CN112757292A - 基于视觉的机器人自主装配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种基于视觉的机器人自主装配方法及装置,方法包括:确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置;本申请能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
Description
技术领域
本申请涉及机器人领域,具体涉及一种基于视觉的机器人自主装配方法及装置。
背景技术
在工业生产中,装配成本占总成本的50%以上。随着工业机器人的发展,机器人有望替代人工完成装配任务。然而,机器人在精密装配工作中的应用是一个挑战。以精密的钻柱钻具组合为例,当钻柱与孔之间的公差小于0.1mm时,由于钻柱与孔的初始位置偏差而引起的调整不当,可能导致装配失败;木栓可能无法进入孔内或卡在孔内。无论哪种情况,装配工件或机器人都可能被损坏。由于在精密钻孔装配中,机器人的重新定位精度较低,采用传统的位置控制方式进行装配是不可能的,机器人在装配过程中需要具备一定的柔顺性。
此外,在实际装配过程中,通常很难确定目标姿态和结构。大多数机器人装配都需要事先获得已知的目标位姿,然后将其应用于重复的场景中,导致大量的重复工作。许多相关的研究试图解决这个问题,提出了一种面向任务的编程过程,机器人通过识别操作员的动作,在预先设定的动作库中选择一个已执行的操作,然后执行装配操作,此时机器人的装配能力仅限于动作库中已有的装配流程。讨论了一种机器人可以独立完成操作任务或与人协同完成操作任务的柔性装配单元。但是,上述工作并没有实现机器人的自主装配操作。
发明内容
针对现有技术中的问题,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配方法及装置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
为了解决上述问题中的至少一个,本申请提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配方法,包括:
确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
进一步地,还包括:
根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
第二方面,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配装置,包括:
转换方程确定模块,用于确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
工件坐标系确定模块,用于根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
位置计算模块,用于根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
进一步地,还包括:
位置/阻抗混合控制律设计模块,用于根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的基于视觉的机器人自主装配方法的步骤。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于视觉的机器人自主装配方法的步骤。
由上述技术方案可知,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配方法及装置,通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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为本申请实施例中的基于视觉的机器人自主装配方法的流程示意图;
图2为本申请实施例中的基于视觉的机器人自主装配装置的结构图;
图3为本申请实施例中的闭环动力学模型示意图;
图4为本申请实施例中的工件坐标系示意图;
图5为本申请实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
考虑到在实际装配过程中,通常很难确定目标姿态和结构。大多数机器人装配都需要事先获得已知的目标位姿,然后将其应用于重复的场景中,导致大量的重复工作。许多相关的研究试图解决这个问题,提出了一种面向任务的编程过程,机器人通过识别操作员的动作,在预先设定的动作库中选择一个已执行的操作,然后执行装配操作,此时机器人的装配能力仅限于动作库中已有的装配流程。讨论了一种机器人可以独立完成操作任务或与人协同完成操作任务的柔性装配单元。但是,上述工作并没有实现机器人的自主装配操作的问题,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配方法及装置,通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
为了能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤,本申请提供一种基于视觉的机器人自主装配方法的实施例,参见图1,所述基于视觉的机器人自主装配方法具体包含有如下内容:
步骤S101:确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
步骤S102:根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
步骤S103:根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
从上述描述可知,本申请实施例提供的基于视觉的机器人自主装配方法,能够通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
在本申请的基于视觉的机器人自主装配方法的一实施例中,还可以具体包含如下内容:
根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
为了能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤,本申请提供一种用于实现所述基于视觉的机器人自主装配方法的全部或部分内容的基于视觉的机器人自主装配装置的实施例,参见图2,所述基于视觉的机器人自主装配装置具体包含有如下内容:
转换方程确定模块10,用于确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
工件坐标系确定模块20,用于根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
位置计算模块30,用于根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
从上述描述可知,本申请实施例提供的基于视觉的机器人自主装配装置,能够通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
在本申请的基于视觉的机器人自主装配装置的一实施例中,还包括:
位置/阻抗混合控制律设计模块,用于根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
为了更进一步说明本方案,本申请还提供一种应用上述基于视觉的机器人自主装配装置实现基于视觉的机器人自主装配方法的具体应用实例,具体包含有如下内容:
本发明专利提出了一套用于机械臂自动装配的基于视觉的位置阻抗混合控制框架。通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。本专利的工作主要体现在两个方面:
