本發(fā)明涉及機器人控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工廠機器人化水平的提高意味著減少受勞動力市場波動的影響。因此，在過去的幾年里，世界各地都在重振制造業(yè)，把曾經(jīng)外包到勞動力成本較低地區(qū)的制造業(yè)收歸本土。此外，隨著機器人技術(shù)的成熟，機器變得更易于部署和維護，同時也更敏捷和靈活，使產(chǎn)品定制達到更高層次。

在機器人的控制技術(shù)方面，視覺、激光燈檢測和定位傳感器的引入使得機器人的自主作業(yè)成為可能。機器人控制系統(tǒng)既需要從抓取位置到安裝位置的大范圍檢測與定位，又要保證在不同的位置和距離時具有較高的定位精度，以保證最后產(chǎn)品的裝配精密度和質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠根據(jù)待裝配對象的位置和距離進行自動檢測和定位，實現(xiàn)自動抓取、自動引導(dǎo)、自動對準和自動插入組裝的功能，有效地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的高效組裝和裝配，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，包括：中央處理器、數(shù)據(jù)采集單元、微處理器、工業(yè)機器人、夾持單元、傳感單元；

所述微處理器與工業(yè)機器人連接，用于根據(jù)中央處理器發(fā)出的運動指令驅(qū)動所述工業(yè)機器人運動；

所述傳感單元包括：多個視覺傳感器、多個激光傳感器、多個溫濕度傳感器，視覺傳感器用于采集待裝配對象的視覺數(shù)據(jù)，激光傳感器用于采集待裝配對象的距離數(shù)據(jù)，溫濕度傳感器用于采集待裝配對象的溫度和濕度數(shù)據(jù)；

所述夾持單元用于根據(jù)中央處理器的控制實現(xiàn)對待裝配對象的夾持和裝配；

所述中央處理器與數(shù)據(jù)采集單元、微處理器和夾持單元連接，用于控制夾持單元對于待裝配對象進行夾持，通過所述數(shù)據(jù)采集單元接收傳感單元采集到的多項數(shù)據(jù)，得到待裝配對象的位置和姿態(tài)信息，并根據(jù)待裝配對象的位置和姿態(tài)信息向微處理器發(fā)送運動指令，用來控制所述工業(yè)機器人按照設(shè)定路徑運動，并帶動夾持單元運動。

優(yōu)選地，所述視覺傳感器包括第一視覺傳感器、第二視覺傳感器，所述第一視覺傳感器設(shè)于夾持單元的側(cè)邊中間部分，用于對待裝配對象進行三維姿態(tài)的近距離測量；所述第二視覺傳感器設(shè)于夾持單元的側(cè)邊部分，用于對待裝配對象進行三維姿態(tài)的遠距離測量。

優(yōu)選地，所述激光傳感器包括第一激光傳感器、第二激光傳感器，分別設(shè)于夾持單元的側(cè)邊上。

優(yōu)選地，所述待裝配對象為兩個或兩個以上的待裝配對象。

優(yōu)選地，所述工業(yè)機器人為六自由度機器人、八自由度機器人或十自由度機器人。

優(yōu)選地，所述中央處理器包括：

控制模塊，用于控制夾持單元對待裝配對象進行夾持；

規(guī)劃模塊，用于根據(jù)待裝配對象的位置和姿態(tài)信息規(guī)劃工業(yè)機器人的運動路徑；

顯示模塊，用于提供人機交互接口。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括：

通訊模塊，用于將中央處理器發(fā)出的運動指令發(fā)送至用戶的移動終端。

優(yōu)選地，所述通訊模塊為wifi通訊模塊、3g/4g通訊模塊或zigbee通訊模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本發(fā)明的工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)待裝配對象的位置和距離進行自動檢測和定位，實現(xiàn)自動抓取、自動引導(dǎo)、自動對準和自動插入組裝的功能，有效地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的高效組裝和裝配，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

2.本發(fā)明的工業(yè)化機器人的自動化控制系統(tǒng)，傳感單元包括：多個視覺傳感器、多個激光傳感器、多個溫濕度傳感器，視覺傳感器包括第一視覺傳感器、第二視覺傳感器，激光傳感器包括第一激光傳感器、第二激光傳感器、第三激光傳感器，能夠全方位地分析和檢測工業(yè)機器人與待裝配對象的距離位置關(guān)系，精確地對距離姿態(tài)進行估計判斷，在保證精確度的同時，提高了裝配效率，節(jié)約了人工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2的一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)的模塊示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明的實施例做進一步詳細的說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例以及說明用于解釋本發(fā)明，但不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

如圖1所示，本實施例的一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，包括：中央處理器1、數(shù)據(jù)采集單元2、微處理器3、工業(yè)機器人4、夾持單元5、傳感單元6。

所述微處理器3與工業(yè)機器人4連接，用于根據(jù)中央處理器1發(fā)出的運動指令驅(qū)動所述工業(yè)機器人運動。

所述傳感單元6包括：多個視覺傳感器61、多個激光傳感器62、多個溫濕度傳感器63，視覺傳感器61用于采集待裝配對象的視覺數(shù)據(jù)，激光傳感器62用于采集待裝配對象的距離數(shù)據(jù)，溫濕度傳感器63用于采集待裝配對象的溫度和濕度數(shù)據(jù)。

