CN116061148A - 一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 - Google Patents
一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116061148A CN116061148A CN202310261239.3A CN202310261239A CN116061148A CN 116061148 A CN116061148 A CN 116061148A CN 202310261239 A CN202310261239 A CN 202310261239A CN 116061148 A CN116061148 A CN 116061148A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- material buffer
- point
- mechanical arm
- teaching
- array
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
-
- 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
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Abstract
本发明提供了一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质，其中方法步骤包括：将背篓上的物料缓存区进行矩形阵列分布，记录物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置；计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量；示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处坐标系A上的初始抓取点
；根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以初始抓取点
为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点，籍此以实现对机械臂与背篓之间交互的半自动示教。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂半自动示教技术，尤其涉及一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质。
背景技术
目前，固定式机械臂已无法满足工厂对于柔性化生产的要求，因此，现有技术提出了一种新型的固定式机械臂与AMR(Autonomous Mobile Robot自主移动机器人)组成的移动式复合机器人，以满足日益陡增的生产需求。
同时，由于工厂内生产场景的各不相同，且复杂多变，特别是在不同场景下，物料改变频繁，若复合机器人仅进行单一的物料抓取及运输，由于单次运输量较少，从而将导致效率低下的问题。
当前，主流的解决方案是在复合机器人的车体上增加背篓，扩大复合机器人的负载率，达到一次可以搭载多个货物的目的。但是目前，引入背篓的同时，在示教机械臂与背篓进行交互时（如机械臂从背篓上的物料缓存区进行物料取/放、移位等交互），意味着需要更多人力的介入，如需要分别为背篓上的每个物料缓存区示教机械臂，试想当背篓存在数十个甚至几十个物料缓存区或以上时，机械臂的示教工作量将会是十分惊人的，因此非常耗费示教时间及人力。
为此本领域技术人员试图寻找一种方案，以降低机械臂与背篓之间交互的示教工作量。
发明内容
为此本发明的主要目的在于提供一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质，以实现对机械臂与背篓之间交互的半自动示教。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于示教机械臂与背篓交互的方法，步骤包括：
步骤S100 将背篓上的物料缓存区进行矩形阵列分布，记录物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置；计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量；
步骤S200示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处坐标系A上的初始抓取点；
步骤S300 根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以初始抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点。
在可能的优选实施方式中，步骤S300中所述转换计算步骤包括：
步骤S310 计算抓取点点位，其中各物料缓存区所处阵列中位置的行数为i，列数为j；
步骤S320 将根据转换变量转换到坐标系B下获取的位置信息及其旋转信息，以计算目标抓取点位置信息=；其中为位置信息的集合
；
；
；
其中物料缓存区之间中心间隔距离为a、宽为b、高为h；
步骤S330 将目标抓取点位置信息转换到坐标系A下，计算抓取点，其中为转换变量逆矩阵。
在可能的优选实施方式中，步骤S200中还示教出对应初始抓取点的初始前置点，并且步骤S300中还通过转换计算获取对应目标抓取点的目标前置点。
在可能的优选实施方式中，步骤S300中所述转换计算步骤包括：
步骤S340 计算目标抓取点对应的目标前置点位置信息（ ）
- A,
- B ,
- C
其中A、B、C分别为目标抓取点与目标前置点在坐标系A中x、y、z轴上的位置关系差。
在可能的优选实施方式中，所述机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点。
在可能的优选实施方式中，该用于示教机械臂与背篓交互的方法还包括：步骤S400 建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
为了实现上述目的，对应上述方法，根据本发明的第二个方面，还提供了一种用于示教机械臂与背篓交互的系统，其中包括：
存储单元，用于存储包括如上述中任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法步骤的程序，以供输入单元，示教单元，处理单元适时调取执行；