1、通过建立机械臂、相机和工件之间的闭环动力学方程快速计算出机械臂装配时的末端位姿,从而允许机器人能够实时完成力控装配任务。
2、本专利提出了一种考虑装配任务限制的位置/阻抗混合控制算法,在对机械臂动力学建模时同时考虑了机械臂的运动和受力方向。通过这种方法可以提高机械臂在运动方向上的位置精度和力方向上的柔顺性。
参见图3:
(a)机械臂末端位姿计算
图3中的闭环动力学方程如下:
假设θi为机械臂的关节角,那么机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程可表示为:
BTE=BT1(θ1)·1T2(θ2)·2T3(θ3)·3T4(θ4)·4T5(θ5)·5T6(θ6) (1)
观察机器人运动学相关知识可知,由base→end-effector→object构成的动力学闭环和base→vision→object构成的动力学闭环相等,通过方程(2)可以求出机械臂末端法兰坐标系,视觉坐标系和工件坐标系。
其中ETO为末端法兰坐标系到基坐标系的转换矩阵,BTV为基坐标系到视觉坐标系的转换矩阵,VTO为视觉坐标系到工件坐标系的转换矩阵,BTO为基坐标系到工件坐标系的转换矩阵,BTE为基坐标系到末端法兰坐标系的转换矩阵。
在实际装配过程中,通常是在工件坐标系下设计位置阻抗混合控制律,根据公式(2)可以计算出机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置,通过建立object→vision→base→end-effector的开环链可得方程(3)(4):
根据方程(3)(4)可以分别计算出末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,其中X为末端法兰的当前位置,Xd为末端法兰的期望位置,则有:
X=φ(OTE) (5)
位置/阻抗混合控制律设计,参见图4,
以VGA接插头装配为例,根据图2中的工件坐标系可以给出装配约束条件:
公式7可表示为:
其中A=diag[1,1,0,1,1,1],v=[vx,vy,vz,ωx,ωy,ωz]T,v表示末端法兰的六维速度,f=[fx,fy,fz,nx,ny,nz],那么在运动方向上,系统表达式为:
在力方向上,系统表达式为:
结合公式(9)(10),可得到:
其中e=Xd-X,Xd,为末端法兰在工件坐标系中的期望位置,期望速度,期望加速度。X,为末端法兰在工件坐标系中的位置,速度,加速度。考虑到实际装配过程中加速度噪声大,本专利使用的是基于速度的控制律。控制律表达式如下:
由上述内容可知,本申请至少还可以实现如下技术效果:
1、针对使用机器人完成工件装配任务的场景,本专利提出了一套机器人自主定位框架,以获得机器人的目标位姿。
2、同时,针对机器人在装配过程中刚度问题,提出了位置/阻抗混合控制方法,创新性的得到了一套有效的机器人自主定位装配方案。
从硬件层面来说,为了能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤,本申请提供一种用于实现所述基于视觉的机器人自主装配方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例,所述电子设备具体包含有如下内容:
处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;所述通信接口用于实现基于视觉的机器人自主装配装置与核心业务系统、用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输;该逻辑控制器可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该逻辑控制器可以参照实施例中的基于视觉的机器人自主装配方法的实施例,以及基于视觉的机器人自主装配装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。
可以理解的是,所述用户终端可以包括智能手机、平板电子设备、网络机顶盒、便携式计算机、台式电脑、个人数字助理(PDA)、车载设备、智能穿戴设备等。其中,所述智能穿戴设备可以包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。
在实际应用中,基于视觉的机器人自主装配方法的部分可以在如上述内容所述的电子设备侧执行,也可以所有的操作都在所述客户端设备中完成。具体可以根据所述客户端设备的处理能力,以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述客户端设备中完成,所述客户端设备还可以包括处理器。
上述的客户端设备可以具有通信模块(即通信单元),可以与远程的服务器进行通信连接,实现与所述服务器的数据传输。所述服务器可以包括任务调度中心一侧的服务器,其他的实施场景中也可以包括中间平台的服务器,例如与任务调度中心服务器有通信链接的第三方服务器平台的服务器。所述的服务器可以包括单台计算机设备,也可以包括多个服务器组成的服务器集群,或者分布式装置的服务器结构。
图5为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图5所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图5是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。
一实施例中,基于视觉的机器人自主装配方法功能可以被集成到中央处理器9100中。其中,中央处理器9100可以被配置为进行如下控制:
步骤S101:确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
步骤S102:根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
步骤S103:根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
从上述描述可知,本申请实施例提供的电子设备,通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
在另一个实施方式中,基于视觉的机器人自主装配装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将基于视觉的机器人自主装配装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现基于视觉的机器人自主装配方法功能。
如图5所示,该电子设备9600还可以包括:通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图5中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图5中没有示出的部件,可以参考现有技术。
如图5所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通信模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的基于视觉的机器人自主装配方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的基于视觉的机器人自主装配方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:
步骤S101:确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
步骤S102:根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
