一种双机械臂带电作业机器人的制作方法

文档序号:12050393阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双机械臂带电作业机器人,包括绝缘斗臂车,搭载在绝缘斗臂车上的机器人平台,安装在机器人平台上的机械臂,其特征在于,还包括数据采集系统以及数据处理和控制系统;

所述机械臂包括第一机械臂和第二机械臂,所述摄像机包括双目摄像头,所述第一机械臂和第二机械臂上均搭载有双目摄像头,所述第一机械臂和第二机械臂使用作业工具相互配合完成带电作业;

所述绝缘斗臂车上设置有控制室,所述数据处理和控制系统包括第一工控机、第二工控机、显示屏和主操作手,第二工控机内置图像处理器和带电作业动作序列库,所述带电作业动作序列库中预先存储有各项带电作业对应的动作序列数据;显示屏和主操作手位于控制室内;主操作手与机械臂为主从操作关系,通过改变主操作手的姿态控制机械臂运动;

第二工控机生成械臂运动控制信号,并将械臂运动控制信号发送给第一工控机;

第一工控机根据械臂运动控制信号控制机械臂动作。

2.如权利要求1所述双机械臂带电作业机器人,其特征在于,所述械臂运动控制信号为机械臂各关节角度的期望值;第二工控机采样主操作手各关节的角度数据,第一工控机采集机械臂各关节的角度数据并发送给第二工控机,当主操作手各关节角度与机械臂各关节角度存在差异时,第二工控机将主操作手各关节角度作为机械臂各关节角的期望值发送给第一工控机,第一工控机根据角度期望值通过伺服电机控制机械臂各关节的运动。

3.如权利要求2所述双机械臂带电作业机器人,其特征在于,所述摄像机采集的作业场景图像发送给第二工控机,图像处理器对作业场景图像进行处理后获的3D虚拟作业场景,并送显示器显示。

4.如权利要求1所述双机械臂带电作业机器人,其特征在于,所述械臂运动控制信号为第二工控机规划的机械臂空间路径,第一工控机根据机械臂空间路径解算出机械臂各关节角度的期望值,通过控制伺服驱动电机控制按机械臂各关节运动。

5.如权利要求4所述双机械臂带电作业机器人,其特征在于,机械臂空间路径的规划方法为:

以双目摄像头视野中心的一点作为作业对象参考点及圆弧中心点,以机械臂末端到作业对象参考点的距离作为弧面半径,设定一圆弧面,双目摄像机在该圆弧面上的不同角度采集作业对象的多幅双目图像,第二工控机根据双目视觉测距原理对多幅双目图像进行处理获得作业对象多角度的三维点云数据,使用迭代最近点算法对多角度三维点云数据进行融合和配准,建立作业对象三维模型;

第一工控机采集机械臂各关节的角度数据并发送给第二工控机;第二工控机根据作业对象三维模型、机械臂末端到作业对象参考点的距离以及机械臂各关节的角度数据进行数据融合,获得双机械臂相对作业对象三维模型的位姿信息;

第二工控机根据双机械臂相对作业对象三维模型的位姿信息和作业任务动作序列进行机器人笛卡尔空间和关节空间的路径规划。

6.如权利要求1至5所述任意一带电作业机器人,其特征在于,所述机械臂或者主操作手为六自由度机构,包括基座,旋转轴方向与基座平面垂直的腰关节,与腰关节连接的肩关节,与肩关节连接的大臂,与大臂连接的肘关节,与肘关节连接的小臂,与小臂连接的腕关节,腕关节由三个旋转关节组成,分别为腕俯仰关节、腕摇摆关节和腕旋转关节;

所述六自由度机构中各个关节均具有相应的正交旋转编码器和伺服驱动电机,正交旋转编码器用于采集各个关节的角度数据,伺服驱动电机用于控制各关节的运动;

第一工控机根据机械臂各关节角度的期望值,通过控制伺服驱动电机控制按机械臂各关节运动。

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