本發(fā)明屬于一種工業(yè)機器人與機器視覺系統(tǒng)設(shè)備，具體涉及一種機器人與機器視覺系統(tǒng)集成的實訓(xùn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。在工業(yè)生產(chǎn)中能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長時間作業(yè)，或是危險、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門中，完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。

機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能，但并不僅僅是人眼的簡單延伸，更重要的是具有人腦的一部分功能。從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。機器視覺技術(shù)最大的特點是速度快、信息量大、功能多。

將機器人與機器視覺技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，幫助機器人勝任更加智能化的工作任務(wù)，已成為智能機器人應(yīng)用領(lǐng)域的一種趨勢。但市場上應(yīng)用于學(xué)校進(jìn)行機器人及視覺相結(jié)合的應(yīng)用培訓(xùn)設(shè)備卻很少見到。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種機器人與機器視覺系統(tǒng)集成的實訓(xùn)設(shè)備。本發(fā)明滿足學(xué)校在機器人與機器視覺相結(jié)合應(yīng)用方面的研究及實訓(xùn)需求，將工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的工業(yè)機器人與自主研發(fā)的機器視覺系統(tǒng)進(jìn)行整合，可以很好的幫助學(xué)校培養(yǎng)成熟的機器人與機器視覺應(yīng)用工程師，畢業(yè)后可直接上崗。本發(fā)明集工業(yè)機器人、plc可編程控制器、步進(jìn)電機控制、傳感器應(yīng)用、機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用于一體，是一套功能齊全、內(nèi)容豐富的機器人與機器視覺應(yīng)用實訓(xùn)設(shè)備。為高校實訓(xùn)、科研提供“一站式”服務(wù)。具有集成度高、綜合性強、適應(yīng)面廣等特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種機器人與機器視覺系統(tǒng)集成的實訓(xùn)設(shè)備，包括環(huán)線機器視覺系統(tǒng)、6軸工業(yè)機器人和機器人視覺系統(tǒng)，所述實訓(xùn)設(shè)備內(nèi)設(shè)有機器人機架和環(huán)形線機架，實訓(xùn)設(shè)備外殼設(shè)有安全門和顯示控制面板；機器人機架上安裝象棋擺放平臺、焊接模擬平臺和6軸工業(yè)機器人，6軸工業(yè)機器人上設(shè)有機器人視覺系統(tǒng)；環(huán)行線機架上安裝環(huán)形輸送線，環(huán)形輸送線上設(shè)有環(huán)線機器視覺系統(tǒng)及若干物料載具；機器人機架和環(huán)形線機架下部空間內(nèi)安裝電氣控制系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)分別與環(huán)線機器視覺系統(tǒng)、6軸工業(yè)機器人、機器人視覺系統(tǒng)及顯示控制面板電氣連接。

所述6軸工業(yè)機器人上安裝實訓(xùn)過程使用的機器人末端工具。

所述機器人視覺系統(tǒng)，包括工業(yè)相機、鏡頭、光源、視覺軟件組件；機器人視覺系統(tǒng)與6軸工業(yè)機器人相集成。

所述6軸工業(yè)機器人與工業(yè)機器視覺技術(shù)相融合，達(dá)到視覺引導(dǎo)機器人工作的效果。

所述實訓(xùn)設(shè)備整體采用工業(yè)級鋁型材料框架，上層采用透明可視隔板。

所述6軸工業(yè)機器人采用abb工業(yè)機器人。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明滿足學(xué)校在機器人與機器視覺相結(jié)合應(yīng)用方面的研究及實訓(xùn)需求，將工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的工業(yè)機器人與自主研發(fā)的機器視覺系統(tǒng)進(jìn)行整合，可以很好的幫助學(xué)校培養(yǎng)成熟的機器人與機器視覺應(yīng)用工程師，畢業(yè)后可直接上崗。本發(fā)明集工業(yè)機器人、plc可編程控制器、步進(jìn)電機控制、傳感器應(yīng)用、機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用于一體，是一套功能齊全、內(nèi)容豐富的機器人與機器視覺應(yīng)用實訓(xùn)設(shè)備。為高校實訓(xùn)、科研提供“一站式”服務(wù)。具有集成度高、綜合性強、適應(yīng)面廣等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的俯視示意圖；

圖2為本發(fā)明的立體外觀示意圖。

圖中，1為環(huán)線機器視覺系統(tǒng)；2為物料載具；3為環(huán)形輸送線；4為象棋擺放平臺；5為安全門；6為焊接模擬平臺；7為6軸工業(yè)機器人；8為機器人視覺系統(tǒng)；9為顯示控制面板；10為機器人機架；11為環(huán)形線機架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不局限于以下實施例。

