CN116330304A - 六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质,应用于六轴机器人控制技术领域,该方法包括:在处于第一机器高度时,通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,第一机器高度为六轴机器人的默认高度;通过主控模块根据图像和第一机器高度得到第二机器高度,并控制高度调整模块将六轴机器人的机器高度调整为第二机器高度;在处于第二机器高度并搬运货物时,通过IMU采集速度数据;通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制速度控制模块根据搬运速度数据进行调整。使用本发明技术方案可以提高六轴机器人搬运货物的效率和稳定性。

Description

六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域,尤其涉及一种六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质。
背景技术
工业机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机,可以代替人类去完成较危险或难度高的工作。
现如今,六轴机器人被广泛应用在货物搬运行业,然而,由于在搬运货物时六轴机器人的高度是一定的,且货物在搬运途中,货物受到惯性力的作用的原因,导致六轴机器人搬运货物的效率不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质,旨在解决现有六轴机器人搬运货物效率不高的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种六轴机器人运动调整方法,所述六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU(Inertial measurement unit,惯性测量单元)和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;
所述六轴机器人运动调整方法包括:
在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
可选地,所述六轴机器人还包括:高度传感器,在所述在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像的步骤之前,所述方法还包括:
通过所述高度传感器采集所述六轴机器人的机器高度以得到第一机器高度。
可选地,所述主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,所述通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度的步骤,包括:
通过所述图像处理单元对所述图像进行归一化处理得到第二货物图像;
通过所述特征提取单元对所述第二货物图像进行特征提取处理得到第三货物图像;
根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度。
可选地,所述根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度的步骤,包括:
根据所述第一机器高度得到所述工业相机的坐标位置;
根据所述坐标位置和所述第三货物图像得到货物高度,并根据所述货物高度得到第二机器高度。
可选地,所述速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,所述通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据的步骤,包括:
通过所述主控模块对所述第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据;
通过所述主控模块对所述第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据。
可选地,所述六轴机器人运动调整方法还包括:
获取所述六轴机器人的运行数据,其中,所述运行数据包括:位置运行数据和速度运行数据;
所述根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据的步骤包括:
根据所述位置运行数据和所述第二旋转角度数据得到第一校正数据;
根据所述第二加速度数据和所述速度运行数据得到第二校正数据;
根据所述第一校正数据和所述第二校正数据得到搬运速度数据。
可选地,所述速度控制模块包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,所述控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整的步骤包括:
控制所述角速度控制单元根据所述第一校正数据进行调整,并控制所述搬运速度控制单元根据所述第二校正数据进行调整。
此外,为实现上述目的,本发明还提供了一种六轴机器人运动调整系统,所述六轴机器人运动调整系统应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;
所述六轴机器人运动调整系统包括:
第一获取模块,用于在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
机器人高度整理模块,用于通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
第二获取模块,用于在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
运动补偿模块,用于通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
此外,为实现上述目的,本发明还提供了一种六轴机器人,所述六轴机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的六轴机器人运动调整程序,所述六轴机器人运动调整程序被所述处理器执行时实现如上所述的六轴机器人运动调整方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供了一种存储介质,所述存储介质上存储有六轴机器人运动调整程序,所述六轴机器人运动调整程序被处理器执行时实现如上所述的六轴机器人运动调整方法的步骤。