输入单元，用于输入物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置数据；
示教单元，用于示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处机械臂末端坐标系A上的抓取点、及其对应前置点；
处理单元，用于计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量，并根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点及其前置点。
在可能的优选实施方式中，所述用于示教机械臂与背篓交互的系统，还包括：库位管理单元，其用于建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
在可能的优选实施方式中，所述用于示教机械臂与背篓交互的系统，还包括：控制单元，用于控制机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点。
为了实现上述目的，对应上述方法，根据本发明的第三个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法的步骤。
通过本发明提供的该用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质，提供了一种半自动示教机械臂的方案，从而有效解决人工示教繁琐的问题。
此外在部分优选示例中，为了保证机械臂移动时的安全性，本发明为各物料缓存区配备了前置点，以建立机械臂在移动到目标物料缓存区前，需先移动到目标前置点的机制，从而避免机械臂在前往目标物料缓存区时，途径其他物料缓存区处可能发生碰撞的隐患。
此外在部分优选示例中，本发明通过状态列表，可以为判断库位是否被占用提供依据，从而无需在物料缓存区设置传感器，即可获取各个物料缓存区的占用状态，以进行有效的库位管理。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法中示例的复合机器人结构示意图；
图2为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法步骤示意图；
图3为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法逻辑流程示意图；
图4为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法中示例物料缓存区阵列形态及坐标系A与B的示意图；
图5为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法中示例物料缓存区阵列形态及坐标系A与B的示意图；
图6为本发明用于示教机械臂与背篓交互的方法中示例目标抓取点与对应前置点的示意图；
图7为本发明用于示教机械臂与背篓交互的系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例来对本发明的具体技术方案进行清楚、完整地描述，以助于本领域的技术人员进一步理解本发明。显然，本案所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思及相互不冲突的前提下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的揭露及保护范围。
此外本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“S100”、“S200”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。同时本发明中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“布设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况，结合现有技术来理解上述术语在本案中的具体含义。
如图1所示，示例了一种带有背篓的复合机器人，其包括：AMR移动机器人1，安装在AMR移动车体上的六自由度机械臂2，安装在机械臂末端上的夹爪3，AMR车体上携带的含有物料缓存区的背篓4。
其中为了实现对机械臂与背篓之间交互的半自动示教，如图2至图3所示，本发明提供的该用于示教机械臂与背篓交互的方法，其步骤包括：
步骤S100 将背篓上的物料缓存区进行矩形阵列分布，记录物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置；计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量。
步骤S200示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处坐标系A上的初始抓取点。
步骤S300 根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以初始抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点。
具体来说，如图4至图5所示，示例了一种背篓的物料缓存区，其中各物料缓存区组成为一个3乘3规则分布的矩形阵列，具有尺寸信息的立体库位，例如物料缓存区之间中心间隔距离为a、宽为b、高为h。
其中由于机械臂末端安装的不同加工件（如夹爪）在空间中的方向各不相同，为了适配不同的加工件都能够使用本案方法计算出需要移动到的目标抓取点点位的目的，因此需要统一一个标准的坐标系以及确定这个坐标系的方向，方便在确定好的坐标系中对点位进行平移旋转。
如本示例步骤S100中，为了计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量，首先可对机械臂末端的坐标系方向与物料缓存区的方向一致性进行测试。
如令机械臂末端夹爪夹持一根细针，令其沿着示教器中的X正方向进行移动，查看测试物(细针)是否沿着物料缓存区底部的长方向，从第一行第一列到第一行第三列的方向移动，即沿着图4中O1坐标系中X轴正方向移动，或以其他同等方法来判断机械臂是否严格沿着某一方向移动。同理，操控机械臂沿着示教器中的Y正方向进行移动，查看测试物(细针)否沿着我们规定物料缓存区底部的宽方向，从第一行第一列到第三行第一列的方向，即按照图4中的O1坐标系中Y轴正方向移动。
