[发明专利]一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人专用工具更换方法在审
| 申请号： | 201810319463.2 | 申请日： | 2018-04-11 |
| 公开（公告）号： | CN108297068A | 公开（公告）日： | 2018-07-20 |
| 发明（设计）人： | 郭健;龚勋;郭毓;韩若冰;汤冯炜;林立斌 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学 |
| 主分类号： | B25J5/06 | 分类号： | B25J5/06;B25J9/16;B25J15/00 |
| 代理公司： | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人： | 孟睿 |
| 地址： | 210094 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | 本发明提出一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人专用工具更换方法。机械臂、主操作手以及工控机构成力反馈主从控制系统，工控机根据机械臂末端受力数据，计算出主操作手各个关节的扭矩数据，通过主操作手的控制接口，控制主操作手各关节输出扭矩，使主操作手反馈受力，操作人员根据主操作手的反馈受力确认机械臂的力度；操作人员改变主操作末端位姿，工控机根据主操作手各旋转关节的角度数据，计算出机械臂末端速度矢量的期望值，通过机械臂的控制接口，按照所述期望值控制机械臂运动，以改变机械臂的力度。本发明提高了作业临场感，可以更加精准地判断各项操作是否精准到位。 | ||
| 搜索关键词： | 主操作手 机械臂 力反馈 带电作业机器人 机械臂末端 控制接口 主从控制 专用工具 工控机 受力 关节 主从控制系统 机械臂运动 工控机构 角度数据 末端位姿 扭矩数据 受力数据 输出扭矩 速度矢量 旋转关节 反馈 主操作 | ||
【主权项】：
1.一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人专用工具更换方法，其特征在于，带电作业机器人具有设置在机器人平台上的机械臂，包括两个机械臂；用于更换工具的装置包括连接于工业机器人机械臂末端的机器人侧和连接于工具的工具侧，两个机械臂完成以下工作：辅助机械臂移动至专用工具箱上方并夹持快速更换装置的机器人侧；然后第一机械臂安装机器人侧；辅助机械臂移动至专用工具箱上方并夹持快速更换装置的工具侧，然后第一机械臂安装工具侧，使机器人侧与工具侧配合，以将工具安装于机械臂末端；在上述过程中，工控机根据机械臂末端受力数据，计算出主操作手各个关节的扭矩数据，通过主操作手的控制接口，控制主操作手各关节输出扭矩，使主操作手反馈受力，操作人员根据主操作手的反馈受力确认机械臂的力度；在上述过程中，操作人员改变主操作末端位姿，工控机根据主操作手各旋转关节的角度数据，计算出机械臂末端速度矢量的期望值，通过机械臂的控制接口，按照所述期望值控制机械臂运动。
下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京理工大学，未经南京理工大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201810319463.2/，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇：一种绳索升降的导线行走机器人
- 下一篇：一种方便调节的支撑机构
- 同类专利
- 一种双机械臂带电作业机器人-201611128994.0
- 郭健;韩昊一;郭毓;吴禹均;苏鹏飞;吴巍;李光彦;黄颖;汤冯炜;林立斌 - 南京理工大学
- 2016-12-09 - 2019-04-16 - B25J5/06
- 本发明提出一种双机械臂带电作业机器人，实现双机械臂的协调控制，包括第一机械臂、第二机械臂、双目摄像头、全景摄像头、主操作手、主控柜、从控柜、显示器；第一机械臂和第二机械臂上各搭载一个双目摄像头；第二工控机外接工作方式切换开关，用于指定当前双机械臂控制系统的工作方式，包含遥操作和自主两种工作方式。本发明在遥操作工作方式基础上，具有自主作业工作功能的双机械臂协调控制系统及方法；采用自主作业方式，一方面可以保证操作人员的安全，另一方面也可以减少误操作的发生，提高作业效率和作业质量。
