CN117245650A - 一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法，涉及工业机器人技术领域，包括主体，所述主体的底部设置有移动组件，所述移动组件包括连接架，所述连接架固定安装在主体的底部，所述连接架的两端均转动连接有转动轴，所述连接架的两端通过转动轴转动连接有转动齿轮，所述转动齿轮的外部活动连接有移动履带，所述移动履带的内部设置有齿槽。本发明电机固定安装在连接架的一侧，转动齿轮固定安装在转动轴的一端，移动履带活动连接在转动齿轮的外部，使用时电机能够带动转动轴进行转动，转动轴转动能够带动转动齿轮进行转动，转动齿轮转动进而带动移动履带进行移动，实现工业机器人工作位置的自动调节，提高了生产的效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法。
背景技术
工业机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量科技创新和高端制造业水平的重要标志。随着科学技术的发展和应用范围不断增大，人们对机器人的性能要求越来越高，除了广泛应用于工业自动化领域的传统工业机器人，还发展出了能够与人交互的协作机器人。这两种机器人各有优势，但也存在着不足，统工业机器人主要应用于工业自动化行业，如喷涂、码垛、打磨等应用十分广泛。这些应用的特点是动作简单、重复性高，这就要求工业机器人必须在较短的时间内完成更多的动作以提高生产率。因此，传统工业机器人普遍具有高速度、高精度的性能，在这种情况下，一旦与人或周围环境发生碰撞，将会造成不可挽回的损失，因此为了减少不必要的损失，本发明提供一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法。针对现有技术存在以下问题：
1、现有的工业机器人末端运动感知装置及辨识方法,不具备碰撞感应功能，机器人多次碰撞容易损坏，不便于长期进行使用；
2、现有的工业机器人末端运动感知装置及辨识方法,检测的效率较低，存在一定的安全隐患，极大的限制了生产率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种工业机器人末端运动感知装置，包括主体，所述主体的底部设置有移动组件，所述移动组件包括连接架，所述连接架固定安装在主体的底部，所述连接架的两端均转动连接有转动轴，所述连接架的两端通过转动轴转动连接有转动齿轮，所述转动齿轮的外部活动连接有移动履带，所述移动履带的内部设置有齿槽，所述连接架的一侧固定安装有电机，所述电机的输出端与其中一个转动轴固定连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述移动履带的底部设置有采集组件，所述采集组件包括安装板，所述安装板固定安装在移动履带的底部，所述安装板的顶部开有安装孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述安装板的底部固定安装有固定杆，所述安装板的底部固定安装有灯杆，所述灯杆的底端固定安装有照明灯，所述安装板的底部固定安装有图像采集器，所述图像采集器的一侧固定连接有数据线。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述所述固定杆的底端设置有工作组件，所述工作组件包括固定管，所述固定管固定安装在固定杆的底端，所述固定管的一侧固定安装有输送管。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述固定管的底端固定安装有安装法兰，所述安装法兰的顶部螺纹连接有固定螺栓，所述安装法兰的底部固定安装有喷头，所述喷头的两侧均固定安装有安装座。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述安装座的一侧设置有碰撞检测组件，所述碰撞检测组件包括安装管，所述安装管固定安装在安装座的一侧。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述安装管的内部固定连接有感应垫片，所述感应垫片的一侧固定连接有连接线，所述安装管的一端滑动连接有伸缩杆。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述伸缩杆的一端固定连接有碰撞板，所述伸缩杆的另一端固定连接有限位板，所述限位板的一侧固定连接有弹簧，所述限位板的另一侧固定连接有撞击片。
一种工业机器人末端运动感知装置辨识方法，包括以下步骤，
S1、图像采集：利用图像采集装置将工业机器人工作环境的图像信息进行采集，计算机电脑根据获取的图像信息调整工业机器人的运动行为；
