本實用新型涉及機器人設備的技術領域，尤其是針對具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人。

背景技術：

目前機器人的移動作業(yè)只能依靠行走導軌作直線移動，行走軸導軌受機器人控制器集中控制，不能脫離線纜的束縛，因此不能實現(xiàn)大范圍的移動，尤其是導軌式的移動只能在直線方向上移動，不能作區(qū)域內的移動。

同時工業(yè)機器人由于安全方面的原因，需要設置安全圍欄等防護措施，只能在一個封閉的安全空間中作業(yè)，因此不能安裝在區(qū)域移動移動小車平臺上在一個敞開的空間中運行。

另外，區(qū)域移動小車在移動后，再定位的定位精度一般只能到厘米級，無法滿足機器人的搬運抓取要求。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的機器人的移動范圍受到限制、區(qū)域移動小車在行駛過程中帶來的安全、區(qū)域移動小車在移動后進行再定位精度低的問題，本實用新型提供了具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人。

為達到上述目的，本實用新型提供一種具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人， 包括，

區(qū)域移動小車，所述區(qū)域移動小車中安裝有電池以及進行電源逆變的電源逆變器，所述電池與所述電源逆變器相連；

機器人控制柜，所述機器人控制柜安裝于所述區(qū)域移動小車頂部，并位于所述電源逆變器前方，所述機器人控制柜與所述電源逆變器聯(lián)通，所述電源逆變器將所述電池輸出的直流電源逆變成交流電源并傳輸至所述機器人控制柜，其特征在于，還包括，

機器人手臂，所述機器人手臂安裝于所述區(qū)域移動小車頂部的平臺上，所述機器人手臂的手爪上安裝工業(yè)相機，所述工業(yè)相機用于對待抓取物體進行拍攝，并將圖像傳輸至后臺控制器進行圖像處理。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，所述機器人控制柜與后臺控制器通訊連接，所述后臺控制器控制所述機器人控制柜對所述機器人手臂進行操作。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，所述電池安裝于所述區(qū)域移動小車的電池安裝倉內。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，所述區(qū)域移動小車內還安裝于光學自動導引裝置，所述光學自動導引裝置與所述后臺控制器通訊連接。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，所述區(qū)域移動小車的驅動結構為輪式驅動結構。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，所述機器人手臂上還安裝有若干個力傳感器，若干所述力傳感器皆與后臺控制器通訊連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的區(qū)域移動小車通過電池和電源逆變器解決了小車在運行過程中需要提供持續(xù)直流電和機器人運動所需要交流電的問題。同時通過光學自動導引裝置對小車的行駛路線進行引導，避免了小車在無人駕駛的情況下對工作人員帶來人身安全的隱患。最后通過工業(yè)相機對待抓取物體的拍照，計算出抓起后的待抓取物體與其原始位置的偏差值，使得小車再定位抓取搬運的精度得到顯著提高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:

圖1為本實施例中具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人的結構示意圖；

圖2為本實施例中具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人的電路關系示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。

實施例

請參見圖1和圖2所示，示出了一種較佳實施例的具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，包括：

區(qū)域移動小車1，區(qū)域移動小車1中安裝有電池2以及進行電源逆變的電源逆變器3，電池2與電源逆變器3相連；

機器人控制柜7，機器人控制柜7安裝于區(qū)域移動小車1頂部，并位于電源逆變器3前方，機器人控制柜7與電源逆變器3聯(lián)通，電源逆變器3將 電池2輸出的直流電源逆變成交流電源并傳輸至機器人控制柜7。

還包括有一機器人手臂4，機器人手臂4安裝于區(qū)域移動小車1頂部的平臺上，機器人手臂4的手爪5上安裝工業(yè)相機6，工業(yè)相機6用于對待抓取物體(未示出)進行拍攝，并將圖像傳輸至后臺控制器進行圖像處理；

在本實施例中，工業(yè)相機6對待抓取物體進行拍照，并計算待抓取物體與其原始位置之間的偏差，得出偏差值，并通過機器人手臂4進行偏差值補償，使機器人手臂4在后續(xù)抓取待抓取物體時的相對位置一致。

本實用新型在上述基礎上還具有以下實施方式，請繼續(xù)參見圖1和圖2所示，

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，機器人控制柜7與后臺控制器10通訊連接，后臺控制器10控制機器人控制柜7對機器人手臂4進行操作。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，電池2安裝于區(qū)域移動小車1的電池安裝倉8內。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，區(qū)域移動小車1內還安裝于光學自動導引裝置11，光學自動導引裝置11與后臺控制器10通訊連接，后臺控制器10控制光學自動引導裝置11按規(guī)定的導引路徑行駛。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，區(qū)域移動小車1的驅動結構為輪式驅動結構，區(qū)域移動小車1底部具有車輪9。

上述具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人，其中，機器人手臂4上還安裝有若干個力傳感器(未示出)，若干力傳感器皆與后臺控制器通訊連接。