本发明提供的一种六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质,六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;所述六轴机器人运动调整方法包括:在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
本发明提出的六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,并且该六轴机器人包括高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,并且工业相机与高度调整模块进行连接,IMU与速度控制模块进行连接,主控模块与高度调整模块和速度控制模块进行连接;该六轴机器人运动调整方法包括:六轴机器人在处于默认高度时,通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,然后通过主控模块根据待搬运货物的图像和六轴机器人的默认高度得到第二机器高度,并控制高度调整模块将六轴机器人的高度调整为第二机器高度,并在六轴机器人搬运货物时,通过IMU采集搬运的速度数据,然后通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到六轴机器人的搬运速度数据,并控制速度控制模块根据搬运速度数据进行调整。
相比传统六轴机器人在固定高度搬运货物的方式来说,本发明通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,并根据图像调整六轴机器人高度的方式,提高了六轴机器人搬运货物的便携性,从而提高了六轴机器人搬运货物的效率;此外,本发明还通过IMU采集六轴机器人在搬运货物时的速度数据,并通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,使得六轴机器人根据搬运速度搬运货物的方式,提高了六轴机器人搬运货物的稳定性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例方案涉及的六轴机器人硬件运行环境的设备结构示意图;
图2为本发明六轴机器人运动调整方法一实施例的模块示意图;
图3为本发明六轴机器人运动调整方法第一实施例的流程示意图;
图4为本发明六轴机器人运动调整系统一实施例的功能模块示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
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的一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的六轴机器人硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示,在六轴机器人的硬件运行环境中,该六轴机器人可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的六轴机器人结构并不构成对六轴机器人的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及六轴机器人运动调整程序。
在图1所示的设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
可选的,所述六轴机器人还包括:高度传感器,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
通过所述高度传感器采集所述六轴机器人的机器高度以得到第一机器高度。
可选地,所述主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
通过所述图像处理单元对所述图像进行归一化处理得到第二货物图像;
通过所述特征提取单元对所述第二货物图像进行特征提取处理得到第三货物图像;
根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度。
可选地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
根据所述第一机器高度得到所述工业相机的坐标位置;
根据所述坐标位置和所述第三货物图像得到货物高度,并根据所述货物高度得到第二机器高度。
可选地,所述速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
通过所述主控模块对所述第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据;
通过所述主控模块对所述第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据。
可选地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
获取所述六轴机器人的运行数据,其中,所述运行数据包括:位置运行数据和速度运行数据;
根据所述位置运行数据和所述第二旋转角度数据得到第一校正数据;
根据所述第二加速度数据和所述速度运行数据得到第二校正数据;
根据所述第一校正数据和所述第二校正数据得到搬运速度数据。
可选地,所述速度控制模块包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的六轴机器人运动调整程序,并执行以下操作:
控制所述角速度控制单元根据所述第一校正数据进行调整,并控制所述搬运速度控制单元根据所述第二校正数据进行调整。
基于上述的硬件结构,提出本发明六轴机器人运动调整方法的各个实施例的整体构思。
在本发明实施例中,工业机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机,可以代替人类去完成较危险或难度高的工作。
现如今,六轴机器人被广泛应用在货物搬运行业,然而,由于在搬运货物时六轴机器人的高度是一定的,且货物在搬运途中,货物受到惯性力的作用的原因,导致六轴机器人搬运货物的效率不高。