S2、碰撞检测：通过碰撞检测架构，计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞，当机械臂会发生碰撞时，机械臂减速运行，若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行；
S3、执行安全命令：使用计算机电脑将可执行的、安全的运动控制信息编译为控制命令，用于控制工业机器人启动、暂停、加速、减速及停止。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法，通过电机、转动齿轮和移动履带的共同作用下，电机固定安装在连接架的一侧，转动齿轮固定安装在转动轴的一端，移动履带活动连接在转动齿轮的外部，使用时电机能够带动转动轴进行转动，转动轴转动能够带动转动齿轮进行转动，转动齿轮转动进而带动移动履带进行移动，实现工业机器人工作位置的自动调节，提高了生产的效率。
2、本发明提供一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法，通过照明灯、图像采集器和数据线的共同作用下，照明灯和图像采集器均固定安装在安装板的底部，数据线固定连接在图像采集器的一侧，使用时图像采集器能够将机器人的工作环境图像进行采集，照明灯能够起到照明作用，使得采集的图像更加清晰，便于对图像进行分析，数据线能够将图像采集器的图像数据进行输送，提高数据连接的便捷性。
3、本发明提供一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法，通过撞击片和感应垫片的共同作用下，撞击片固定连接在限位板的一侧，感应垫片固定连接在安装管的内部，当碰撞板的一侧受到碰撞时伸缩杆向安装管的内部滑动，伸缩杆将撞击片进行推动，当撞击片与感应垫片接触式能够触发报警，便于机器人及时做出调整。
4、本发明提供一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法，通过碰撞检测和图像采集的共同作用下，利用图像采集装置将工业机器人工作环境的图像信息进行采集，计算机电脑根据获取的图像信息调整工业机器人的运动行为，通过碰撞检测架构，计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞，当机械臂会发生碰撞时，机械臂减速运行，若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行，通过采集工业机器人工作环境的图像信息来调整工业机器人的运动行为，判断是否发生碰撞；通过实时交互数据信息，并进行数据的处理和控制，能让传统工业机器人具备协作机器人的示教便利性、运行安全性。
附图说明
图1为本发明的一种工业机器人末端运动感知装置的整体结构示意图；
图2为本发明的的移动组件结构示意图；
图3为本发明的碰撞检测组件的结构示意图；
图4为本发明的工作组件的结构示意图；
图5为本发明的采集组件的结构示意图；
图6为本发明的一种工业机器人末端运动感知装置辨识方法的流程结构示意图。
图中：1、主体；2、移动组件；21、连接架；22、转动轴；23、转动齿轮；24、齿槽；25、移动履带；26、电机；3、采集组件；31、安装板；32、安装孔；33、固定杆；34、灯杆；35、照明灯；36、图像采集器；37、数据线；4、工作组件；41、固定管；42、安装法兰；43、输送管；44、固定螺栓；45、喷头；46、安装座；5、碰撞检测组件；51、安装管；52、感应垫片；53、连接线；54、伸缩杆；55、碰撞板；56、弹簧；57、限位板；58、撞击片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-6所示，本发明提供了一种工业机器人末端运动感知装置,包括主体1，主体1的底部设置有移动组件2，移动组件2包括连接架21，连接架21固定安装在主体1的底部，连接架21的两端均转动连接有转动轴22，连接架21的两端通过转动轴22转动连接有转动齿轮23，转动齿轮23的外部活动连接有移动履带25，移动履带25的内部设置有齿槽24，连接架21的一侧固定安装有电机26，电机26的输出端与其中一个转动轴22固定连接，移动履带25的底部设置有采集组件3，采集组件3包括安装板31，安装板31固定安装在移动履带25的底部，安装板31的顶部开有安装孔32，安装板31的底部固定安装有固定杆33，安装板31的底部固定安装有灯杆34，灯杆34的底端固定安装有照明灯35，安装板31的底部固定安装有图像采集器36，图像采集器36的一侧固定连接有数据线37。
