[发明专利]一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统及方法

权利要求书

1.一种双臂机器人绝缘导线剥皮系统，其特征在于，包括：第一机械臂、第二机械臂、第一测力传感器、深度相机和控制单元；

所述第一测力传感器的第一端与所述第一机械臂的末端固定连接，所述第一测力传感器的第二端连接有剥线刀具，所述剥线刀具用于对待剥皮的导线进行剥皮，所述第一测力传感器的输出端与所述控制单元电连接，所述第一测力传感器用于获取所述剥线刀具相对于所述待剥皮的导线的接触力；

所述第二机械臂的末端连接有锁紧工具，所述锁紧工具用于控制所述剥线刀具对所述待剥皮的导线进行锁紧或解除锁紧；

所述深度相机用于获取所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的深度信息，还用于根据所述深度信息分别得到所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的空间位置信息，还用于将所述待剥皮的导线、所述第一机械臂的末端和所述第二机械臂的末端的所述空间位置信息传输至所述控制单元；

所述控制单元用于根据所述待剥皮的导线的所述空间位置信息生成路径控制信息，还用于根据所述路径控制信息所述第一机械臂的位姿动作，从而使所述剥线刀具以预设剥线姿态运动至所述待剥皮的导线的相对位置，还用于根据所述第一测力传感器获得的所述剥线刀具相对于所述待剥皮的导线的接触力和控制参数控制所述第一机械臂的末端的位姿动作，所述控制参数包括阻尼、刚度以及刚度引起的弹力，从而使所述剥线刀具运动至所述待剥皮的导线上预设的起始剥皮位置进行剥皮处理；

还用于控制所述第二机械臂的位姿动作，以使得所述锁紧工具运动到所述剥线刀具的相对位置，从而使所述锁紧工具对所述待剥皮的导线进行锁紧或解除锁紧，还用于控制所述第一机械臂和所述第二机械臂的位姿动作，从而使所述第一机械臂和所述第二机械臂脱离所述待剥皮的导线；

所述控制单元包括规划器、阻抗控制器和运动控制器；

所述规划器用于根据所述待剥皮的导线的所述空间位置信息计算得出所述第一机械臂的末端相对于绝对坐标系的自由度路径函数，还用于根据所述自由度路径函数生成所述路径控制信息，还用于根据所述第一机械臂的末端的所述空间位置信息计算得出所述第一机械臂的末端的参考运动速度，还用于将所述参考运动速度传输至所述阻抗控制器；

所述阻抗控制器还用于根据所述第一测力传感器获得的所述剥线刀具相对于所述待剥皮的导线的接触力、所述参考运动速度和控制参数计算得出所述第一机械臂的末端的理论速度，还用于将所述理论速度传输至所述运动控制器；

所述运动控制器用于根据所述理论速度通过解耦获得所述第一机械臂的各关节角速度，还用于根据所述第一机械臂的各关节角速度生成控制信息，还用于根据所述控制信息控制所述第一机械臂的末端位姿动作，以使得所述剥线刀具运动到所述待剥皮的导线上预设的起始剥皮位置；还用于根据预设剥皮路径控制所述第一机械臂的末端运动，从而使所述剥线刀具沿所述待剥皮的导线的轴向从所述预设的起始剥皮位置运动至预设剥线完成位置；还用于根据所述预设的起始剥皮位置和所述预设剥线完成位置控制所述第二机械臂的位姿动作，以使得所述锁紧工具运动到所述剥线刀具的相对位置，从而使所述锁紧工具对所述待剥皮的导线进行锁紧或解除锁紧，还用于控制所述第一机械臂和所述第二机械臂按原路返回，从而使所述第一机械臂和所述第二机械臂脱离所述待剥皮的导线；

所述第二机械臂的末端与所述锁紧工具之间设有第二测力传感器，所述第二测力传感器与所述控制单元电连接，所述第二测力传感器用于获取所述锁紧工具相对于所述剥线刀具的接触力。

2.根据权利要求1所述的双臂机器人绝缘导线剥皮系统，其特征在于，所述第一机械臂和所述第二机械臂均包括六个自由度关节结构。

3.根据权利要求1所述的双臂机器人绝缘导线剥皮系统，其特征在于，所述剥线刀具包括支持架；

所述支持架上设有刀具电机以及与所述刀具电机的输出轴连接的剥线刀头，所述支持架开设有引线孔，所述剥线刀头包括上夹板、下夹板和限位螺杆，所述上夹板和所述下夹板分别开设有相对应的第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述限位螺杆贯穿且分别与所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔螺纹连接，用于调节所述上夹板和所述下夹板之间的相对距离，所述上夹板和所述下夹板相靠近的端面形成刀槽，所述刀槽与所述引线孔相对应，所述刀槽的外沿设有剥线刀刃。