- 一种巡逻机器人和巡逻机器人管理系统-201811480933.X
- 李思涵;吕哲诚;苏衍宇 - 博众精工科技股份有限公司;苏州博众机器人有限公司
- 2018-12-05 - 2019-02-15 - B25J5/06
- 本发明公开了一种巡逻机器人和巡逻机器人管理系统。其中，巡逻机器人包括机器人本体和设置在机器人本体上的控制系统，控制系统包括主控模块、图像处理模块以及图像采集装置，主控模块与图像处理模块电连接，图像处理模块与图像采集装置电连接；图像采集装置包括设置于容置腔体上的球型摄像机，图像处理模块包括行为识别单元，行为识别单元用于根据图像采集装置采集的环境图像进行行人异常行为识别，生成行人异常行为识别信息，主控模块用于发送行人异常行为识别信息给巡逻机器人管理系统。本发明实施例提供的巡逻机器人可以采集巡逻区域的图像信息并分析识别异常突发事件，能够辅助进行有效、实时的监控，满足大型人流、物流场所的安保需求。
- 一种垃圾清运车上的机械臂及智能控制系统-201820643678.5
- 王营光;王文拴;吴邦照;金满祥 - 合加新能源汽车有限公司
- 2018-05-02 - 2019-02-15 - B25J5/06
- 本实用新型专利提供一种垃圾清运车上的机械臂及智能控制系统，包括机械臂结构部分、液压动力系统部分、集成操纵杆部分、摄像采集部分、控制器部分；该系统通过图像采集系统传回的显示屏画面和图像识别算法捕捉垃圾桶位置，在驾驶室内的驾驶员可以使用操纵杆或按钮面板对机械臂发出动作指令，该信号会通过电信号传送给控制器，再由控制器控制液压系统，进而实现机械臂的各种动作，从而达到操控机械臂的目的，并且驾驶室内应该显示机械臂动作的实时状态以确认安全可靠。
- 一种机器人的远程控制系统及控制方法-201810968553.4
- 杨昆 - 合肥合茂电子科技有限公司
- 2018-08-23 - 2018-12-07 - B25J5/06
- 本发明公开了一种机器人的远程控制系统，属于机器人领域，包括底座，底座上设有座椅和行走控制模块，行走控制模块用于控制轮式或者履带式机器人前进、后退、左转弯、右转弯；座椅上设有与头部、手臂适配的动作捕捉设备，动作捕捉设备包括安装在头部与手臂上的传感器、用于捕捉传感器位置的信号捕捉装置和用于计算传感器位置、姿态的处理器；座椅上还设有与处理器电连接的显示屏、图像采集模块、语音输出模块、语音输入模块和无线通信模块。本发明不但能够实时、精确的对机器人进行远程控制，还具有互动功能。
- 一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人支接引线搭接方法-201810319598.9
- 郭健;韩若冰;郭毓;龚勋;汤冯炜;林立斌 - 南京理工大学
- 2018-04-11 - 2018-09-28 - B25J5/06
- 本发明提出一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人支接引线搭接方法。机械臂、主操作手以及工控机构成力反馈主从控制系统，工控机根据机械臂末端受力数据，计算出主操作手各个关节的扭矩数据，通过主操作手的控制接口，控制主操作手各关节输出扭矩，使主操作手反馈受力，操作人员根据主操作手的反馈受力确认机械臂的力度；操作人员改变主操作末端位姿，工控机根据主操作手各旋转关节的角度数据，计算出机械臂末端速度矢量的期望值，通过机械臂的控制接口，按照所述期望值控制机械臂运动，以改变机械臂的力度。本发明提高了作业临场感，可以更加精准地判断各项操作是否精准到位。
- 一种基于虚拟现实技术的带电作业机器人机械臂协作力反馈主从控制方法及系统-201810319664.2
- 郭健;汤冯炜;郭毓;吴禹均;龚勋;韩若冰 - 南京理工大学
- 2018-04-11 - 2018-09-28 - B25J5/06
- 本发明提出一种基于虚拟现实技术的带电作业机器人机械臂协作力反馈主从控制方法及系统。包括操作手、机械臂和工控机；主操作手力反馈控制时，工控机根据机械臂末端的受力数据，计算出主操作手各个关节的扭矩数据，通过主操作手的控制接口，控制主操作手各关节输出扭矩；所述械臂末端受力数据的标量为六自由度力/力矩数据，包括两部分：一部分来自于机械臂与环境接触时产生的受力数据，另一部分来自于机械臂之间相互碰撞而产生的受力数据；前述两部分受力数据均采用基于虚拟现实的技术获得。本发明可以精确、高效、安全地完成带电作业。
