[发明专利]程控工业搬运机器人以及控制方法

说明书

一种程控工业搬运机器人以及控制方法，用于在自动化生产线上下料作业中，通过使夹持部与工件的接触部位的各个区域的累计压强进行计算，选择累计压强总和最小的候选区域作为变更后的夹持区域，使抵接部件的各个区域的受损情况均衡，从而提高了加工效率，延长搬运机器人的工作寿命。

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是涉及一种工业领域的程序控制机器人以及机器人的控制方法。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人，是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器；它接受人类的指令后，将按照设定的程序执行运动路径和作业。

作为先进制造业中典型的机电一体化数字化装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。工业机器人的典型应用包括焊接、喷涂、组装、采集和放置、包装和码垛、产品检测和测试等。在工业发达国家中，工业机器人及自动化生产线成套装备己成为高端装备的重要组成部分及未来发展趋势，提高了加工效率与产品的一致性。

随着我国劳动力成本的逐年增加，老龄化社会的到来，可进行传统加工制造业的一线工人将保持逐年减少的趋势，同时社会服务的成本将增加，我国对工业机器人及自动化加工装备的需求将逐步增加。工业机器人作为我国高端装备制造的基础设备之一，是我国高端制造装备战略性新兴产业的重要组成部分，也是其他战略性新兴产业发展的重要基础装备。

搬运机器人是工业机器人的一个重要方向，随着技术的发展，以前由人力完成的零部件或成品的搬运工作已经逐步由搬运机器人代替完成，提高了企业的生产效率。在自动化生产线上下料作业中，特别是在有毒有害、易燃易爆等恶劣环境内，搬运机器人得到了广泛的应用。

现有技术中，搬运机器人在针对不同类型的工件进行搬运时，需要更换相应的夹持部，以适应不同类型的工件。为了解决这个问题，JP2008528408A以及JP特开平9-123082A分别提出了具有自适应夹持部的搬运机器人，其夹持部在夹持不同形状的工件时，能够自行改变形状从而适应不同的工件类型。但是，上述发明中夹持部反复对工件进行夹持的情况下，其与工件的接触位置总是相同，可能导致该特定的部位将受到损伤，从而影响夹持部的使用。

为了解决上述问题，丰田自动车株式会社在JP2012152860A的发明专利中，提出了一种改进的夹持部，其通过使夹持部与工件的接触部位在竖直方向上进行变化，从而变更夹持部位，提高夹持部的使用寿命。但是，该发明还存在如下缺点:(1)其接触部位的变化仅是以特定长度例如十几毫米在左右方向或者上下方向变化，变化后的接触部位与变化前的接触部位可能存在很大部分的重合，使用该变化操作可能导致部分区域持续收到工件作用，影响夹持部的使用寿命；（2）进行夹持位置的变更可能导致工件与夹持部的接触面积减少，从而使夹持部受力区域的压强增大，导致其产生损害，或者接触面接减少使工件所受摩擦力减少，而导致无法夹住工件。

为了解决上述问题，在先发明提出了一种改进的程控工业搬运机器人，通过控制部使变更后的抵接部件的接触部位与变化前的抵接部件的接触部位不存在或者仅存在很少的重合，从而减少重叠的接触区域，降低抵接部件的损耗，延长其工作寿命。该方法能够对于单个工件能够优化抵接部件的接触区域，但是不同工件的重量不同，接触面部不同，搬运次数不同，单个工件搬运结束后，抵接部件的接触区域不一定均匀分布，机器人长期工作累计以后，可能导致抵接部件的部分区域损耗严重。

发明内容

本发明提出了一种改进的程控工业搬运机器人，能够解决现有技术的上述问题。