在本实施案例中，电机26能够带动转动轴22进行转动，转动轴22转动能够带动转动齿轮23进行转动，转动齿轮23转动进而带动移动履带25进行移动，实现工业机器人工作位置的自动调节，提高了生产的效率，图像采集器36能够将机器人的工作环境图像进行采集，照明灯35能够起到照明作用，使得采集的图像更加清晰，便于对图像进行分析，数据线37能够将图像采集器36的图像数据进行输送，提高数据连接的便捷性。
实施例2
如图1-6所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，固定杆33的底端设置有工作组件4，工作组件4包括固定管41，固定管41固定安装在固定杆33的底端，固定管41的一侧固定安装有输送管43，固定管41的底端固定安装有安装法兰42，安装法兰42的顶部螺纹连接有固定螺栓44，安装法兰42的底部固定安装有喷头45，喷头45的两侧均固定安装有安装座46，安装座46的一侧设置有碰撞检测组件5，碰撞检测组件5包括安装管51，安装管51固定安装在安装座46的一侧，安装管51的内部固定连接有感应垫片52，感应垫片52的一侧固定连接有连接线53，安装管51的一端滑动连接有伸缩杆54，伸缩杆54的一端固定连接有碰撞板55，伸缩杆54的另一端固定连接有限位板57，限位板57的一侧固定连接有弹簧56，限位板57的另一侧固定连接有撞击片58。
在本实施例中，碰撞板55的一侧受到碰撞时伸缩杆54向安装管51的内部滑动，伸缩杆54将撞击片58进行推动，撞击片58与感应垫片52接触式能够触发报警，便于机器人及时做出调整。
实施例3
如图1-6所示，本发明提供了一种工业机器人末端运动感知装置辨识方法，包括以下步骤，
S1、图像采集：利用图像采集装置将工业机器人工作环境的图像信息进行采集，计算机电脑根据获取的图像信息调整工业机器人的运动行为；
S2、碰撞检测：通过碰撞检测架构，计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞，当机械臂会发生碰撞时，机械臂减速运行，若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行；
S3、执行安全命令：使用计算机电脑将可执行的、安全的运动控制信息编译为控制命令，用于控制工业机器人启动、暂停、加速、减速及停止。
在本实施例中，通过采集工业机器人工作环境的图像信息来调整工业机器人的运动行为，判断是否发生碰撞；通过实时交互数据信息，并进行数据的处理和控制，能让传统工业机器人具备协作机器人的示教便利性、运行安全性。
下面具体说一下该一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法的工作原理。
如图1-6所示，电机26固定安装在连接架21的一侧，转动齿轮23固定安装在转动轴22的一端，移动履带25活动连接在转动齿轮23的外部，使用时电机26能够带动转动轴22进行转动，转动轴22转动能够带动转动齿轮23进行转动，转动齿轮23转动进而带动移动履带25进行移动，实现工业机器人工作位置的自动调节，提高了生产的效率，照明灯35和图像采集器36均固定安装在安装板31的底部，数据线37固定连接在图像采集器36的一侧，使用时图像采集器36能够将机器人的工作环境图像进行采集，照明灯35能够起到照明作用，使得采集的图像更加清晰，便于对图像进行分析，数据线37能够将图像采集器36的图像数据进行输送，提高数据连接的便捷性，撞击片58固定连接在限位板57的一侧，感应垫片52固定连接在安装管51的内部，当碰撞板55的一侧受到碰撞时伸缩杆54向安装管51的内部滑动，伸缩杆54将撞击片58进行推动，当撞击片58与感应垫片52接触式能够触发报警，便于机器人及时做出调整，利用图像采集装置将工业机器人工作环境的图像信息进行采集，计算机电脑根据获取的图像信息调整工业机器人的运动行为，通过碰撞检测架构，计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞，当机械臂会发生碰撞时，机械臂减速运行，若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行，使用计算机电脑将可执行的、安全的运动控制信息编译为控制命令，用于控制工业机器人启动、暂停、加速、减速及停止，通过采集工业机器人工作环境的图像信息来调整工业机器人的运动行为，判断是否发生碰撞；通过实时交互数据信息，并进行数据的处理和控制，能让传统工业机器人具备协作机器人的示教便利性、运行安全性。