步骤S103:根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,通过确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置,能够通过高精度相机,机器人可快速准确计算出机械臂末端装配时的位姿,除此之外,装配过程中机械臂表现出柔顺性,减少装配时对工件的损伤。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种基于视觉的机器人自主装配方法,其特征在于,所述方法包括:
确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的机器人自主装配方法,其特征在于,还包括:
根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
3.一种基于视觉的机器人自主装配装置,其特征在于,包括:
转换方程确定模块,用于确定机械臂的基坐标系到末端法兰之间的转换方程;
工件坐标系确定模块,用于根据机械臂末端法兰坐标系、视觉坐标系和工件坐标系,确定机械臂末端法兰在工件坐标系中的期望位置和实际位置;
位置计算模块,用于根据所述期望位置和实际位置,分别计算得到末端法兰在工件坐标系中的当前位置和目标位置。
4.根据权利要求3所述的基于视觉的机器人自主装配装置,其特征在于,还包括:
位置/阻抗混合控制律设计模块,用于根据所述工件坐标系确定装配约束条件,进而确定运动方向和力方向上的系统表达式。
5.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至2任一项所述的基于视觉的机器人自主装配方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2任一项所述的基于视觉的机器人自主装配方法的步骤。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113855475A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-31 | 上海傅利叶智能科技有限公司 | 用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278906B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-08-21 | Georgia Tech Research Corporation | Uncalibrated dynamic mechanical system controller |
CN104057290A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-24 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于视觉和力反馈控制的机器人装配方法与系统 |
CN106272416A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 基于力觉和视觉的机器人细长轴精密装配系统及方法 |
CN106493708A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-03-15 | 南京理工大学 | 一种基于双机械臂和辅助臂的带电作业机器人控制系统 |
CN106853639A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-06-16 | 河北工业大学 | 一种手机电池自动化装配系统及其控制方法 |
CN109352663A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-19 | 航天材料及工艺研究所 | 一种面向复合材料舱段的机器人自动精确定位制孔装置及方法 |
EP3520971A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-07 | ABB Schweiz AG | Assembling parts in an assembly line |
CN110640746A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-03 | 上海电气集团股份有限公司 | 机器人的坐标系标定及定位方法、系统、设备、介质 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011560017.4A patent/CN112757292A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6278906B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-08-21 | Georgia Tech Research Corporation | Uncalibrated dynamic mechanical system controller |
CN104057290A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-24 | 中国科学院自动化研究所 | 一种基于视觉和力反馈控制的机器人装配方法与系统 |
CN106272416A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 上海交通大学 | 基于力觉和视觉的机器人细长轴精密装配系统及方法 |
CN106493708A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-03-15 | 南京理工大学 | 一种基于双机械臂和辅助臂的带电作业机器人控制系统 |
CN106853639A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-06-16 | 河北工业大学 | 一种手机电池自动化装配系统及其控制方法 |
EP3520971A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-07 | ABB Schweiz AG | Assembling parts in an assembly line |
CN109352663A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-02-19 | 航天材料及工艺研究所 | 一种面向复合材料舱段的机器人自动精确定位制孔装置及方法 |
CN110640746A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-03 | 上海电气集团股份有限公司 | 机器人的坐标系标定及定位方法、系统、设备、介质 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113855475A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-12-31 | 上海傅利叶智能科技有限公司 | 用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统 |
CN113855475B (zh) * | 2021-08-25 | 2023-10-27 | 上海傅利叶智能科技有限公司 | 用于控制两个康复机器人的方法、装置和康复机器人系统 |
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