[发明专利]机器人感知装置及系统

说明书

本发明提供一种机器人感知装置及系统，包括认知模块和控制模块；认知模块，用于获取目标信息并将认知的目标信息实时传输至控制模块；控制模块，用于根据认知模块采集的信息生成控制信号，该控制信号用于控制机械臂抓取该待抓取的工件并实时监控机械臂工作状态。本发明的机器人感知装置及系统可以搭载于机器人前端或者固定于无遮挡的目标工件附近，实时采集机器人所观察到的图像、目标物体的轮廓、尺寸、位置、距离、颜色和感受到力量反馈，使机器人获得认知能力，能够根据不同的工件，在不同的位置和维度，以及合适的力量进行抓取或者装配、检测。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种机器人感知装置及系统。

背景技术

机械臂系统是一类具备可编程功能、可实现多种操作的复杂机电系统，由于其可重复操作且能够在各类复杂及危险的环境中灵活使用，在工业生产、加工装配、军事航天等领域中发挥着不可替代的作用。随着传感器技术的发展，机械臂系统的控制水平和智能化水平不断提升。

视觉系统是提升机械臂系统智能化水平的主要手段。目前，视觉传感器以其能够获取操作环境信息的优势，在感知、识别等领域应用非常广泛。但在许多环境下，通过视觉并不能准确地得到现场机械臂与环境作用的全部信息，例如机器人手爪可能会间断性地遮挡机器人的视线，使得视觉信息在操作过程中不完整；且当存在无照明、空间狭窄等视觉障碍时，视觉将无法发挥其感知识别能力，从而使得机械臂系统丧失获取环境信息的方法。

机械臂上也会使用一些力传感器，然而此类传感器只能通过间接方式获取机械臂与物体的接触力情况，极大地受到实际运动的影响；而安装于手爪的单一压力传感器则只能反映一个点的接触力信息，对于不规则物体感知信息不足，而现存力传感器多为单一力觉反馈，缺乏对接触目标温度、硬度等形式的测量，而这些信息能够极大地提升机械臂系统的适用范围。

在工业应用中，对于识别难度高的工件，或是需同时抓取不同形状、颜色和种类的工件，或是在工件之间存在干涉且位置不固定的情况下，现有机械臂存在抓取难点，无法精准抓取工件，准确完成抓取任务。现有的机械臂视觉系统，为增加抓取的准确性，往往通过多个相机多角度识别，但多个相机不但增加成本，且安装受限且还会给机械臂动作节拍造成影响。现有的机器人系统往往集成传感器与机械臂，其认知系统不具有通用性。这样，在需要升级更新现有的机器人系统，使其具有视觉及认知能力时，需全面更新，这样不但增加了成本，而且造成了极大的资源浪费。

因此，现有技术存在缺陷，急需改进。

发明内容

本发明实施例提供一种机器人感知装置及系统。

本发明实施例提供一种机器人感知装置，包括认知模块和控制模块；

所述认知模块，用于获取目标信息并将认知的所述目标信息实时传输至所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述认知模块采集的信息生成控制信号，该控制信号用于控制机械臂抓取该待抓取的工件并实时监控机械臂工作状态。

进一步的，所述认知模块包括视觉单元和/或触觉单元：

视觉单元，用于识别目标，采集目标照片，并将所述目标图像信息传送至所述控制模块；

触觉单元，用于接触目标，采集目标触觉信息，并将所述目标触觉信息传送至所述控制模块。

进一步的，所述控制模块包括认知处理单元、存储器和监控报警单元。

进一步的，所述视觉单元包括视觉传感器和光源。

进一步的，所述触觉单元包括一个或多个触觉传感器。

进一步的，所述触觉单元包括力矩传感器、压力传感器和位移传感器中的一个或多个。

进一步的，所述认知模块还包括抓取有无检测单元，用于实时监控抓取目标情况，检测是否有漏抓或掉落情况。