所述夾持單元5用于根據(jù)中央處理器1的控制實現(xiàn)對待裝配對象的夾持和裝配。所述中央處理器1與數(shù)據(jù)采集單元2、微處理器3和夾持單元5連接，用于控制夾持單元5對于待裝配對象進行夾持，通過所述數(shù)據(jù)采集單元2接收傳感單元6采集到的多項數(shù)據(jù)，得到待裝配對象的位置和姿態(tài)信息，并根據(jù)待裝配對象的位置和姿態(tài)信息向微處理器3發(fā)送運動指令，用來控制所述工業(yè)機器人4按照設(shè)定路徑運動，并帶動夾持單元5運動。

實施例2

如圖2所示，本實施例的一種工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，包括：中央處理器1、數(shù)據(jù)采集單元2、微處理器3、工業(yè)機器人4、夾持單元5、傳感單元6、通訊模塊7。

所述微處理器3與工業(yè)機器人4連接，用于根據(jù)中央處理器1發(fā)出的運動指令驅(qū)動所述工業(yè)機器人運動。

所述傳感單元6包括：多個視覺傳感器61、多個激光傳感器62、多個溫濕度傳感器63，視覺傳感器61用于采集待裝配對象的視覺數(shù)據(jù)，激光傳感器62用于采集待裝配對象的距離數(shù)據(jù)，溫濕度傳感器63用于采集待裝配對象的溫度和濕度數(shù)據(jù)。

具體地，視覺傳感器61包括第一視覺傳感器611、第二視覺傳感器612，所述第一視覺傳感器611設(shè)于夾持單元的側(cè)邊中間部分，用于對待裝配對象進行三維姿態(tài)的近距離測量；所述第二視覺傳感器612設(shè)于夾持單元的側(cè)邊部分，用于對待裝配對象進行三維姿態(tài)的遠距離測量。激光傳感器62包括第一激光傳感器621、第二激光傳感622分別設(shè)于夾持單元的側(cè)邊上。

所述夾持單元5用于根據(jù)中央處理器1的控制實現(xiàn)對待裝配對象的夾持和裝配。所述中央處理器1與數(shù)據(jù)采集單元2、微處理器3和夾持單元5連接，用于控制夾持單元5對于待裝配對象進行夾持，通過所述數(shù)據(jù)采集單元2接收傳感單元6采集到的多項數(shù)據(jù)，得到待裝配對象的位置和姿態(tài)信息，并根據(jù)待裝配對象的位置和姿態(tài)信息向微處理器3發(fā)送運動指令，用來控制所述工業(yè)機器人4按照設(shè)定路徑運動，并帶動夾持單元5運動。待裝配對象為兩個或兩個以上的待裝配對象。工業(yè)機器人為六自由度機器人、八自由度機器人或十自由度機器人。

中央處理器1包括：控制模塊11，用于控制夾持單元對待裝配對象進行夾持；規(guī)劃模塊12，用于根據(jù)待裝配對象的位置和姿態(tài)信息規(guī)劃工業(yè)機器人的運動路徑；顯示模塊13，用于提供人機交互接口。通訊模塊7，用于將中央處理器1發(fā)出的運動指令發(fā)送至用戶的移動終端。所述通訊模塊7為wifi通訊模塊、3g/4g通訊模塊或zigbee通訊模塊。

具體地，所述待裝配對象為兩個或多個，例如當?shù)诙b配對象對準之后插入到第二待裝配對象的第一待裝配對象，在這種情況下，夾持單元5夾持住第一待裝配對象，傳感單元6采集第二待裝配對象的測量數(shù)據(jù)，經(jīng)中央處理器1處理后，得到第二待裝配對象的位置和姿態(tài)信息數(shù)據(jù)，再通過微處理器3控制工業(yè)機器人4帶動夾持單元5運動，以使夾持單元5所夾持的第一待裝配對象裝配到第二待裝配對象中去。

當?shù)谝淮b配對象與第二待裝配對象的距離小于第一設(shè)定閾值時，利用第二視覺傳感器612對所述第二待裝配對象進行近距離觀測，并將觀測信息反饋給所述中央處理器1，根據(jù)所述觀測信息計算得到所述第二待裝配對象的部分位姿信息。

多個激光傳感器采集第二待裝配對象相對于第一激光傳感器621到第二激光傳感器622的距離信息，并將采集到的信息反饋給所述中央處理器1，所述中央處理器1根據(jù)激光傳感器反饋的信息計算得到所述第二待裝配對象，在三個自由度上的位姿信息，得到的第二待裝配對象的部分位姿信息，即可得到所述第二待裝配對象的三維位姿信息，所述中央處理器1根據(jù)第二待裝配對象的三維位姿信息，對于所述工業(yè)機器人4的路徑再次進行規(guī)劃，并向機器人微處理器3發(fā)送控制指令，控制工業(yè)機器人4進行調(diào)整，直到第二視覺傳感器612檢測到的第二待裝配對象的三維位置與期望位姿之間的偏差，以及所述多個激光傳感器到的測量值與期望值之間的偏差小于第二設(shè)定閾值。

本發(fā)明的工業(yè)機器人的自動化控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)待裝配對象的位置和距離進行自動檢測和定位，實現(xiàn)自動抓取、自動引導(dǎo)、自動對準和自動插入組裝的功能，有效地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的高效組裝和裝配，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。傳感單元包括：多個視覺傳感器、多個激光傳感器、多個溫濕度傳感器，視覺傳感器包括第一視覺傳感器、第二視覺傳感器，激光傳感器包括第一激光傳感器、第二激光傳感器、第三激光傳感器，能夠全方位地分析和檢測工業(yè)機器人與待裝配對象的距離位置關(guān)系，精確地對距離姿態(tài)進行估計判斷，在保證精確度的同時，提高了裝配效率，節(jié)約了人工成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。