使用者可根據以下說明進一步的認識本實用新型的特性及功能，

在本實施例中，還包括一種具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人的工作方法，其中，工作方法如下：

后臺控制器10控制區(qū)域移動小車1行至待抓取物體處，機器人控制柜7控制機器人手臂4對待抓取物體進行抓取，抓取前，工業(yè)相機6對待抓取物體進行拍照，抓取后，工業(yè)相機6對待抓取物體再一次進行拍照，并將拍攝的照片內的成像內容進行分析，得出待抓取物體與其原始位置之間的偏差，得出偏差值，并通過機器人手臂4進行偏差值補償，使機器人手臂4在后續(xù)抓取待抓取物體時的相對位置一致；最后，機器人手臂4將待抓取物體移動至預設放置地點；當機器人手臂在工作過程中碰到工作人員時，力傳感器接收到觸碰信號，機器人控制柜立即控制機器人手臂停止工作，保證工作人員的人身安全。

請繼續(xù)參見如下詳細解釋，進一步了解本實施例中具有區(qū)域移動能力的協(xié)作機器人的工作方法，

以區(qū)域移動小車1為移動平臺，將安全型協(xié)作機器人手臂4安裝于移動小車1平臺上，通過大容量可充電的區(qū)域移動小車電池2連接到電源逆變器3上，電源逆變器3將電池2組輸出的直流電源逆變成交流電源，從而適應機器人控制柜7的交流電供電要求。視覺定位系統(tǒng)(工業(yè)相機6)安裝于機器人手臂4上，在小車停止在目標作業(yè)位置后，機器人手臂4攜帶視覺系統(tǒng)移動到目標(待抓取物體)作業(yè)位置上方，對作業(yè)位置進行視覺定位。

區(qū)域移動小車1內具有電磁或光學等自動導引裝置，優(yōu)選地本實施例中為光學自動導引裝置11，能夠沿規(guī)定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業(yè)應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電的蓄電池 為其動力來源。一般可通過電腦(后臺控制器10)來控制其行進路線以及行為，或在另一個實施例中可以利用電磁軌道來設立其行進路線，電磁軌道黏貼於地板上，無人搬運車則依循電磁軌道所帶來的訊息進行移動與動作。

區(qū)域移動小車1以輪式移動為特征，小車底部具有車輪9，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，區(qū)域移動小車的活動區(qū)域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性，實現(xiàn)高效、經濟、靈活的無人化生產。

區(qū)域移動小車控制系統(tǒng)分為地面控制系統(tǒng)(后臺控制器10)、車載控制系統(tǒng)(機器人控制柜7)及導航/導引系統(tǒng)(光學自動導引裝置11)，其中，地面控制系統(tǒng)指區(qū)域移動小車系統(tǒng)的固定設備，主要負責任務分配，車輛調度，路徑(線)管理，交通管理，自動充電等功能；車載控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后，負責區(qū)域移動小車的導航計算，導引實現(xiàn)，車輛行走，裝卸操作等功能；導航/導引系統(tǒng)為區(qū)域移動小車單機提供系統(tǒng)絕對或相對位置及航向。

綜上所述，本實用新型旨在解決需要機器人在一個區(qū)域內不固定位置的移動作業(yè)問題。將協(xié)作型機器人安裝于區(qū)域移動小車平臺上，通過區(qū)域移動小車將機器人移動至目標作業(yè)位置，協(xié)作型機器人采用視覺系統(tǒng)對作業(yè)目標進行拍照定位，從而實現(xiàn)對作業(yè)對象的柔性定位，機器人抓取后搬運到下一個目標位置。

由于采用無線纜束縛的區(qū)域移動小車平臺，實現(xiàn)了機器人在一定區(qū)域內 的柔性移動，協(xié)作型機器人可保證在無安全防護保護的作業(yè)環(huán)境中不會對人身安全產生威脅，視覺系統(tǒng)可保證在區(qū)域移動小車移動后再定位的精度問題，從而構建一個區(qū)域移動柔性協(xié)作機器人作業(yè)平臺。

值得注意的是，本實施例中的協(xié)作型機器人能夠與人協(xié)同作業(yè)，與人之間不需要設置安全圍欄或其它安全措施，對人沒有安全威脅的機器人。協(xié)作型機器人的機器人手臂上安裝有力傳感器，在觸碰到人后，會通過力傳感系統(tǒng)感應出受到了外力的干擾，機器人控制器會自動控制機器人停止運動，從而避免對人產生傷害。

機器人視覺系統(tǒng)的工作原理為利用工業(yè)相機6，對被抓取物體進行拍照，通過對拍到的物體成像內容進行分析，得出與原始位置之間的偏差，將偏差值傳遞給機器人后，機器人可補償該偏差，進行抓取時就與原始抓取時的相對位置一致從而保證了準確的抓取。

以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方按，均應當包含在本實用新型的保護范圍內。