- 一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人专用工具更换方法-201810319463.2
- 郭健;龚勋;郭毓;韩若冰;汤冯炜;林立斌 - 南京理工大学
- 2018-04-11 - 2018-07-20 - B25J5/06
- 本发明提出一种基于力反馈主从控制的带电作业机器人专用工具更换方法。机械臂、主操作手以及工控机构成力反馈主从控制系统，工控机根据机械臂末端受力数据，计算出主操作手各个关节的扭矩数据，通过主操作手的控制接口，控制主操作手各关节输出扭矩，使主操作手反馈受力，操作人员根据主操作手的反馈受力确认机械臂的力度；操作人员改变主操作末端位姿，工控机根据主操作手各旋转关节的角度数据，计算出机械臂末端速度矢量的期望值，通过机械臂的控制接口，按照所述期望值控制机械臂运动，以改变机械臂的力度。本发明提高了作业临场感，可以更加精准地判断各项操作是否精准到位。
- 一种抗洪抢险救生远程控制机器人-201621448359.6
- 刘许光 - 佛山市禹力防汛科技服务有限公司
- 2016-12-28 - 2017-07-25 - B25J5/06
- 本实用新型公开了一种抗洪抢险救生远程控制机器人，包括救援机器人和控制端，所述救援机器人的内部设有救援室，所述救援室的内部固定安装有救援控制器，所述救援控制器的顶部固定连接有转向杆，所述转向杆的顶部固定安装有第一升降装置，所述第一升降装置的左侧固定连接有伸缩杆。本实用新型通过信号发送模块和信号接收模块实现无线信号的传输，通过移动控制模块控制救援机器人的移动，通过转向机构控制模块控制转向杆的转向，通过升降杆控制模块分别控制升降杆和伸缩杆的移动，通过抓手机构控制模块控制救援抓手的抓取与释放，达到了可以远程进行救援的优点，从而有效的解决了现有人力救援可能危害救援人员生命健康的问题。
- 室内定位信息采集机器人-201621243006.2
- 王勇;周雨;田鹏 - 徐州云行自动化科技有限公司
- 2016-11-21 - 2017-06-20 - B25J5/06
- 本实用新型公开一种室内定位信息采集机器人，包括采集器、全方位移动底盘、采集器升降装置、采集器固定装置以及自动控制装置，采集器升降装置安装在全方位移动底盘上，所述采集器固定装置安装在采集器升降装置的升降平台上，采集器安装在采集器固定装置上，所述自动控制装置通过无线控制全方位移动底盘移动、采集器升降装置的升降平台上下运动以及采集器固定装置的水平圆周转动，实现采集器对室内定位信息的全方位采集；同时，自动控制装置接收采集器采集的室内定位信息，并进行分析处理。本实用新型可精确的在室内定位移动，采集器能够精确的采集室内定位信息分布强度，从而保证提供高精度的室内定位信息，便于室内测量和大数据处理。
- 智能远程操控机器人-201621193900.3
- 陈晓群;陈波;向晓明 - 上海良相智能化工程有限公司;上海质良智能化设备有限公司;上海良相电子科技有限公司
- 2016-10-28 - 2017-05-17 - B25J5/06
- 本实用新型提供了一种智能远程操控机器人，其特征在于，包括用于放置平板电脑的头部支架，头部支架由高度可调的支撑杆支撑，支撑杆设于行走部上。本实用新型的结构简单，将平板电脑插入头部支架后就可以利用远端服务器对平板电脑进行操作，从而实现视频会议以及家居环境的监测。由于，本实用新型还设置了行走部，利用远端服务器就可以控制行走部带着平板电脑行走至任何需要的位置，方便、灵活。
- 一种危险区域图像采集和拾取用机器人-201621084132.8
- 傅军;肖美美 - 青岛开元新天机械装备有限公司
- 2016-09-27 - 2017-03-29 - B25J5/06
- 本实用新型公开了一种危险区域图像采集和拾取用机器人，包括装置主架，所述装置主架前后部位分别转动设置有主动轮轴和从动轮轴，所述主动轮轴上设置有从动齿轮，所述从动齿轮与设置在减速电机上的主动齿轮啮合，所述装置主架后部设置有主控制器，所述主动轮轴和所述从动轮轴一侧均设置有轴传动齿轮，所述轴传动齿轮均与传动杆配合，所述装置主架上设置有定位板，所述定位板通过一组弹簧与活动板连接，所述装置主架前部设置有摄像头和六轴机器人，所述六轴机器人与夹头配合。该危险区域图像采集和拾取用机器人可通过遥控的方式在危险区域活动并采集图像信息或者拾取一些遗落小物件，操作简单，通过性好，大大增加了工作人员工作的安全系数。