针对上述问题,本发明实施例提供的一种六轴机器人运动调整方法、系统、六轴机器人以及介质,六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;所述六轴机器人运动调整方法包括:在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
本发明提出的六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,并且该六轴机器人包括高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,并且工业相机与高度调整模块进行连接,IMU与速度控制模块进行连接,主控模块与高度调整模块和速度控制模块进行连接;该六轴机器人运动调整方法包括:六轴机器人在处于默认高度时,通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,然后通过主控模块根据待搬运货物的图像和六轴机器人的默认高度得到第二机器高度,并控制高度调整模块将六轴机器人的高度调整为第二机器高度,并在六轴机器人搬运货物时,通过IMU采集搬运的速度数据,然后通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到六轴机器人的搬运速度数据,并控制速度控制模块根据搬运速度数据进行调整。
相比传统六轴机器人在固定高度搬运货物的方式来说,本发明通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,并根据图像调整六轴机器人高度的方式,提高了六轴机器人搬运货物的便携性,从而提高了六轴机器人搬运货物的效率;此外,本发明还通过IMU采集六轴机器人在搬运货物时的速度数据,并通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,使得六轴机器人根据搬运速度搬运货物的方式,提高了六轴机器人搬运货物的稳定性。
基于上述本发明六轴机器人运动调整方法的总体构思,提出本发明六轴机器人运动调整方法的各个实施例。
图2为本发明六轴机器人运动调整方法一实施例的模块示意图,图3为本发明六轴机器人运动调整方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,当然可以以不同于此处的顺序执行本发明六轴机器人运动调整方法的各个步骤。
在本实施例中,本发明六轴机器人运动调整方法应用于上述的六轴机器人,并且该六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;在本实施例中,本发明六轴机器人运动调整方法包括:
步骤S10:在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
在本实施例中,六轴机器人在处于第一机器高度时,通过工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,第一机器高度为六轴机器人的默认高度。
需要说明的是,默认高度可以是六轴机器人出厂时设定的高度,也可以是技术人员通过目测货物高度后,对六轴机器人进行初步高度调整后的高度,需要理解的是,工业相机可以安装在六轴机器人的顶部区域。
步骤S20:通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
在本实施例中,六轴机器人在通过工业相机拍摄待搬运货物的图像后,再通过主控模块根据图像和第一机器高度得到第二机器高度,并控制高度调整模块将六轴机器人的机器高度调整为第二机器高度。
步骤S30:在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
在本实施例中,在六轴机器人通过货物的图像将机器高度调整为第二机器高度后,在六轴机器人搬运货物时,六轴机器人通过IMU采集速度数据。
步骤S40:通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
在本实施例中,在六轴机器人通过IMU采集到速度数据后,六轴机器人再通过主控模块对IMU采集的速度数据进行拟合处理以得到搬运速度数据,并控制速度控制模块根据搬运速度数据进行调整。
需要说明的是,由于待搬运货物自身有一定重量和体积,故而需要对六轴机器人实际搬运时产生的速度数据进行拟合处理以得到搬运速度数据。六轴机器人根据搬运速度数据搬运货物可提高工作效率。
示例性地,六轴机器人在处于出厂高度或者处于技术人员初步调整的高度时,通过安装在R轴顶部的工业相机拍摄待搬运货物的图像,然后通过主控模块根据待搬运货物的图像和第一机器高度得到第二机器高度,并控制高度调整模块将机器高度调整为第二机器高度,然后在搬运货物时,通过IMU采集速度数据,进而通过主控模块对速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制六轴机器人的速度控制模块根据搬运速度数据进行调整以提高工作效率。
在本实施例中,本发明通过待搬运货物的图像和六轴机器人默认高度确定第二机器高度的方式,解决了机器人高度固定不便搬运货物的问题。此外,本发明还通过主控模块对IMU采集的速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制速度控制模块根据搬运速度数据搬运货物的方式,提高了搬运货物的稳定性。
进一步地,基于上述本发明六轴机器人运动调整方法的第一实施例,提出本发明六轴机器人运动调整方法的第二实施例。
在本实施例中,所述主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,上述步骤S20:通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,包括:
步骤S201:通过所述图像处理单元对所述图像进行归一化处理得到第二货物图像;
在本实施例中,主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,六轴机器人在通过工业相机采集到待搬运货物的图像后,通过图像处理单元对图像进行归一化处理得到第二货物图像。
步骤S202:通过所述特征提取单元对所述第二货物图像进行特征提取处理得到第三货物图像;