此时会存在两种情况：
情况1：当机械臂末端的加工件移动方向与规定物料缓存区的方向一致时，则可以认为机械臂末端安装的加工件在空间中的方向与物料缓存区方向一致。如图5中O3坐标系与O1坐标系的关系。
情况2：当机械臂末端的加工件移动方向与规定物料缓存区的方向不同时，则可以认为机械臂末端安装的加工件在空间中的方向与物料缓存区方向存在一种平移旋转的关系。如图5中O1坐标系与O2坐标系的关系。
其中O2 、O3坐标系分别为机械臂末端坐标系A下对应的两种情况状态下的坐标系示例（其中O3也可以看做是标定后的坐标系），而物料缓存区坐标系B本示例中对应O1坐标系。
进一步的，当处于情况2时，则需要进行平面坐标系的标定，计算坐标系A与坐标系B之间的转换变量，这个坐标系能帮助我们统一移动的方向。而处于情况1时，则可以直接进入人工示教抓取点的程序。
首先介绍对应情况2时，计算坐标系A与坐标系B之间转换变量的过程，如在坐标系下，示教出三个点。
具体的，先操控机械臂运动至物料缓存区的左下处即第一行第一列的点位，即初始位置，如图5中的坐标系O1的原点，即得到此时基于机械臂的基坐标系下，机械臂末端到基坐标的机械臂位姿。
然后操控机械臂沿着如图5所示的物料缓存区X轴正方向移动，如移动100mm，得到此时基于A坐标系下的机械臂5点处的位姿信息。之后回到O1点位处，沿着如图5所示的物料缓存区Y轴正方向移动，如移动100mm，得到此时基于A坐标系下的机械臂6点处的位姿信息。这样就能得到坐标系A与坐标系B下同一个点的位姿信息。
当得到点，点，点三个点后，便可以计算转换变量：
为坐标系的X轴正方向。此时的数学表达式为：
向量的x坐标：=
向量的y坐标：=
向量的z坐标：=
为坐标系的Y轴正方向。此时的数学表达式为：
向量的x坐标：=
向量的y坐标：=
向量的z坐标：=
其中，，表示为P点的XYZ坐标值。
而坐标系的Z轴正方向可通过X轴叉乘Y轴获得。
；
此时便可计算坐标系A与坐标系B之间的转换变量。
；
其中为左上角3乘3的旋转矩阵，为右上角3乘1的平移矩阵。
当完成转换变量的计算后，便可进行初始抓取点的示教。而当情况1时便可直接进入该抓取点示教环节。
具体的，以物料缓存区的左下角第一行第一列的物料缓存区为初始抓取点位置，如图5中的点位，通过人为示教的方式操控机械臂移动到抓/放物料的放置点，得到此时机械臂末端在A坐标系下的抓取点。
如图4至图5所示，机械臂末端的位姿在坐标系下为一个确定值。(该点为人为示教点)。
=
其中为3乘3的旋转矩阵，包含了机械臂末端的姿态信息，为3乘1的平移矩阵，包含了机械臂末端的位置信息。
之后将坐标系下的点，转换到坐标系下，在坐标系下的表达式为：
==
其中为点的旋转信息，为点的位置信息，包含了X，Y，Z坐标。
当示教出初始抓取点后，便可根据步骤S300中所述转换计算步骤，自动生成背篓上其他物料缓存区的目标抓取点，具体来说，该转换计算步骤包括：
步骤S310 计算抓取点点位，即点位号码生成规则，其中各物料缓存区所处阵列中位置的行数为i，列数为j。如图5中的为初始0号库位，为第二行第二个，即第四个库位。
步骤S320 由于在平移过程中，机械臂末端的姿态不发生改变，因此将根据转换变量转换到坐标系B下获取的位置信息（ ）及其旋转信息，以计算目标抓取点位置信息=；其中为位置信息的集合
其中物料缓存区之间中心间隔距离为a、宽为b、高为h。
由于此时的点位信息在坐标系下，为了统一后续机械臂移动时的需要用到的坐标系，此时将点位再从坐标系转换到坐标系下。
步骤S330 将目标抓取点位置信息转换到坐标系A下，计算抓取点，其中为转换变量逆矩阵。
最终根据上述计算步骤，即可自动示教出背篓中各物料缓存区的目标抓取点点的位姿。
另一方面，由于本示例中该物料缓存区的库位为立体形状，因此从直接移动到其他目标抓取点如的过程中，如图5所示，机械臂末端可能与物料缓存区发生碰撞。
因此，为了解决类似的安全隐患，在优选实施方式中，步骤S200中还包括示教出对应初始抓取点的初始前置点，以相隔一个安全空间，其中与点在坐标系中位置关系可以预先固定，因此在确保与的姿态一致后，可得到如下相对关系：
A=-
B=-
C=-
其中A，B，C分别为初始抓取点与初始前置点的X、Y、Z轴位置关系差。通过该计算方式，便可获取的点位。
其中对应目标抓取点和初始前置点，通过上述示例，半自动示教出全部目标抓取点后，在机械臂与背篓交互时，无论前往哪个目标抓取点，都需要先从初始前置点运动到目标抓取点，这样就可以避免机械臂的碰撞问题，提高可靠性。
另一方面，为了进一步提升机械臂在与每个物料缓存区交互时的安全性，如图6所示，在优选实施方式中，可为每个目标抓取点设置一个对应的目标前置点，相对的，在步骤S300中还可以通过转换计算，获取对应目标抓取点的目标前置点，该计算步骤包括：
步骤S340 计算目标抓取点对应的目标前置点位置信息（ ）
- A
- B
- C
其中A、B、C分别为目标抓取点与目标前置点在坐标系A中X、Y、Z轴上的位置关系差。
籍此当机械臂需要前往目标抓取点时，机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点，便可更好的避免机械臂的碰撞问题。
进一步的，为了更好的管理背篓中每个物料缓存区的库位状态，在优选实施方式中，该用于示教机械臂与背篓交互的方法还包括：
步骤S400 建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
例如，针对于库位是否被占用的状态，可通过进行完任务链后对库位的状态进行赋值1，未完成是赋值0，并记录在状态列表中，这样便可实现机械臂与背篓交互过程中，管理物料缓存区库位的功能。
进一步的，对应上述方法示例，如图7所示，本发明还提供了一种用于示教机械臂与背篓交互的系统，其中包括：
存储单元，用于存储包括如上述中任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法步骤的程序，以供输入单元，示教单元，处理单元适时调取执行。
输入单元，用于输入物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置数据。
示教单元，用于示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处机械臂末端坐标系A上的抓取点、及其对应前置点。
处理单元，用于计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量，并根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点及其前置点。