- 一种室内定位信息采集机器人-201611023319.1
- 王勇;周雨;田鹏 - 徐州云行自动化科技有限公司
- 2016-11-21 - 2017-03-08 - B25J5/06
- 本发明公开一种室内定位信息采集机器人，包括采集器、全方位移动底盘、采集器升降装置、采集器固定装置以及自动控制装置，采集器升降装置安装在全方位移动底盘上，所述采集器固定装置安装在采集器升降装置的升降平台上，采集器安装在采集器固定装置上，所述自动控制装置通过无线控制全方位移动底盘移动、采集器升降装置的升降平台上下运动以及采集器固定装置的水平圆周转动，实现采集器对室内定位信息的全方位采集；同时，自动控制装置接收采集器采集的室内定位信息，并进行分析处理。本发明可精确的在室内定位移动，采集器能够精确的采集室内定位信息分布强度，从而保证提供高精度的室内定位信息，便于室内测量和大数据处理，适合推广应用。
- 一种破拆机器人手眼协调定位装置及方法-201510594452.1
- 赵江海;何锋;章小建;李岩峰;方健;朱洪波 - 中国科学院合肥物质科学研究院
- 2015-09-18 - 2016-01-06 - B25J5/06
- 本发明公开了一种破拆机器人手眼协调定位装置及方法，所述装置由多关节液压驱动机械臂、激光测距传感器、CAN总线控制器、车载电脑构成；所述激光测距传感器安装在多关节液压驱动机械臂的末端执行器上，所述激光测距传感器通过CAN总线控制器与车载电脑实现信息交互；所述方法包括：1)激光测距传感器将采集的距离信息通过CAN总线发送到车载电脑；2)车载电脑对接收到的距离信息进行处理后，再通过CAN总线发送液压元件的速度驱动信号来驱使多关节液压驱动机械臂运动到指定目标位置，完成机械臂自动定位和运动控制。本发明有效提高了破拆机器人破拆作业的目标精度和作业效率。
- 一种可精确冲洗的变电站带电水冲洗辅冲机器人-201420516427.2
- 李健;鲁守银;慕世友;任杰;傅孟潮;韩磊;王振利;谭林;吕曦晨;张海龙;王滨海;李建祥;赵金龙;高郎宏;陈强 - 国家电网公司;国网山东省电力公司电力科学研究院;山东鲁能智能技术有限公司
- 2014-09-10 - 2014-12-24 - B25J5/06
- 本实用新型公开了一种可精确冲洗的变电站带电水冲洗辅冲机器人，机械本体包括底盘，底盘固定于行走机构上，底盘上固定外壳，垂直升降机构固定于底盘上，垂直升降机构外侧四周围有风琴箱护罩，风琴箱护罩内安装有车载控制器，垂直升降机构上固定有绝缘支柱，绝缘支柱的上端固定有电控箱，电控箱控制安装在其上的水枪冲洗机构；外壳内安装有动力总成，为行走机构和垂直升降机构提供动力源，车载控制器与遥控系统相配合，遥控系统通过远程控制方式驱动垂直升降机构、水枪冲洗机构工作；本实用新型可代替人工完成变电站绝缘子冲洗作业，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高冲洗效率和自动化水平，对我国变电站水冲洗作业方式产生积极的变革作用。
- 一种多自由度机械臂-201420155668.9
- 宋明安;王小龙;孙洁;同彦恒;李志博;麻辉;刘学平 - 宁夏巨能机器人系统有限公司
- 2014-04-02 - 2014-08-06 - B25J5/06
- 本实用新型公开了一种多自由度机械臂，包括具有驱动轮的基座，基座上方安装有升降杆，升降杆的顶端具有拾取臂，所述拾取臂具有机械手和滑轨，机械手安装于滑块上，滑块放置于滑轨中，所述滑块由钢丝绳牵引，钢丝绳收卷于位于升降杆和拾取臂连接处的钢丝绳收卷轮上，钢丝绳收卷轮由位于升降杆上端的马达驱动，所述滑块的远离升降杆的一端具有复位弹簧，复位弹簧的另一端可拆卸地固定于拾取臂端部。该机械臂能够满足一般工业生产中取放零件的需要，且结构简单、易于维修保养，制造和维护成本低廉。
- 变电站带电作业机器人-201320047666.3
- 李健;鲁守银;赵玉良;王振利;吕曦晨 - 山东电力集团公司电力科学研究院;国家电网公司
- 2013-01-29 - 2013-07-31 - B25J5/06