在本实施例中,六轴机器人在得到第二货物图像后,再通过特征提取单元对第二货物图像进行特征提取处理,得到第三货物图像。
步骤S203:根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度。
在本实施例中,六轴机器人在得到第三货物图像后,再根据第三货物图像和第一机器高度得到第二机器高度。
示例性地,假设已知待搬运货物的实际数据(例如,货物的长宽高数据),则六轴机器人将通过工业相机对待搬运货物进行拍照得到货物图像,由于六轴机器人的主控模块包括特征提取单元和图像处理单元,故而,在得到货物图像后,图像处理单元将对货物图像进行归一化处理得到第二货物图像,然后再通过特征提取单元对第二货物图像进行特征提取处理,提取出与货物高度相关的特征后得到第三货物图像,其中,与货物高度相关的特征包括:图像中货物高度信息,进而根据第三货物图像、待搬运货物的实际数据和第一机器高度得到第二机器高度。
可选地,上述步骤S203:根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,包括:
步骤S2031:根据所述第一机器高度得到所述工业相机的坐标位置;
在本实施例中,由于工业相机设置在六轴机器人上,故而六轴机器人可以根据第一机器高度得到工业相机的坐标位置。
步骤S2032:根据所述坐标位置和所述第三货物图像得到货物高度,并根据所述货物高度得到第二机器高度。
在本实施例中,六轴机器人在得到工业相机的坐标位置后,将根据坐标位置和第三货物图像得到待搬运货物的货物高度,并根据货物高度得到第二机器高度。
需要理解的是,根据货物高度得到第二机器高度的方式,可以是技术人员手动设置的,也可以是通过历史数据得到的最佳机器高度。
示例性地,假设一六轴机器人的默认高度为7米,即,第一机器高度为7米,由于工业相机设置在六轴机器人上,故而可以根据第一机器高度7米得到该工业相机在空间坐标系中的坐标位置,然后六轴机器人通过第三货物图像中的货物高度和相机的坐标位置得到货物的实际高度,即,得到实际货物高度;假设六轴机器人得到的货物高度为9米,假设技术人员设定:机器高度应比货物高度高出1米,则六轴机器人可以根据货物高度9米得到第二机器高度,例如,第二机器高度可以是10米;相似的,若六轴机器人得到的货物高度为3米,则六轴机器人也可以根据货物高度3米将第二机器高度设为4米。
可选地,所述速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,上述步骤S40:通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据的步骤,包括:
步骤S401:通过所述主控模块对所述第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据;
在本实施例中,IMU采集的速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,在得到第一旋转角度数据后,六轴机器人通过主控模块对第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据。
步骤S402:通过所述主控模块对所述第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
在本实施例中,六轴机器人还通过主控模块对IMU采集的第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
步骤S403:根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据。
在本实施例中,六轴机器人在得到第二旋转角度数据和第二加速度数据后,将根据第二旋转角度数据和第二加速度数据得到搬运速度数据。
需要说明的是,主控模块中包括通过历史搬运数据训练完成的拟合模型,通过该拟合模型可以对第一加速度数据和第一旋转角度数据进行拟合处理,拟合处理是指将第一加速度数据或者第一旋转角度数据以及六轴机器人的工作数据输入拟合模型,使得拟合模型根据输入量得出搬运效率较好时的第二加速度数据或者第二旋转角度,其中,六轴机器人的工作数据包括:搬运速度及旋转速度。
示例性地,六轴机器人中的IMU采集的速度数据可以包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,并且六轴机器人的主控模块中设有通过历史搬运数据训练完成的拟合模型。故而,六轴机器人通过拟合模型对第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据,通过拟合模型对第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据,然后根据第二旋转角度数据和第二加速度数据得到搬运速度数据。例如,第一加速度数据为3米/平方秒,而主控模块的拟合模型在对第一加速度数据进行拟合处理后,得到搬运效率较高时的第二加速度数据为4米/平方秒,第一旋转角度数据为20rpm,而主控模块的拟合模型在对第一旋转角度数据进行拟合处理后,得到搬运效率较高时的第二旋转角度数据为25rpm,然后根据第二加速度数据和第二旋转角度数据得到搬运速度数据。
可选地,在一种可行的实施例中,所述六轴机器人运动调整方法还包括:
步骤S50:获取所述六轴机器人的运行数据,其中,所述运行数据包括:位置运行数据和速度运行数据;
在本实施例中,六轴机器人还将获取其自身的运行数据,并且该运行数据包括位置运行数据和速度运行数据。
需要理解的是,运行数据是指技术人员设置的六轴机器人初始运行时的数据。
示例性地,假设技术人员设定的一六轴机器人的位置运行数据为20rpm,速度运行数据为5米每秒,则该六轴机器人的运行数据为20rpm和5米每秒。
基于此,上述步骤S403:根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据,包括:
步骤S4031:根据所述位置运行数据和所述第二旋转角度数据得到第一校正数据;
在本实施例中,六轴机器人在得到位置运行数据和第二旋转角度数据后,将根据位置运行数据和第二旋转角度数据得到第一校正数据。
步骤S4032:根据所述第二加速度数据和所述速度运行数据得到第二校正数据;
