[发明专利]机械手臂运动控制系统及方法

摘要

一种机械手臂运动控制系统，运行于控制电脑。该系统根据PCB坐标系的原点及探针与待测PCB的距离确定机械手臂坐标系的原点，根据PCB上测试点的二维坐标计算该测试点与PCB坐标系原点的相对位移值，并根据该相对位移值控制机械手臂在机械手臂坐标系中作相应位移。该系统还计算在PCB当前影像中该测试点的几何图形中心点与当前影像中心点的像素差值计算机械手臂的位移修正量对机械手臂在机械手臂坐标系中的位移作相应修正，以将探针定位到PCB上的该测试点的正上方。之后，该系统根据探针与PCB上的该测试点的距离控制机械手臂沿Z轴方向作相应位移，使探针精确定位到PCB上的该测试点。本发明还提供一种机械手臂运动控制方法。

主权项

一种机械手臂运动控制方法，运行于控制电脑，该控制电脑通过数据线分别与机械手臂、影像撷取装置、镭射测距仪及测试仪器相连接，机械手臂利用探针抓取装置抓取测试仪器的探针，其特征在于，该方法包括：(a)读取待测PCB的布图文件，得到待测PCB的布图信息，包括待测PCB坐标系的原点坐标(x0，y0)，待测零件的信息及测试点信息；(b)根据待测PCB坐标系的原点坐标(x0，y0)产生第一控制指令，控制机械手臂移动探针至待测PCB坐标系原点(x0，y0)的正上方；(c)利用镭射测距仪测量机械手臂抓取的探针与待测PCB的距离Z0；(d)根据待测PCB坐标系的原点坐标(x0，y0)及探针与待测PCB的距离Z0确定机械手臂坐标系的原点坐标(X0，Y0，Z0)；(e)从布图信息中读取待测PCB上一个测试点的二维坐标，计算该测试点与待测PCB坐标系原点的相对位移值；(f)根据计算得到的相对位移值产生第二控制指令，控制机械手臂在机械手臂坐标系中作相应位移；(g)利用影像撷取装置撷取待测PCB的当前影像；(h)根据待测PCB的布图信息在当前影像中确定该测试点的几何图形，计算在当前影像中该测试点的几何图形的中心点与当前影像中心点的像素差值；(i)根据当前影像与待测PCB的缩放比例将像素差值转换为机械手臂在机械手臂坐标系中的位移修正量；(j)根据计算得到的位移修正量产生第三控制指令，对机械手臂在机械手臂坐标系中的位移作相应修正，以将探针定位到待测PCB上的该测试点的正上方；(k)利用镭射测距仪测量机械手臂抓取的探针与待测PCB上的该测试点的当前距离Zn；及(l)根据探针与待测PCB上的该测试点的当前距离Zn产生第四控制指令，控制机械手臂沿Z轴方向移动负Zn，以使探针精确定位到待测PCB上的该测试点。