[发明专利]一种工业机器人臂应变检测装置及方法

说明书

本申请提供一种工业机器人臂应变检测装置及方法，机器人臂和驱动电机均安装在机器人本体上，机器人臂设定部位设有散斑，驱动电机控制机器人臂运动，应变检测装置包括：相机、驱动电机、相机滑道系统、支架及处理器；相机滑道系统包括：圆弧形齿条及与齿条啮合的齿轮；齿条以齿痕面朝上的方向固定在支架的顶端；驱动电机的输出轴与齿轮固定连接；相机与驱动电机固定连接，用于：采集机器人臂的散斑图像；处理器，用于：根据机器人臂的运动情况，控制驱动电机运动，使散斑始终位于相机成像幅面的中心。本申请的有益效果是：在不接触工业机器人的情况下测量出工业机器人臂的应变情况。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种工业机器人臂应变检测装置及方法。

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装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。由此工业机器技术涉及的学科相当广泛，归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。

机器人各关节在运动时候微小的形变都能反映出工业机器人在运动时候应力变化情况。很多检测方法通过在工业机器人臂张贴应变片来解决此类问题，但是应变片的张贴会影响到工业机器人的正常运转。同样其他很多接触式的方法都是在影响到工业机器人正常运转下的测量。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种工业机器人臂应变检测装置及方法。

第一方面，本申请提供一种工业机器人臂应变检测装置，所述机器人臂上设有散斑，包括支架和固定在支架顶端的弧形板；所述弧形板的上表面由圆心向外依次设有内滑道、齿条和外滑道；

所述齿条上啮合连接有齿轮；所述齿轮的两端分别固定连接有驱动电机和相机固定座；所述驱动电机和相机固定座分别可滑动地卡接在所述内滑道和外滑道内；

机器人臂位于所述弧形板的圆心方向的一侧，所述散斑面向所述相机固定座；

所述相机固定座上安装有相机，配置用于采集所述机器人臂的图像；

所述支架上还安装有与所述相机和驱动电机信号连接的控制模块；

所述控制模块配置用于：接收所述相机的图像、确定所述散斑位于所述图像的实时位置信息、根据所述实时位置信息和图像的中心位置的差值确定调控参数、根据所述调控参数控制所述驱动电机运动，使得所述散斑落在图像的中心位置。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述机器人臂与所述支架之间的水平距离为所述机器人臂臂长至所述机器人臂臂长1.2倍范围内的任意值。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述弧形板的圆心角角度为180°至220°范围内的任意值。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述齿轮与所述相机固定座通过轴承相连接。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述内滑道、齿条和外滑道分别为三个同心圆上具有相同圆心角的弧形。

第二方面，本申请提供一种工业机器人臂应变检测方法，包括以下步骤：

接收所述相机采集的机器人臂的图像；

确定散斑在所述图像的实时位置信息；

确定所述实时位置信息与图像的中心位置的差值；

确定所述驱动电机的调控参数；

控制所述驱动电机按照所述调控参数进行运动。

获取所述散斑位于图像中心位置时的图像；

根据所述图像中心位置时的散斑图像，计算机器人臂的应变测试结果。