在本实施例中,六轴机器人在得到速度运行数据和第二加速度运行数据后,将根据加速度运行数据和速度运行数据得到第二校正数据。
步骤S4033:根据所述第一校正数据和所述第二校正数据得到搬运速度数据。
在本实施例中,六轴机器人通过运行数据和IMU采集的速度数据得到第一校正数据和第二校正数据后,根据第一校正数据和第二校正数据得到搬运速度数据。
示例性地,假设六轴机器人的位置运动数据为30rpm,速度运行数据为5米每秒,第二旋转角度数据为25rpm,第二加速度数据为1米/平方秒,假设六轴机器人将根据位置运动数据30rpm和第二旋转角度数据25rpm得到第一校正数据为25rpm,假设六轴机器人根据速度运行数据5米每秒和第二加速度数据为1米/平方秒得到第二校正数据为6米每秒,然后根据第一校正数据和第二校正数据得到搬运速度数据。
可选地,所述速度控制模块包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,上述步骤S40:控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整,包括:
步骤S404:控制所述角速度控制单元根据所述第一校正数据进行调整,并控制所述搬运速度控制单元根据所述第二校正数据进行调整。
在本实施例中,六轴机器人中的速度控制模块还包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,在得到第一校正数据和第二校正数据之后,六轴机器人控制角速度控制单元根据第一校正数据进行运行,并控制搬运速度控制单元根据第二校正数据进行调整。
示例性地,六轴机器人中的速度控制模块还包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,假设六轴机器人的第一校正数据为30rpm,第二校正数据为6米每秒,则六轴机器人控制角速度控制单元以30rpm的角速度搬运货物,控制搬运速度控制单元以6米每秒的速度搬运货物。
在本实施例中,本发明通过对图像进行归一化处理和特征提取处理的方式,减少了六轴机器人判断货物高度的计算量。此外,本发明还通过对IMU采集的速度数据进行拟合处理,并得到对应的加速度数据和角速度数据以完成对六轴机器人运动控制的方式,能够实现六轴机器人自动控制运行数据,从而达到将货物进行稳定搬运的效果。
进一步地,基于上述本发明六轴机器人运动调整方法的第一实施例和第二实施例,提出本发明六轴机器人运动调整方法的第三实施例。
在本实施例中,所述六轴机器人还包括:高度传感器,在上述步骤S10:在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像之前,所述六轴机器人运动调整方法还包括:
步骤S60:通过所述高度传感器采集所述六轴机器人的机器高度以得到第一机器高度。
在本实施例中,六轴机器人还可以包括:高度传感器,在六轴机器人拍摄待搬运货物的图像之前,还需通过高度传感器采集其自身的机器高度,并将采集到的机器高度设为第一机器高度。
示例性地,六轴机器人顶部可以设置一高度传感器,在六轴机器人对将要搬运的货物进行拍摄图像之前,还需要通过该高度传感器采集其自身的机器高度,并将采集到的机器高度设为第一机器高度。例如,高度传感器采集到的机器高度为9米。
在本实施例中,本发明通过高度传感器可以方便快捷的获得六轴机器人的默认高度,便于根据六轴机器人默认高度调整搬运货物时的机器高度。
另外,本发明实施例还提出一种六轴机器人运动调整系统,所述六轴机器人运动调整系统应用于如上所述的六轴机器人。
请参照图4,本发明六轴机器人运动调整系统包括:
第一获取模块10,用于在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
机器人高度整理模块20,用于通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
第二获取模块30,用于在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
运动补偿模块40,用于通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
可选地,所述六轴机器人还包括:高度传感器,所述六轴机器人运动调整系统包括:
高度获取模块,用于通过所述高度传感器采集所述六轴机器人的机器高度以得到第一机器高度。
可选地,所述主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,所述机器人高度整理模块20包括:
归一化处理单元,用于通过所述图像处理单元对所述图像进行归一化处理得到第二货物图像;
特征处理单元,用于通过所述特征提取单元对所述第二货物图像进行特征提取处理得到第三货物图像;
高度确定单元,用于根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度。
可选地,所述高度确定单元,包括:
相机位置确定子单元,用于根据所述第一机器高度得到所述工业相机的坐标位置;
货物高度确定子单元,用于根据所述坐标位置和所述第三货物图像得到货物高度,并根据所述货物高度得到第二机器高度。
可选地,所述速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,所述运动补偿模块40包括:
第一拟合单元,用于通过所述主控模块对所述第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据;
第二拟合单元,用于通过所述主控模块对所述第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
搬运速度确定单元,用于根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据。
可选地,所述六轴机器人运动调整系统还包括:
第三获取模块,用于获取所述六轴机器人的运行数据,其中,所述运行数据包括:位置运行数据和速度运行数据;
所述搬运速度确定单元包括:
第一校正子单元,用于根据所述位置运行数据和所述第二旋转角度数据得到第一校正数据;
第二校正子单元,用于根据所述第二加速度数据和所述速度运行数据得到第二校正数据;
数据校正子单元,用于根据所述第一校正数据和所述第二校正数据得到搬运速度数据。
可选地,所述速度控制模块包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,所述运动补偿模块40还包括:
运动单元,用于控制所述角速度控制单元根据所述第一校正数据进行调整,并控制所述搬运速度控制单元根据所述第二校正数据进行调整。
其中,上述六轴机器人运动调整系统中各个模块的功能实现与上述六轴机器人运动调整方法实施例中各步骤相对应,其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
此外,本发明还提出一种存储介质,该存储介质上存储有六轴机器人运动调整程序,该六轴机器人运动调整程序被处理器执行时实现如上所述本发明六轴机器人运动调整方法的步骤。
本发明存储介质的具体实施例与上述六轴机器人运动调整方法各实施例基本相同,在此不作赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是车载电脑,智能手机,计算机,或者服务器等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述六轴机器人运动调整方法应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;
所述六轴机器人运动调整方法包括:
在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
2.如权利要求1所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述六轴机器人还包括:高度传感器,在所述在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像的步骤之前,所述方法还包括:
通过所述高度传感器采集所述六轴机器人的机器高度以得到第一机器高度。
3.如权利要求1所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述主控模块包括:特征提取单元和图像处理单元,所述通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度的步骤,包括:
通过所述图像处理单元对所述图像进行归一化处理得到第二货物图像;
通过所述特征提取单元对所述第二货物图像进行特征提取处理得到第三货物图像;
根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度。
4.如权利要求3所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述根据所述第三货物图像和所述第一机器高度得到第二机器高度的步骤,包括:
根据所述第一机器高度得到所述工业相机的坐标位置;
根据所述坐标位置和所述第三货物图像得到货物高度,并根据所述货物高度得到第二机器高度。
5.如权利要求1所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述速度数据包括:第一旋转角度数据和第一加速度数据,所述通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据的步骤,包括:
通过所述主控模块对所述第一旋转角度数据进行拟合处理得到第二旋转角度数据;
通过所述主控模块对所述第一加速度数据进行拟合处理得到第二加速度数据;
根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据。
6.如权利要求5所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述六轴机器人运动调整方法还包括:
获取所述六轴机器人的运行数据,其中,所述运行数据包括:位置运行数据和速度运行数据;
所述根据所述第二旋转角度数据和所述第二加速度数据得到搬运速度数据的步骤包括:
根据所述位置运行数据和所述第二旋转角度数据得到第一校正数据;
根据所述第二加速度数据和所述速度运行数据得到第二校正数据;
根据所述第一校正数据和所述第二校正数据得到搬运速度数据。
7.如权利要求6所述的六轴机器人运动调整方法,其特征在于,所述速度控制模块包括:角速度控制单元和搬运速度控制单元,所述控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整的步骤包括:
控制所述角速度控制单元根据所述第一校正数据进行调整,并控制所述搬运速度控制单元根据所述第二校正数据进行调整。
8.一种六轴机器人运动调整系统,其特征在于,所述六轴机器人运动调整系统应用于六轴机器人,所述六轴机器人包括:高度调整模块、速度控制模块、主控模块、IMU和工业相机,所述工业相机与所述高度调整模块进行连接,所述IMU与所述速度控制模块进行连接,所述主控模块与所述高度调整模块、所述速度控制模块进行连接;
所述六轴机器人运动调整系统包括:
第一获取模块,用于在处于第一机器高度时,通过所述工业相机拍摄待搬运货物的图像,其中,所述第一机器高度为六轴机器人的默认高度;
机器人高度整理模块,用于通过所述主控模块根据所述图像和所述第一机器高度得到第二机器高度,并控制所述高度调整模块将所述六轴机器人的机器高度调整为所述第二机器高度;
第二获取模块,用于在处于所述第二机器高度并搬运货物时,通过所述IMU采集速度数据;
运动补偿模块,用于通过所述主控模块对所述速度数据进行拟合处理得到搬运速度数据,并控制所述速度控制模块根据所述搬运速度数据进行调整。
9.一种六轴机器人,其特征在于,所述六轴机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的六轴机器人运动调整程序,所述六轴机器人运动调整程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的六轴机器人运动调整方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有六轴机器人运动调整程序,所述六轴机器人运动调整程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的六轴机器人运动调整方法的步骤。
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