[发明专利]基于机器视觉的机器人自动锁付控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的机器人自动锁付控制系统及方法，能够实现使用机器人进行待锁付螺纹孔的自动、高效、且精确的锁付。机器人为示教机器人，具有示教盒；锁付装置安装在机器人末端，用于吸附待使用螺栓，并在控制器控制下将待使用螺栓拧入待锁付螺纹孔中；送料单元对螺栓进行送料，将螺栓送至设置的定点吸附位置处；相机获取待锁付螺纹孔图像，将待锁付螺纹孔图像发送至控制器；控制器对机器人和锁付装置进行综合控制。

主权项

1.基于机器视觉的机器人自动锁付控制系统，其特征在于，所述系统包括机器人、控制器、送料单元、相机以及锁付装置；所述机器人为示教机器人，具有示教盒；所述锁付装置安装在机器人末端，包括进给气缸、电动螺丝刀、螺栓吸附设备以及力矩传感器，所述螺栓吸附设备安装在所述电动螺丝刀末端，螺栓吸附设备在设置的定点吸附位置处吸附待使用螺栓；所述进给气缸接收所述控制器发来的位置控制指令，依据所述位置控制指令将所述电动螺丝刀移动至指定位置；所述电动螺丝刀在所述控制器的控制下启动或者停止，所述电动螺丝刀在启动时将所述待使用螺栓拧入待锁付螺纹孔；所述力矩传感器实时获取所述电动螺丝刀的实时力矩回传至所述控制器；所述送料单元对螺栓进行送料，将螺栓送至所述设置的定点吸附位置处；所述相机获取待锁付螺纹孔图像，将所述待锁付螺纹孔图像发送至所述控制器；所述控制器，建立机器人末端坐标系和机器人基坐标系，获取机器人基坐标至机器人末端坐标系的转换关系；获取所述锁付装置位置，对所述锁付装置进行工具坐标系标定，获取工具末端位置；获取所述相机的参数，对所述相机进行内参标定，建立相机坐标系，计算所述相机坐标系与机器人基坐标系的转换关系；获取所述相机采集的待锁付螺纹孔图像，计算待锁付螺纹孔图像像素坐标系下的待锁付螺纹孔中心位置，转换为相机坐标系下待锁付螺纹孔中心位置，利用所述相机坐标系与机器人基坐标系的转换关系，转换获得在机器人基坐标系下待锁付螺纹孔中心位置；所述控制器，以当前位置为起点，以所述待锁付螺纹孔在机器人基坐标系下的位置为终点，进行路径规划，驱动所述机器人移动至所述待锁付螺纹孔处；所述控制器向所述锁付装置发送位置控制指令，所述位置控制指令的制定位置为所述待锁付螺纹孔位置；所述电动螺丝刀达到所述指定位置后，所述控制器控制所述电动螺丝刀启动，获取实时转动圈数和实时力矩，并设定转动圈数以及力矩设定值，当实时转动圈数达到所述设定转动圈数且实时力矩达到所述力矩设定值，控制所述电动螺丝刀停止。