其中，该用于示教机械臂与背篓交互的系统，还包括：库位管理单元，其用于建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
其中，该用于示教机械臂与背篓交互的系统，还包括：控制单元，用于控制机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点。
进一步的，对应上述方法，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法的步骤。
综上所述，通过本发明提供的该用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质，提供了一种半自动示教机械臂的方案，从而有效解决人工示教繁琐的问题。
此外在部分优选示例中，为了保证机械臂移动时的安全性，本发明为各物料缓存区配备了前置点，以建立机械臂在移动到目标物料缓存区前，需先移动到目标前置点的机制，从而避免机械臂在前往目标物料缓存区时，途径其他物料缓存区处可能发生碰撞的隐患。
此外在部分优选示例中，本发明通过状态列表，可以为判断库位是否被占用提供依据，从而无需在物料缓存区设置传感器，即可获取各个物料缓存区的占用状态，以进行有效的库位管理。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制，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。
本领域技术人员可以理解，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
此外实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种用于示教机械臂与背篓交互的方法，步骤包括：
步骤S100 将背篓上的物料缓存区进行矩形阵列分布，记录物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置；计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量；
步骤S200示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处坐标系A上的初始抓取点 ；
步骤S300 根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以初始抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点。
2.根据权要求1所述用于示教机械臂与背篓交互的方法，其中步骤S300中所述转换计算步骤包括：
步骤S310 计算抓取点点位，其中各物料缓存区所处阵列中位置的行数为i，列数为j；
步骤S320 将根据转换变量转换到坐标系B下获取的位置信息及其旋转信息，以计算目标抓取点位置信息 = ；其中为位置信息的集合
；
；
；
其中物料缓存区之间中心间隔距离为a、宽为b、高为h；
步骤S330 将目标抓取点位置信息转换到坐标系A下，计算抓取点，其中为转换变量逆矩阵。
3.根据权要求2所述用于示教机械臂与背篓交互的方法，其中步骤S200中还示教出对应初始抓取点的初始前置点，并且步骤S300中还通过转换计算获取对应目标抓取点的目标前置点。
4.根据权要求3所述用于示教机械臂与背篓交互的方法，其中步骤S300中所述转换计算步骤包括：
步骤S340 计算目标抓取点对应的目标前置点位置信息（ ）
- A,
- B,
- C
其中A、B、C分别为目标抓取点与目标前置点在坐标系A中x、y、z轴上的位置关系差。
5.根据权要求4所述用于示教机械臂与背篓交互的方法，其中所述机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点。
6.根据权要求1至4任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法，其中还包括：
步骤S400 建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
7.一种用于示教机械臂与背篓交互的系统，其中包括：
存储单元，用于存储包括如权利要求1至6中任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法步骤的程序，以供输入单元，示教单元，处理单元适时调取执行；
输入单元，用于输入物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离，及各物料缓存区所处阵列中的位置数据；
示教单元，用于示教出机械臂与阵列初始位置处的物料缓存区交互时，所处机械臂末端坐标系A上的抓取点、及其对应前置点；
处理单元，用于计算机械臂末端坐标系A与物料缓存区阵列坐标系B之间的转换变量，并根据转换变量、物料缓存区的尺寸及其之间的中心间隔距离、各物料缓存区所处阵列中的位置，以抓取点为起始点，进行转换计算，以自动示教出对应阵列中各物料缓存区的目标抓取点及其前置点。
8.根据权要求7所述用于示教机械臂与背篓交互的系统，其中还包括：库位管理单元，其用于建立对应各物料缓存区的状态列表，为完成机械臂目标抓取点取/放任务的对应物料缓存区进行状态赋值，并记录在状态列表中。
9.根据权要求7所述用于示教机械臂与背篓交互的系统，其中还包括：控制单元，用于控制机械臂经初始前置点前往目标前置点后，再移动至目标抓取点。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一所述用于示教机械臂与背篓交互的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310261239.3A CN116061148B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310261239.3A CN116061148B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116061148A true CN116061148A (zh) | 2023-05-05 |
| CN116061148B CN116061148B (zh) | 2023-07-04 |
Family
