指令,其中,所述第三控制指令用于控制所述电磁底座(30)对固定于所述目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对所述电磁底座(30)上安装的所述工业机器人(40)进行固定;
当所述自动引导车(20)包括车架(201)以及设置在所述车架(201)上的抓取机构(202)、举升机构(203)和至少三个车轮(204)时,
所述第二控制指令,用于控制所述抓取机构(202)对所述工业机器人(40)进行抓取,并控制所述举升机构(203)对所述工业机器人(40)进行举升,使所述工业机器人(40)以及与所述工业机器人(40)固定连接的所述电磁底座(30)脱离地面,以及控制所述至少三个车轮(204)驱动所述车架(201)运动,以将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述向一个所述电磁底座(30)发送第一控制指令之前,进一步包括:
向所述自动引导车(20)发送第四控制指令,其中,所述第四控制指令用于控制所述自动引导车(20)对所述工业机器人(40)进行抓取。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,当所述车架(201)包括车轮连接部(2011)和抓手连接部(2012),且所述举升机构(203)包括至少一个线性驱动器(2031)和4个升降组件(2032)时,
所述第二控制指令,用于控制所述至少一个线性驱动器(2031)进行伸缩运动,以驱动所述升降组件(2032)中第一连杆(20321)和第二连杆(20322)之间的角度发生改变,使得所述抓手连接部(2012)相对于所述车轮连接部(2011)发生升降运动。
11.根据权利要求8至10中任一所述的方法,其特征在于,
在所述向一个所述自动引导车(20)发送第二控制指令之前,进一步包括:
根据所述目标位置,生成搬运路线;
生成携带有所述搬运路线的所述第二控制指令;
所述第二控制指令,用于控制所述自动引导车(20)按照所述第二控制指令携带的所述搬运路线,将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
12.机器人搬运方法,其特征在于,包括:
接收控制模块(10)发送的第一控制指令;
根据所述第一控制指令控制安装有一个工业机器人(40)的一个电磁底座(30)的电磁吸附机构(306)停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
接收所述控制模块(10)发送的第三控制指令;
根据所述第三控制指令控制所述电磁吸附机构(306)对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附;
所述电磁底座(30)包括:壳体(301)以及设置在所述壳体(301)上的控制板(302)和磁力吸盘(303);
所述壳体(301)与一个所述工业机器人(40)固定连接;
所述控制板(302),用于接收来自所述控制模块(10)的所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令生成磁力关闭指令,以及接收来自所述控制模块(10)的所述第三控制指令,并根据所述第三控制指令生成磁力开启指令;
所述磁力吸盘(303),用于在所述控制板(302)生成所述磁力关闭指令后,停止产生电磁力对所述金属板进行吸附,以使固定于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)可以被移动,以及在所述控制板(302)生成所述磁力开启指令后,开始产生电磁力对所述金属板进行吸附,以对固定连接于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)进行固定。
13.机器人搬运方法,其特征在于,包括:
接收控制模块(10)发送的第二控制指令;
根据所述第二控制指令控制一个自动引导车(20)的搬运机构(206)将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座(30)上安装的工业机器人(40)搬运至一个目标位置;
所述自动引导车(20)包括:车架(201)以及设置在所述车架(201)上的抓取机构(202)、举升机构(203)和至少三个车轮(204);
所述抓取机构(202),用于对所述工业机器人(40)进行抓取;
所述举升机构(203),用于在所述抓取机构对所述工业机器人(40)进行抓取后,对所述工业机器人(40)进行举升,使所述工业机器人(40)以及与所述工业机器人(40)固定连接的所述电磁底座(30)脱离地面;
所述至少三个车轮(204),用于在所述举升机构(203)对所述工业机器人(40)进行举升后,驱动所述车架(201)运动,以将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
14.控制模块(10),其特征在于,包括:
一个第一指令发送单元(101),用于向一个电磁底座(30)发送第一控制指令,其中,所述第一控制指令用于控制所述电磁底座(30)停止对固定于地面上的金属板进行吸附,以使所述电磁底座(30)上安装的工业机器人(40)可以被移动;
一个第二指令发送单元(102),用于向一个自动引导车(20)发送第二控制指令,其中,所述第二控制指令用于控制所述自动引导车(20)将已经停止对所述金属板进行吸附的所述电磁底座(30)上安装的所述工业机器人(40)搬运至一个目标位置;
