本發明涉及夾持機構,尤其涉及一種夾持機構、機器人及機器人的控制方法。
背景技術:
1、目前,很多領域中都會用到夾持機構,但現有的夾持機構功能單一,大多僅具有夾持功能,還有帶有視覺監管功能的結構,例如工業領域中的機器人,傳統的工業機器人在使用夾持機構進行夾持作業時,依賴于預先編程的固定路徑和位置,缺乏對外部環境變化的感知能力,導致其應用場景受限,難以適應產品種類多變、來料位置不固定的生產需求。
2、目前,很多領域中都會用到夾持機構,比如在工業自動化生產場景中,夾持機構作為物料搬運的核心執行單元,其存在功能單一的缺點。傳統夾持機構的設計通常僅包含基礎機械結構,缺乏對外部環境變化的動態感知能力,導致在實際應用中難以應對物料位置偏移、來料坐標不固定等常見問題。例如,當料架因運輸振動或人為操作產生微小位移時,依賴預設固定路徑的機器人系統無法實時調整夾持軌跡,頻繁出現抓取失敗或物料損傷現象。又例如,在物料放置環節,傳統系統僅依據理論坐標操作,忽視放料機臺實際位置的動態變化,造成裝配精度下降與累積誤差問題。
技術實現思路
1、本發明提供了一種夾持機構、機器人及機器人的控制方法,以解決現有夾持機構缺乏對外部環境變化的動態感知能力、導致在實際應用中難以應對物料位置偏移、來料坐標不固定的問題。
2、一種夾持機構,包括支撐架、夾持組件、定位錐塊、視覺感知器和超聲波測距器;
3、所述夾持組件安裝在所述支撐架上,用于與控制器電連接,以使所述控制器控制所述夾持組件夾持或釋放放置在料架上的物料;所述定位錐塊安裝在放置所述料架上;
4、所述視覺感知器設置在所述支撐架上,用于與控制器電連接,向所述控制器發送所述定位錐塊的實測圖像和所述物料的實測圖像,以使所述控制器基于所述定位錐塊的實測圖像確定校正定位信息,基于所述物料的實測圖像確定夾持定位信息;
5、所述超聲波測距器設置在所述支撐架上,用于與控制器電連接,向所述控制器發送放料機臺對應的超聲測距信息,為所述夾持組件放置物料提供放置定位信息。
6、優選地,所述夾持組件包括夾緊氣缸和兩個夾爪;所述夾緊氣缸沿第一方向安裝在所述支撐架上,兩個所述夾爪分別與所述夾緊氣缸的兩個活動端相接;所述夾緊氣缸工作,帶動兩個所述夾爪在第一方向上沿相對方向或相反方向移動,實現夾持或釋放物料。
7、優選地,所述夾持機構還包括保護蓋和翻轉氣缸;所述保護蓋可翻轉安裝在所述支撐架上;
8、所述翻轉氣缸安裝在所述支撐架上,與所述保護蓋相接,帶動所述保護蓋翻轉遮蓋或不遮蓋所述視覺感知器。
9、優選地,所述夾持機構還包括防撞條;所述防撞條設置在所述支撐架上,位于所述視覺感知器的外側。
10、優選地,所述支撐架包括主板、連接板和兩個側板;兩個所述側板的第一端與所述主板相接,兩個所述側板的第二端與所述連接板相接,所述主板、所述連接板和兩個所述側板配合形成用于安裝所述視覺感知器的容置空間;
11、所述夾持組件設置在所述主板上,所述超聲波測距器安裝在所述連接板上。
12、一種機器人,包括機體、機械臂、控制器和上述所述的夾持機構;所述機械臂安裝在所述機體上,且所述機械臂的執行末端與所述夾持機構的支撐架相接;
13、所述控制器設置在所述機體內,與所述機械臂及所述夾持機構的夾持組件、視覺感知器和超聲波測距器分別電連接。
14、一種機器人的控制方法,應用于上述所述的機器人,包括控制器執行的以下步驟;
15、控制機械臂移動至預設位置,控制視覺感知器采集定位錐塊的實測圖像;
16、基于所述定位錐塊的實測圖像確定校正定位信息,基于所述校正定位信息控制所述機械臂校正夾持機構至夾持姿態;