ID=86177098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310261239.3A Active CN116061148B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116061148B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2664420A2 (de) * | 2012-05-15 | 2013-11-20 | KUKA Laboratories GmbH | Verfahren zum Ermitteln möglicher Positionen eines Roboterarms |
| US20150032252A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | IAM Robotics, LLC | System and method for piece-picking or put-away with a mobile manipulation robot |
| CN108064197A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-05-22 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 确定码垛点位置信息的方法、装置及机器人 |
| CN110900598A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-24 | 合肥工业大学 | 机器人三维运动空间动作模仿学习方法和系统 |
| CN111761347A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-13 | 龙铁纵横（北京）轨道交通科技股份有限公司 | 一种运用修检修车间机器人智能装配系统及方法 |
| CN111775155A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-16 | 河南工业职业技术学院 | 一种数控机床维修智能机器人 |
| CN112318500A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-05 | 武汉理工大学 | 基于图书馆动态空间基础的图书高精度抓取方法 |
| CN113276128A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-20 | 深圳学泰科技有限公司 | 一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统 |
| CN114589674A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种档案机器人、档案自动管控系统及方法 |
| WO2022237221A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 深圳市海柔创新科技有限公司 | 取放货装置的调整方法、装置、设备、机器人及仓储系统 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310261239.3A patent/CN116061148B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2664420A2 (de) * | 2012-05-15 | 2013-11-20 | KUKA Laboratories GmbH | Verfahren zum Ermitteln möglicher Positionen eines Roboterarms |
| US20150032252A1 (en) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | IAM Robotics, LLC | System and method for piece-picking or put-away with a mobile manipulation robot |
| CN108064197A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-05-22 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 确定码垛点位置信息的方法、装置及机器人 |
| CN110900598A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-03-24 | 合肥工业大学 | 机器人三维运动空间动作模仿学习方法和系统 |
| US20210299860A1 (en) * | 2019-10-15 | 2021-09-30 | Hefei University Of Technology | Method and system for robot action imitation learning in three-dimensional space |
| CN111761347A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-13 | 龙铁纵横（北京）轨道交通科技股份有限公司 | 一种运用修检修车间机器人智能装配系统及方法 |
| CN111775155A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-16 | 河南工业职业技术学院 | 一种数控机床维修智能机器人 |
| CN112318500A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-05 | 武汉理工大学 | 基于图书馆动态空间基础的图书高精度抓取方法 |
| CN114589674A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种档案机器人、档案自动管控系统及方法 |
| WO2022237221A1 (zh) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 深圳市海柔创新科技有限公司 | 取放货装置的调整方法、装置、设备、机器人及仓储系统 |
| CN113276128A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-20 | 深圳学泰科技有限公司 | 一种产品加工原料甄别柔性自动化工作站及其甄别系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张立龙;曹彤;刘达;: "基于机器人手眼标定的末端工具参数优化", 生物医学工程学杂志, no. 02, pages 271 - 277 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116061148B (zh) | 2023-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tipary et al. | Generic development methodology for flexible robotic pick-and-place workcells based on Digital Twin | |
| US20150190926A1 (en) | Method and system for off-line programming of multiple interacting robots | |
| CN108495738A (zh) | 用于提供动态机器人控制系统的系统和方法 | |
| CN111369625B (zh) | 定位方法、装置和存储介质 | |
| CN105945946A (zh) | 一种基于g代码编程的六轴机械手运动控制方法 | |
| CN110370298A (zh) | 一种焊接机器人轨迹自动规划方法 | |
| JP2009279748A (ja) | 三次元自動領域によるマルチアームロボットシステムの干渉検査 | |
| Rambow et al. | Autonomous manipulation of deformable objects based on teleoperated demonstrations | |
| CN105904462A (zh) | 一种六自由度智能机器人本体的控制方法 | |
| JP7259860B2 (ja) | ロボットの経路決定装置、ロボットの経路決定方法、プログラム | |
| Zeghloul et al. | SMAR: A robot modeling and simulation system | |
| Agustian et al. | Robot manipulator control with inverse kinematics PD-pseudoinverse Jacobian and forward kinematics Denavit Hartenberg | |
| CN116061148B (zh) | 一种用于示教机械臂与背篓交互的方法及系统、存储介质 | |
| Xu et al. | Planning a minimum sequence of positions for picking parts from multiple trays using a mobile manipulator | |
| Yang et al. | Automation of SME production with a Cobot system powered by learning-based vision | |
| Son et al. | A convex programming approach to the base placement of a 6-DOF articulated robot with a spherical wrist | |
| Tipary et al. | Planning and optimization of robotic pick-and-place operations in highly constrained industrial environments | |
| Shu et al. | Architecture for task-dependent human-robot collaboration | |
| CN115423656A (zh) | 一种机器人协同作业可视化仿真示教系统和方法 | |
| CN110666804B (zh) | 一种用于双机器人协作的运动规划方法及系统 | |
| Vijayan et al. | Integrating visual guidance and feedback for an industrial robot | |
| Bulej et al. | Simulation of manipulation task using iRVision aided robot control in Fanuc RoboGuide software | |
| Li | A Design of Robot System for Rapidly Sorting Express Carton with Mechanical Arm Based on Computer Vision Technology | |
| Marshall et al. | An application of a digital twin to robotic system design for an unstructured environment | |
| CN115556102B (zh) | 一种基于视觉识别的机器人分拣规划方法及规划设备 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A method, system, and storage medium for teaching the interaction between a robotic arm and a backbasket Effective date of registration: 20230828 Granted publication date: 20230704 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Shanghai New District Branch Pledgor: Shanghai Xiangong Intelligent Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000491 |