- 本实用新型涉及一种变电站带电作业机器人，控制系统全部通过无线进行信号传递，从而提高作业人员的操作安全性能。它包括工作机和远程遥控指挥车，工作机主要由动力系统、执行机构、液压控制系统和操控系统组成，执行机构主要由行走机构、回转平台、多节绝缘臂组成的升降平台、六自由度液压机械臂构成，回转平台安装在行走机构上，升降平台与回转平台连接，六自由度液压机械臂与升降平台连接；液压控制系统包括液压泵，它与动力系统连接，液压泵还与行走机构上的油箱连接，液压泵通过分配阀分别与下部电磁换向阀A组、中央转换接头、上装电磁换向阀B组、机械臂液压伺服阀C组及各节绝缘臂驱动油缸和旋转马达连接。
- 变电站带电作业机器人绝缘防护系统-201320047020.5
- 李健;鲁守银;王振利;赵玉良;吕曦晨 - 山东电力集团公司电力科学研究院;国家电网公司
- 2013-01-29 - 2013-07-03 - B25J5/06
- 本实用新型涉及一种变电站带电作业机器人绝缘防护系统，以提高作业人员的操作安全性能。它包括工作机和遥控指挥车；工作机上设有回转平台，回转平台上设有多节绝缘臂，在各节绝缘臂上设有相应的液压驱动机构，最前端的绝缘臂与机器人绝缘作业平台连接，该平台设有进行操作的机械手爪装置，两者上还设有设备及线路相间绝缘装置；机械手爪装置的液压伺服驱动控制箱设有系统配套布置绝缘装置；遥控指挥车与控制装置无线通信，控制装置控制工作机的行走，并通过液压驱动机构控制各绝缘臂的动作，控制装置还通过伺服控制元件控制机械手爪装置的动作；遮蔽工具绝缘防护装置设置在绝缘臂操作区附近可能在作业中碰到的线路或设备上。
- 变电站带电作业机器人绝缘防护系统-201310033113.7
- 李健;鲁守银;王振利;赵玉良;吕曦晨 - 山东电力集团公司电力科学研究院;国家电网公司
- 2013-01-29 - 2013-05-22 - B25J5/06
- 本发明涉及一种变电站带电作业机器人绝缘防护系统，以提高作业人员的操作安全性能。它包括工作机和遥控指挥车；工作机上设有回转平台，回转平台上设有多节绝缘臂，在各节绝缘臂上设有相应的液压驱动机构，最前端的绝缘臂与机器人绝缘作业平台连接，该平台设有进行操作的机械手爪装置，两者上还设有设备及线路相间绝缘装置；机械手爪装置的液压伺服驱动控制箱设有系统配套布置绝缘装置；遥控指挥车与控制装置无线通信，控制装置控制工作机的行走，并通过液压驱动机构控制各绝缘臂的动作，控制装置还通过伺服控制元件控制机械手爪装置的动作；遮蔽工具绝缘防护装置设置在绝缘臂操作区附近可能在作业中碰到的线路或设备上。
- 变电站带电作业机器人-201310033165.4
- 李健;鲁守银;赵玉良;王振利;吕曦晨 - 山东电力集团公司电力科学研究院;国家电网公司
- 2013-01-29 - 2013-04-24 - B25J5/06
- 本发明涉及一种变电站带电作业机器人，控制系统全部通过无线进行信号传递，从而提高作业人员的操作安全性能。它包括工作机和远程遥控指挥车，工作机主要由动力系统、执行机构、液压控制系统和操控系统组成，执行机构主要由行走机构、回转平台、多节绝缘臂组成的升降平台、六自由度液压机械臂构成，回转平台安装在行走机构上，升降平台与回转平台连接，六自由度液压机械臂与升降平台连接；液压控制系统包括液压泵，它与动力系统连接，液压泵还与行走机构上的油箱连接，液压泵通过分配阀分别与下部电磁换向阀A组、中央转换接头、上装电磁换向阀B组、机械臂液压伺服阀C组及各节绝缘臂驱动油缸和旋转马达连接。
- 带有守库功能的运钞机器人-200920137876.5
- 章雄辉 - 章雄辉
- 2009-04-28 - 2010-08-11 - B25J5/06
- 本实用新型公开了带有守库功能的运钞机器人。主要包含有：保险箱，移动载体，和武器通信控制箱。武器通信控制箱顶面的机械臂系统内设有摄像机、话筒、红外线瞄准器、导电液喷管、燃料喷管、气枪、辣椒素喷管等。机械臂系统内的喷管都是通过管道分别连接进武器通信控制箱内的导电液箱、燃料箱、辣椒素箱。机械臂系统内所有的电机和电磁阀、移动载体的电机的线路分别与音视频控制电路板和单片机系统板连接。音视频控制电路板还与摄像机和话筒连接并通过3G网络和无线网络受远程监控中心和运钞车控制台的控制。这样控制人员就能通过控制机器人运动和开启武器系统使机器人能发射出子弹和喷出带有高压电的液体、火焰、辣椒素用来发起攻击。
- 专利分类