17、控制視覺感知器采集物料的實測圖像;
18、基于所述物料的實測圖像確定夾持定位信息,基于所述夾持定位信息控制所述機械臂移動至待夾持位置,控制所述夾持組件夾持物料;
19、控制超聲波測距器采集放料機臺對應的超聲測距信息;
20、基于所述超聲測距信息確定放置定位信息,基于所述放置定位信息控制所述機械臂移動至待放置位置,控制所述夾持組件放置物料。
21、優選地,所述基于所述定位錐塊的實測圖像確定校正定位信息,包括:
22、基于所述定位錐塊的實測圖像,確定所述夾持機構的中心實際坐標a;
23、基于所述夾持機構的中心實際坐標a和所述夾持機構對應的中心理論坐標b,確定校正補償值c。
24、優選地,所述基于所述物料的實測圖像確定夾持定位信息,包括:
25、基于所述物料的實測圖像,確定所述物料的坐標d;
26、基于所述夾持機構的中心實際坐標a和所述物料的坐標d,確定夾持補償值e。
27、優選地,所述基于所述超聲測距信息確定放置定位信息,包括:
28、基于所述放料機臺對應的超聲測距信息,確定放料機臺的坐標f;
29、基于夾持補償值e和所述放料機臺的坐標f,確定放置補償值g。
30、本發明實施例提供的夾持機構通過集成視覺感知器和超聲波測距器,實現了對環境和物料的精確感知,夾持機構能夠根據實時獲取的定位錐塊圖像進行自我校準,并基于物料圖像確定精確的夾持位置,同時利用超聲波測距信息輔助物料的精準放置,有效克服了傳統夾持機構功能單一、缺乏環境感知能力、依賴固定路徑的局限性,顯著提升了夾持作業的柔性、精度和可靠性,使其能夠適應產品種類多變、來料位置不固定的柔性生產需求;通過視覺感知器和超聲波測距器的協同工作,實現了對物料和環境的實時感知與精確定位,具有提高物料夾持精度和適應性、減少因位置偏移導致的失敗率的優點。
1.一種夾持機構,其特征在于,包括支撐架、夾持組件、定位錐塊、視覺感知器和超聲波測距器;
2.根據權利要求1所述的夾持機構,其特征在于,所述夾持組件包括夾緊氣缸和兩個夾爪;所述夾緊氣缸沿第一方向安裝在所述支撐架上,兩個所述夾爪分別與所述夾緊氣缸的兩個活動端相接;所述夾緊氣缸工作,帶動兩個所述夾爪在第一方向上沿相對方向或相反方向移動,實現夾持或釋放物料。
3.根據權利要求1所述的夾持機構,其特征在于,所述夾持機構還包括保護蓋和翻轉氣缸;所述保護蓋可翻轉安裝在所述支撐架上;
4.根據權利要求3所述的夾持機構,其特征在于,所述夾持機構還包括防撞條;所述防撞條設置在所述支撐架上,位于所述視覺感知器的外側。
5.根據權利要求1所述的夾持機構,其特征在于,所述支撐架包括主板、連接板和兩個側板;兩個所述側板的第一端與所述主板相接,兩個所述側板的第二端與所述連接板相接,所述主板、所述連接板和兩個所述側板配合形成用于安裝所述視覺感知器的容置空間;
6.一種機器人,其特征在于,包括機體、機械臂、控制器和權利要求1-5任一項所述的夾持機構;所述機械臂安裝在所述機體上,且所述機械臂的執行末端與所述夾持機構的支撐架相接;
7.一種機器人的控制方法,應用于權利要求6所述的機器人,其特征在于,包括控制器執行的以下步驟;
8.根據權利要求7所述的機器人的控制方法,其特征在于,所述基于所述定位錐塊的實測圖像確定校正定位信息,包括:
9.根據權利要求8所述的機器人的控制方法,其特征在于,所述基于所述物料的實測圖像確定夾持定位信息,包括:
10.根據權利要求9所述的機器人的控制方法,其特征在于,所述基于所述超聲測距信息確定放置定位信息,包括: