CN115402784A - 一种基于智能可移动平台的装配系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于智能可移动平台的装配系统及方法。本系统包括可移动平台和机械手；通过平台表面的水平轴侧的X方向测距仪和Y方向测距仪，分别获取得到待抓取零件的X、Y轴坐标信号；可移动平台底部分别设置有X、Y轴方向滑台，X轴方向滑台通过X轴坐标信号控制可移动平台在X轴方向上进行运动；Y轴方向滑台通过Y轴坐标信号控制可移动平台在Y轴方向上进行运动；机械手设置于可移动平台上方，通过距离传感器获取机械手与可移动平台上待抓取零件之间的距离，使得机械手根据所获取的距离在Z轴方向上对待抓取零件进行抓取。本申请能够通过移动平台在水平面位置使得机械手仅需要在竖直方向上进行抓取，提高了机械手的抓取精度。

Description

一种基于智能可移动平台的装配系统及方法

技术领域

本发明涉及智能装配技术领域，特别涉及一种基于智能可移动平台的装配系统及方法。

背景技术

现有的电力装备生产过程，一般是传统人力装配在固定的操作平台上进行装配操作，人工接线很可能出现接错以及坚固件松动的问题，进而造成短路，由于人工接线存在很大的安全隐患，所以采用可移动的机械手进行电力装配。

然而，通过可移动的机械手对固定的操作平台上的电力设备进行操作时，由于现场环境光影变化，机械手上的视觉传感器在进行探测时精度会有影响，导致定位不够精确、机械手抓取待抓取零件失败。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种基于智能可移动平台的装配系统及方法，能够通过移动平台在水平面位置使得机械手仅需要在竖直方向上进行抓取，提高了机械手的抓取精度。

第一方面，提供了一种基于智能可移动平台的装配系统，该系统包括可移动平台和机械手；

所述可移动平台表面的水平轴侧分别设置有X方向测距仪和Y方向测距仪；其中，所述X方向测距仪中包括X轴视觉传感器和X轴测距传感器，基于所述X轴视觉传感器获得的可移动平台表面图像以及X轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的X轴坐标信号；所述Y方向测距仪中包括Y轴视觉传感器和Y轴测距传感器，基于所述Y轴视觉传感器获得的可移动平台表面图像以及Y轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的Y轴坐标信号；

所述可移动平台底部分别设置有X轴方向滑台和Y轴方向滑台，所述X轴方向滑台中的处理器通过获取X轴坐标信号控制X轴运动驱动电机使得所述可移动平台在X轴方向上进行运动；所述Y轴方向滑台中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制Y轴运动驱动电机使得所述可移动平台在Y轴方向上进行运动；其中，X轴方向滑台和Y轴方向滑台分别对应X轴方向滑轨和Y轴方向滑轨；

所述机械手设置于所述可移动平台上方，机械手上设置有距离传感器，当可移动平台将待抓取零件传输至机械手正下方时，距离传感器获取所述机械手与所述可移动平台上待抓取零件之间的距离，使得所述机械手根据所获取的距离在Z轴方向上待抓取零件对进行抓取，其中，所述Z轴方向与可移动平台表面相互垂直。

可选地，该系统还包括：

传送带，所述传送带的出口端设置于可移动平台上方，用于将传送带的进口端所放置的待抓取零件通过出口端运输至可移动平台表面。

可选地，所述可移动平台表面设置有减震层。

可选地，所述可移动平台表面设置有吸附层，使得可移动平台表面与待抓取零件之间不产生相对运动。

可选地，所述X轴方向滑台中的处理器通过获取X轴坐标信号控制X轴运动驱动电机使得所述可移动平台在X轴方向上进行运动，包括：

X轴方向滑台中的处理器接收到X轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给X轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定X轴坐标位置。

可选地，所述X轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定X轴坐标位置，包括：

X轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

可选地，所述Y轴方向滑台中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制Y轴运动驱动电机使得所述可移动平台在Y轴方向上进行运动，包括：

Y轴方向滑台中的处理器接收到Y轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给Y轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定Y轴坐标位置。

可选地，所述Y轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定Y轴坐标位置，包括：

Y轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

可选地，所述X轴方向滑台和Y轴方向滑台分别对应X轴方向滑轨和Y轴方向滑轨，包括：

可移动平台底部上包括X向轨道；所述X轴方向滑台顶部设置有对应的X轴方向滑轨，所述X轴方向滑台底部设置有与所述X向轨道垂直的Y向轨道；所述Y轴方向滑台顶部设置有对应的Y轴方向滑轨。

