一种复合式移动机器人的视觉定位系统的制作方法

本实用新型涉及一种复合式移动机器人设计技术领域，特别是涉及一种复合式移动机器人的视觉定位系统。

背景技术：

复合式机器人是一种集合AGV控制、机器人控制、导航调度控制于一体的设备。一般大型车间中都有物料在流水线间的运输和上下料的工作，使用移动机器人进行上下料时，由于AGV运行精度的原因，机器人前往固定的示教位置时会和目标物件有一定偏差。所以需要使用视觉定位，修正这一偏差，使得无论AGV运行位置有多大偏差，机器人都能准确抓取物料。

现有技术中，复合式移动机器人由移动机器人、机械臂、视觉及工装夹具组成。移动机器人作为整套系统组成的基座，上面承载机械臂，移动机器人作为整套系统组成的基座，上面承载机械臂，机械臂的末端安装视觉系统的相机和光源以及工装夹具。工作时，复合式移动机器人沿着导磁条行走，扫描到RFID(地面标识)后停止前进，机械臂伸出至机台表面上的固定拍照点，视觉系统打开相机，拍摄标定图像，进行对位操作，取得数据后传输至机器人主控，进行数据运算，同时机械臂在移动机器人的平台上取物料，放入机台的上料点，并在机台的下料点去下加工完成的物料后机械臂缩回至安全位置，移动机器人继续前行，前往下一处机台进行工作。上述技术方案存在以下缺陷：1)定位速度慢，效率不高：复合式移动机器人每次开到机台前地面固定的RFID标识处，机械臂在伸出来，到达机台固定拍照点，拍照，这一过程需要花费一定时间，拍完照之后再缩回去，取物料，放到机台固定上料点，如此动作，增加了工作时间，好多动作都是不必要的，生产的速度无法增加；2)干涉问题：由于机械臂的末端需要同时搭载视觉系统的相机和搬运物料的工装夹具，设计的不合理或者机台可允许工作空间不足够的话，就会对机器人的运行轨迹产生干涉，使得机器人无法以最优轨迹运行，增加机器人运行时间，无法提高生产效率；3)机器人负载：由于机械臂的末端需要同时搭载视觉系统的相机和搬运物料的工装夹具，视觉系统的重量，也需要计算在机器人的负载里面，很大一部分限制了机器人实际的搬运能力，导致这样一种情况产生——本来可以用5kg负载的机器人就可以完成的工作，现在必须要用到10kg的机器人，势必会导致成本的提高；4)测距精度不高：由于视觉系统的相机是安装在机械臂末端的，移动机器人每次停止的位置的变化会对精度产生影响，不同机械臂自身重复定位精度的不同，也会对精度产生影响。

因此，有必要提供一种新的复合式移动机器人的视觉定位系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种复合式移动机器人的视觉定位系统，提高了复合式移动机器人的工作效率，降低了机械臂末端的负载，提高了机械臂的抓取位置精度。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种复合式移动机器人的视觉定位系统，其包括AGV移动机器人、设置在所述AGV移动机器人平台上的多轴机械臂、安装在所述多轴机械臂末端的抓取机构、设置在每个带抓取产品站点旁的标示板、以及机器人控制器，所述AGV移动机器人的本体侧表面设置有图像采集装置，所述标示板上设置有与供所述图像采集装置拍照的标定图案，所述机器人控制器控制所述AGV移动机器人、所述多轴机械臂以及所述抓取机构的动作并与所述图像采集装置数据连接。

进一步的，所述标定图案为非对称图案。

进一步的，所述图像采集装置为CCD摄像装置。

进一步的，所述AGV移动机器人的本体侧表面设置有视觉系统安装板，所述视觉系统安装板设置在一上下高度可灵活调整的高度调节装置上。

进一步的，所述高度调节装置包括两条平行竖向设置的固定条，所述固定条上设置有若干间隔分布的腰形槽，所述视觉系统安装板通过螺栓穿过所述腰形槽实现紧固和高度调节。

进一步的，所述标示板还设置有能显示产品信息的二维码。

与现有技术相比，本实用新型复合式移动机器人的视觉定位系统的有益效果在于：1)移动机器人到位停止后即可拍照，省去了原先还要等待机械臂运动到指定位置后在拍照的时间，提高了生产效率；2)侧边的安装方式使得视觉系统能有更充裕的地方来安装，就可以安装功能更加丰富的相机；3)由于机械臂末端不再安装视觉系统，使得机械臂的有效负载得到一个提升，提高机械臂的利用率，末端的工装夹具设计安装时也更加的方便，在某些活动范围受限的区域内作业时机械臂的灵活性也得到了一个提升，机械臂可以用最优的轨迹，最快的速度来完成作业任务，进一步提高了生产效率。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1，本实施例为复合式移动机器人的视觉定位系统，其包括AGV移动机器人1、设置在所述AGV移动机器人1平台上的多轴机械臂2、安装在所述多轴机械臂2末端的抓取机构3、设置在每个带抓取产品站点旁的标示板4以及机器人控制器，所述AGV移动机器人1的本体侧表面设置有图像采集装置5，所述标示板4上设置有与供所述图像采集装置5拍照的标定图案6，所述标定图案6为非对称图案，所述机器人控制器控制所述AGV移动机器人、所述多轴机械臂2以及所述抓取机构3的动作并与所述图像采集装置5数据连接。

所述图像采集装置5为CCD摄像装置。

所述AGV移动机器人1的本体侧表面设置有视觉系统安装板，视觉系统安装板设置在一上下高度可灵活调整的高度调节装置上，高度调节装置包括两条平行竖向设置的固定条，所述固定条上设置有若干间隔分布的腰形槽。视觉系统安装板通过螺栓穿过所述腰形槽实现紧固，并可以根据需求灵活调整其高度。

本实施例把视觉系统设置在AGV移动机器人上，视觉系统可根据AGV移动机器人的高度做出灵活调整。

所述标示板4还设置有能显示产品信息的二维码7。

本实施例复合式移动机器人的视觉定位系统的工作原理为：AGV移动机器人1沿着导磁条行走，扫描到RFID(地面标识)后停止前进，此时，图像采集装置5正对着标示板4上的标定图案6，安装在AGV移动机器人1侧边的图像采集装置5，对标定图案6进行拍照，并把得到的数据传回所述机器人控制器，进行数据运算，多轴机械臂2在AGV移动机器人1的平台上取物料，放入机台的上料点，并在机台的下料点取下加工完成的物料后缩回至安全位置，AGV移动机器人1继续前行，前往下一处机台进行工作，这些动作一气呵成，顺序连贯，没有半点停留，大大的提高了工作效率。

本实施例复合式移动机器人的视觉定位系统的有益效果在于：1)移动机器人到位停止后即可拍照，省去了原先还要等待机械臂运动到指定位置后在拍照的时间，提高了生产效率；2)侧边的安装方式使得视觉系统能有更充裕的地方来安装，就可以安装功能更加丰富的相机；3)由于机械臂末端不再安装视觉系统，使得机械臂的有效负载得到一个提升，提高机械臂的利用率，末端的工装夹具设计安装时也更加的方便，在某些活动范围受限的区域内作业时机械臂的灵活性也得到了一个提升，机械臂可以用最优的轨迹，最快的速度来完成作业任务，进一步提高了生产效率。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。