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种工业机器人末端运动感知装置，包括主体(1)，其特征在于：所述主体(1)的底部设置有移动组件(2)，所述移动组件(2)包括连接架(21)，所述连接架(21)固定安装在主体(1)的底部，所述连接架(21)的两端均转动连接有转动轴(22)，所述连接架(21)的两端通过转动轴(22)转动连接有转动齿轮(23)，所述转动齿轮(23)的外部活动连接有移动履带(25)，所述移动履带(25)的内部设置有齿槽(24)，所述连接架(21)的一侧固定安装有电机(26)，所述电机(26)的输出端与其中一个转动轴(22)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述移动履带(25)的底部设置有采集组件(3)，所述采集组件(3)包括安装板(31)，所述安装板(31)固定安装在移动履带(25)的底部，所述安装板(31)的顶部开有安装孔(32)。
3.根据权利要求2所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述安装板(31)的底部固定安装有固定杆(33)，所述安装板(31)的底部固定安装有灯杆(34)，所述灯杆(34)的底端固定安装有照明灯(35)，所述安装板(31)的底部固定安装有图像采集器(36)，所述图像采集器(36)的一侧固定连接有数据线(37)。
4.根据权利要求3所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述所述固定杆(33)的底端设置有工作组件(4)，所述工作组件(4)包括固定管(41)，所述固定管(41)固定安装在固定杆(33)的底端，所述固定管(41)的一侧固定安装有输送管(43)。
5.根据权利要求4所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述固定管(41)的底端固定安装有安装法兰(42)，所述安装法兰(42)的顶部螺纹连接有固定螺栓(44)，所述安装法兰(42)的底部固定安装有喷头(45)，所述喷头(45)的两侧均固定安装有安装座(46)。
6.根据权利要求5所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述安装座(46)的一侧设置有碰撞检测组件(5)，所述碰撞检测组件(5)包括安装管(51)，所述安装管(51)固定安装在安装座(46)的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述安装管(51)的内部固定连接有感应垫片(52)，所述感应垫片(52)的一侧固定连接有连接线(53)，所述安装管(51)的一端滑动连接有伸缩杆(54)。
8.根据权利要求7所述的一种工业机器人末端运动感知装置，其特征在于：所述伸缩杆(54)的一端固定连接有碰撞板(55)，所述伸缩杆(54)的另一端固定连接有限位板(57)，所述限位板(57)的一侧固定连接有弹簧(56)，所述限位板(57)的另一侧固定连接有撞击片(58)。
9.一种工业机器人末端运动感知装置辨识方法，包括以下步骤，其特征在于：
S1、图像采集：利用图像采集装置将工业机器人工作环境的图像信息进行采集，计算机电脑根据获取的图像信息调整工业机器人的运动行为；
S2、碰撞检测：通过碰撞检测架构，计算施加于工业机器人的外部力矩，判断是否发生碰撞，当机械臂会发生碰撞时，机械臂减速运行，若工业机器人当前为自动运行，机械臂停止运行；
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| CN202311166602.XA CN117245650A (zh) | 2023-09-11 | 2023-09-11 | 一种工业机器人末端运动感知装置及辨识方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117722982A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-19 | 广东亚数智能科技股份有限公司 | 一种具有撞击保护功能的三维扫描装置及其控制方法 |
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2023
- 2023-09-11 CN CN202311166602.XA patent/CN117245650A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117722982A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-19 | 广东亚数智能科技股份有限公司 | 一种具有撞击保护功能的三维扫描装置及其控制方法 |
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