第二方面，提供了一种基于智能可移动平台的装配方法，该方法包括：

将待抓取零件放置于传送带进口端，待抓取零件通过出口端运输至可移动平台表面；

X方向测距仪和Y方向测距仪分别对待抓取零件进行X和Y方向测距，得到X轴和Y轴坐标信号；

X轴方向滑台和Y轴方向滑台根据X轴和Y轴坐标信号在对应滑轨进行运动，使得待抓取零件传输至机械手正下方；

机械手通过距离传感器获取与待抓取零件之间的距离，使得所述机械手根据所获取的距离在Z轴方向上待抓取零件对进行抓取。

本申请实施例提供的技术方案中包括可移动平台和机械手；可移动平台表面的水平轴侧分别设置有X方向测距仪和Y方向测距仪，分别获取得到待抓取零件的X轴坐标信号和Y轴坐标信号；可移动平台底部分别设置有X轴方向滑台和Y轴方向滑台，X轴方向滑台中的处理器通过获取X轴坐标信号控制可移动平台在X轴方向上进行运动；Y轴方向滑台中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制可移动平台在Y轴方向上进行运动；机械手设置于可移动平台上方，通过距离传感器获取机械手与可移动平台上待抓取零件之间的距离，使得机械手根据所获取的距离在Z轴方向上对待抓取零件进行抓取。可以看出，本申请能够通过移动平台在水平面位置使得机械手仅需要在竖直方向上进行抓取，提高了机械手的抓取精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于智能可移动平台的装配系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于智能可移动平台的装配方法的流程图。

附图标记：

1-机械手，2-可移动平台，3-X方向测距仪，4-Y方向测距仪，5-X轴方向滑台，6-Y轴方向滑台。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本发明的描述中，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

具体地，请参考图1，其示出了本申请实施例提供的一种基于智能可移动平台2的装配系统的示意图，该系统具体包括可移动平台2和机械手1。

可移动平台2表面的水平轴侧分别设置有X方向测距仪3和Y方向测距仪4。在本申请实施例中，X方向测距仪3中包括X轴视觉传感器和X轴测距传感器，基于X轴视觉传感器获得的可移动平台2表面图像以及X轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的X轴坐标信号；Y方向测距仪4中包括Y轴视觉传感器和Y轴测距传感器，基于Y轴视觉传感器获得的可移动平台2表面图像以及Y轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的Y轴坐标信号；其中，可移动平台2表面设置有吸附层，使得可移动平台2表面与待抓取零件之间不产生相对运动。

可移动平台2底部分别设置有X轴方向滑台5和Y轴方向滑台6，X轴方向滑台5与X方向测距仪3可进行有线/无线信号传输，Y轴方向滑台6与Y方向测距仪4可进行有线/无线信号传输。

X轴方向滑台5中的处理器通过获取X轴坐标信号控制X轴运动驱动电机使得可移动平台2在X轴方向上进行运动；Y轴方向滑台6中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制Y轴运动驱动电机使得可移动平台2在Y轴方向上进行运动；其中，X轴方向滑台5和Y轴方向滑台6分别对应X轴方向滑轨和Y轴方向滑轨。

具体地，X轴方向滑台5中的处理器接收到X轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给X轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定X轴坐标位置。其中，X轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

Y轴方向滑台6中的处理器接收到Y轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给Y轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定Y轴坐标位置。其中，Y轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

在本申请实施例中，可移动平台2底部上包括X向轨道；X轴方向滑台5顶部设置有对应的X轴方向滑轨，X轴方向滑台5底部设置有与X向轨道垂直的Y向轨道；Y轴方向滑台6顶部设置有对应的Y轴方向滑轨。

机械手1设置于可移动平台2上方，机械手1上设置有距离传感器，距离传感器用于获取机械手1与可移动平台2上待抓取零件之间的距离，当可移动平台2将待抓取零件传输至机械手1正下方时，距离传感器获取所述机械手1与所述可移动平台2上待抓取零件之间的距离，使得机械手1根据所获取的距离在Z轴方向上对待抓取零件进行抓取，其中，Z轴方向与可移动平台2表面相互垂直。

在本申请一个可选的实施例中，系统还包括传送带，传送带的出口端设置于可移动平台2上方，用于将传送带的进口端所放置的待抓取零件通过出口端运输至可移动平台2表面。且可移动平台2表面设置有减震层防止待抓取零件在落入可移动平台2时受到破坏。

如图2，本申请实施例还提供的一种基于智能可移动平台的装配方法。方法包括：

S1，将待抓取零件放置于传送带进口端，待抓取零件通过出口端运输至可移动平台表面；

S2，X方向测距仪和Y方向测距仪分别对待抓取零件进行X和Y方向测距，得到X轴和Y轴坐标信号；

S3，X轴方向滑台和Y轴方向滑台根据X轴和Y轴坐标信号在对应滑轨进行运动，使得待抓取零件传输至机械手正下方；

S4，机械手通过距离传感器获取与待抓取零件之间的距离，使得机械手根据所获取的距离在Z轴方向上待抓取零件对进行抓取。

本申请实施例提供的基于智能可移动平台的装配方法应用于上述基于智能可移动平台的装配系统，关于基于智能可移动平台的装配方法的具体限定可以参见上文中对于基于智能可移动平台的装配系统的限定，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于智能可移动平台的装配系统，其特征在于，所述系统包括可移动平台和机械手；

所述可移动平台表面的水平轴侧分别设置有X方向测距仪和Y方向测距仪；其中，所述X方向测距仪中包括X轴视觉传感器和X轴测距传感器，基于所述X轴视觉传感器获得的可移动平台表面图像以及X轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的X轴坐标信号；所述Y方向测距仪中包括Y轴视觉传感器和Y轴测距传感器，基于所述Y轴视觉传感器获得的可移动平台表面图像以及Y轴测距传感器所测得的与待抓取零件之间的距离得到待抓取零件的Y轴坐标信号；

所述可移动平台底部分别设置有X轴方向滑台和Y轴方向滑台，所述X轴方向滑台中的处理器通过获取X轴坐标信号控制X轴运动驱动电机使得所述可移动平台在X轴方向上进行运动；所述Y轴方向滑台中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制Y轴运动驱动电机使得所述可移动平台在Y轴方向上进行运动；其中，X轴方向滑台和Y轴方向滑台分别对应X轴方向滑轨和Y轴方向滑轨；

所述机械手设置于所述可移动平台上方，机械手上设置有距离传感器，当可移动平台将待抓取零件传输至机械手正下方时，距离传感器获取所述机械手与所述可移动平台上待抓取零件之间的距离，使得所述机械手根据所获取的距离在Z轴方向上对待抓取零件进行抓取，其中，所述Z轴方向与可移动平台表面相互垂直。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

传送带，所述传送带的出口端设置于可移动平台上方，用于将传送带的进口端所放置的待抓取零件通过出口端运输至可移动平台表面。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可移动平台表面设置有减震层。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可移动平台表面设置有吸附层，使得可移动平台表面与待抓取零件之间不产生相对运动。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述X轴方向滑台中的处理器通过获取X轴坐标信号控制X轴运动驱动电机使得所述可移动平台在X轴方向上进行运动，包括：

X轴方向滑台中的处理器接收到X轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给X轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定X轴坐标位置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述X轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定X轴坐标位置，包括：

X轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述Y轴方向滑台中的处理器通过获取Y轴坐标信号控制Y轴运动驱动电机使得所述可移动平台在Y轴方向上进行运动，包括：

Y轴方向滑台中的处理器接收到Y轴坐标信号后，然后PLC控制器将待抓取零件坐标值换算成脉冲和电机运行方向信号发送给Y轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定Y轴坐标位置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述Y轴运动驱动电机的驱动器，驱动电机使滑台到指定Y轴坐标位置，包括：

Y轴运动驱动电机的驱动器与输出端通过丝杠固定连接。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述X轴方向滑台和Y轴方向滑台分别对应X轴方向滑轨和Y轴方向滑轨，包括：

可移动平台底部上包括X向轨道；所述X轴方向滑台顶部设置有对应的X轴方向滑轨，所述X轴方向滑台底部设置有与所述X向轨道垂直的Y向轨道；所述Y轴方向滑台顶部设置有对应的Y轴方向滑轨。

10.一种基于智能可移动平台的装配方法，应用于权利要求1-7任一项所述的装配系统中，其特征在于，所述方法包括：

将待抓取零件放置于传送带进口端，待抓取零件通过出口端运输至可移动平台表面；

X方向测距仪和Y方向测距仪分别对待抓取零件进行X和Y方向测距，得到X轴和Y轴坐标信号；

X轴方向滑台和Y轴方向滑台根据X轴和Y轴坐标信号在对应滑轨进行运动，使得待抓取零件传输至机械手正下方；

机械手通过距离传感器获取与待抓取零件之间的距离，使得所述机械手根据所获取的距离在Z轴方向上待抓取零件对进行抓取。

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