所述第一指令发送单元(101),进一步用于向所述电磁底座(30)发送第三控制指令,其中,所述第三控制指令用于控制所述电磁底座(30)对固定于所述目标位置的地面上的金属板进行吸附,以对所述电磁底座(30)上安装的所述工业机器人(40)进行固定;
当所述自动引导车(20)包括车架(201)以及设置在所述车架(201)上的抓取机构(202)、举升机构(203)和至少三个车轮(204)时,所述第二控制指令,用于控制所述抓取机构(202)对所述工业机器人(40)进行抓取,并控制所述举升机构(203)对所述工业机器人(40)进行举升,使所述工业机器人(40)以及与所述工业机器人(40)固定连接的所述电磁底座(30)脱离地面,以及控制所述至少三个车轮(204)驱动所述车架(201)运动,以将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
15.根据权利要求14所述的控制模块(10),其特征在于,
所述第二指令发送单元(102),进一步用于在向所述电磁底座(30)发送所述第一控制指令之前向所述自动引导车(20)发送第四控制指令,其中,所述第四控制指令用于控制所述自动引导车(20)对所述工业机器人(40)进行抓取。
16.根据权利要求14或15所述的控制模块(10),其特征在于,进一步包括:
一个指令生成单元(103),用于根据所述目标位置,生成搬运路线,并生成携带有所述搬运路线的所述第二控制指令。
17.电磁底座(30),其特征在于,包括:
一个第一指令接收模块(305),用于接收来自控制模块(10)的第一控制指令;
一个电磁吸附机构(306),用于根据所述第一指令接收模块(305)接收到的所述第一控制指令,停止对固定于地面上的金属板进行吸附;
所述第一指令接收模块(305),进一步用于接收来自所述控制模块(10)的第三控制指令;
所述电磁吸附机构(306),进一步用于根据所述第一指令接收模块(305)接收到的所述第三控制指令,对固定于目标位置的地面上的金属板进行吸附;
所述电磁底座(30)包括:壳体(301)以及设置在所述壳体(301)上的控制板(302)和磁力吸盘(303);
所述壳体(301)与一个工业机器人(40)固定连接;
所述控制板(302),用于接收来自所述控制模块(10)的所述第一控制指令,并根据所述第一控制指令生成磁力关闭指令,以及接收来自所述控制模块(10)的所述第三控制指令,并根据所述第三控制指令生成磁力开启指令;
所述磁力吸盘(303),用于在所述控制板(302)生成所述磁力关闭指令后,停止产生电磁力对所述金属板进行吸附,以使固定于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)可以被移动,以及在所述控制板(302)生成所述磁力开启指令后,开始产生电磁力对所述金属板进行吸附,以对固定连接于所述壳体(301)上的所述工业机器人(40)进行固定。
18.自动引导车(20),其特征在于,包括:
一个第二指令接收模块(205),用于接收来自控制模块(10)的第二控制指令;
一个搬运机构(206),用于根据所述第二指令接收模块(205)接收到的所述第二控制指令,将已经停止对金属板进行吸附的电磁底座(30)上安装的工业机器人(40)搬运至一个目标位置;
所述自动引导车(20)包括:车架(201)以及设置在所述车架(201)上的抓取机构(202)、举升机构(203)和至少三个车轮(204);
所述抓取机构(202),用于对所述工业机器人(40)进行抓取;
所述举升机构(203),用于在所述抓取机构对所述工业机器人(40)进行抓取后,对所述工业机器人(40)进行举升,使所述工业机器人(40)以及与所述工业机器人(40)固定连接的所述电磁底座(30)脱离地面;
所述至少三个车轮(204),用于在所述举升机构(203)对所述工业机器人(40)进行举升后,驱动所述车架(201)运动,以将所述工业机器人(40)搬运至所述目标位置。
19.控制模块(10),其特征在于,包括:至少一个存储器(104)和至少一个处理器(105);
所述至少一个存储器(104),用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器(105),用于调用所述机器可读程序,执行权利要求8至11中任一所述的方法。
20.电磁底座(30),其特征在于,包括:至少一个存储器(307)和至少一个处理器(308);
所述至少一个存储器(307),用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器(308),用于调用所述机器可读程序,执行权利要求12所述的方法。
21.自动引导车(20),其特征在于,包括:至少一个存储器(207)和至少一个处理器(208);
所述至少一个存储器(207),用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器(208),用于调用所述机器可读程序,执行权利要求13所述的方法。
22.机器可读介质,其特征在于,所述机器可读介质上存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时,使所述处理器执行权利要求8至13中任一所述的方法。
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