參照圖1、圖2，一種機器人與機器視覺系統(tǒng)集成的實訓(xùn)設(shè)備，包括環(huán)線機器視覺系統(tǒng)、6軸工業(yè)機器人和機器人視覺系統(tǒng)，所述實訓(xùn)設(shè)備內(nèi)設(shè)有機器人機架和環(huán)形線機架，實訓(xùn)設(shè)備外殼設(shè)有安全門和顯示控制面板；機器人機架上安裝象棋擺放平臺、焊接模擬平臺和6軸工業(yè)機器人，6軸工業(yè)機器人上設(shè)有機器人視覺系統(tǒng)；環(huán)行線機架上安裝環(huán)形輸送線，環(huán)形輸送線上設(shè)有環(huán)線機器視覺系統(tǒng)及若干物料載具；機器人機架和環(huán)形線機架下部空間內(nèi)安裝電氣控制系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)分別與環(huán)線機器視覺系統(tǒng)、6軸工業(yè)機器人、機器人視覺系統(tǒng)及顯示控制面板電氣連接。該套機器人與機器視覺系統(tǒng)實訓(xùn)平臺由機械硬件和控制軟件及程序組成。

所述6軸工業(yè)機器人上安裝實訓(xùn)過程使用的機器人末端工具。

所述機器人視覺系統(tǒng)，包括工業(yè)相機、鏡頭、光源、視覺軟件組件；機器人視覺系統(tǒng)與6軸工業(yè)機器人相集成。

所述6軸工業(yè)機器人與工業(yè)機器視覺技術(shù)相融合，達(dá)到視覺引導(dǎo)機器人工作的效果。

所述實訓(xùn)設(shè)備整體采用工業(yè)級鋁型材料框架，上層采用透明可視隔板。

所述6軸工業(yè)機器人采用abb工業(yè)機器人。

控制軟件及程序：

1）機器視覺系統(tǒng)軟件，及使用軟件編寫的應(yīng)用程序，可以對圖象處理，并輸出處理結(jié)果；

2）機器人編程軟件，進(jìn)行機器人程序的編寫、下載，仿真，機器人按運行程序；

3）plc編程軟件，對plc進(jìn)行程序編寫和上傳下載。

本發(fā)明的工作原理為：

1）整體采用工業(yè)級鋁型材框架結(jié)構(gòu)，便于模組及功能模塊的快速更換；環(huán)形輸送線與機器人模塊分離式設(shè)計，便于運輸；上層采用透明可視隔板，容易觀察設(shè)備運行狀態(tài)。

2）電腦顯示器及鍵盤嵌入式結(jié)構(gòu)，節(jié)省空間；操作面板人性化設(shè)計，便于操作。

3）采用國際一線品牌abb工業(yè)機器人，重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02mm。

4）將機器視覺系統(tǒng)的相機、光源、鏡頭與機器人末端工具集成，增加視覺系統(tǒng)的靈活性。

5）輸送線環(huán)形設(shè)計，方便上料載具循環(huán)使用。輸送速度可調(diào)，并安裝有傳感器，可準(zhǔn)確定位載具位置。

6）環(huán)形線上設(shè)計一套品質(zhì)檢測視覺系統(tǒng)，實現(xiàn)智能品質(zhì)檢測和二維識別碼讀取。

7）設(shè)計有象棋擺放和焊接軌跡實驗，一機多種實訓(xùn)。還可擴展更多應(yīng)用內(nèi)容。

8）設(shè)備安全性設(shè)計，安全門開關(guān)，電氣保護，確保使用安全。

該套機器人與機器視覺實訓(xùn)系統(tǒng)是將機器視覺、工業(yè)機器人、機械、氣動、電氣控制、電機傳動、傳感檢測、plc以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有機地進(jìn)行整合，具有獨立模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便進(jìn)行各模塊單獨應(yīng)用，也便于組合進(jìn)行具有一定復(fù)雜度的綜合應(yīng)用。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種機器人與機器視覺系統(tǒng)集成的實訓(xùn)設(shè)備，所述實訓(xùn)設(shè)備內(nèi)設(shè)有機器人機架和環(huán)形線機架，實訓(xùn)設(shè)備外殼設(shè)有安全門和顯示控制面板；機器人機架上安裝象棋擺放平臺、焊接模擬平臺和6軸工業(yè)機器人，6軸工業(yè)機器人上設(shè)有機器人視覺系統(tǒng)；環(huán)行線機架上安裝環(huán)形輸送線，環(huán)形輸送線上設(shè)有環(huán)線機器視覺系統(tǒng)及若干物料載具；機器人機架和環(huán)形線機架下部空間內(nèi)安裝電氣控制系統(tǒng)；電氣控制系統(tǒng)分別與環(huán)線機器視覺系統(tǒng)、6軸工業(yè)機器人、機器人視覺系統(tǒng)及顯示控制面板電氣連接。本發(fā)明的實訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)備可根據(jù)視覺系統(tǒng)識別的結(jié)果，控制機器人自動適應(yīng)不同的取放位置，體現(xiàn)了先進(jìn)的視覺機器人的理念，使機器人“智能化”，實現(xiàn)自適應(yīng)的抓取工作。

技術(shù)研發(fā)人員：劉哲;郭建新;烏偉
受保護的技術(shù)使用者：西京學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.31
技術(shù)公布日：2017.08.22