[发明专利]一种工业机器人视觉伺服系统、伺服方法及装置

权利要求书

1.一种工业机器人视觉伺服系统，其特征在于，包括：六轴机器人、焊缝跟踪器、标定物、无线手持示教器、通用串行总线USB无线接收器、红外激光定位基站、机器人控制柜、焊机电源控制柜、上位机控制柜和自动送丝系统；

所述焊缝跟踪器固定在所述六轴机器人的第一端，并通过以太网与所述上位机控制柜连接；

所述标定物通过USB接口与所述上位机控制柜连接；

所述无线手持示教器分别与所述红外激光定位基站及USB无线接收器连接；

所述USB无线接收器与所述上位机控制柜连接，用于将接收的数据发送给所述上位机控制柜进行读取；

所述自动送丝系统固定在所述六轴机器人上，并与所述焊机电源控制柜连接，用于通过所述焊机电源控制柜控制送丝速度；

所述机器人控制柜与所述六轴机器人连接，用于对所述六轴机器人进行控制。

2.根据权利要求1所述的工业机器人视觉伺服系统，其特征在于，所述焊缝跟踪器包括工业相机、线激光发生器和红光窄带滤光片；

所述标定物包括可定位刚体和二维棋盘格靶标；

所述可定位刚体表面覆盖有第一红外传感器，所述第一红外传感器用于接收所述红外激光定位基站的红外光扫射并进行传感。

3.根据权利要求1所述的工业机器人视觉伺服系统，其特征在于，所述无线手持示教器表面覆盖有第二红外传感器，所述第二红外传感器用于接收所述红外激光定位基站的红外光扫射并进行传感；

所述无线手持示教器把手的正面设有三个按钮，背面设有扳机结构，侧面设有拨挡开关。

4.根据权利要求1所述的工业机器人视觉伺服系统，其特征在于，所述上位机控制柜包括带有图像处理器GPU异构架构的工控机系统和控制系统电源的强电系统。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的工业机器人视觉伺服系统的伺服处理方法，其特征在于，包括：

将所述工业机器人视觉伺服系统中的各组成部分的坐标系进行统一；

通过所述无线手持示教器对伺服路径进行规划，得到规划路径，通过所述焊缝跟踪器对所述规划路径进行误差补偿，并对误差补偿后的规划路径进行示教；

根据示教的情况对伺服过程的工艺参数进行设置，并在伺服过程中对误差补偿后的规划路径进行自动纠偏，同时在焊接进行过程中根据热变形实时进行路径的纠偏；

其中，所述误差包括红外激光室内定位系统本身的系统误差、系统标定中产生的误差以及工件一致性差导致的误差。

6.根据权利要求5所述的工业机器人视觉伺服系统的伺服处理方法，其特征在于，所述将所述工业机器人视觉伺服系统中的各组成部分的坐标系进行统一，具体包括：

将所述工业机器人视觉伺服系统中的视觉传感器成像模型、线结构光平面与视觉传感器之间坐标关系、视觉传感器与机器人末端执行器之间坐标关系、机器人工作参考系与红外激光扫描室内定位系统基站参考系之间坐标关系进行标定，定位并计算所述六轴机器人的系统位姿变换矩阵。

7.根据权利要求5所述的工业机器人视觉伺服系统的伺服处理方法，其特征在于，所述工业机器人视觉伺服系统的伺服处理方法还包括：

通过预设的基于以太网通信的协议与所述机器人控制柜进行通信，通过上位机给所述机器人控制柜发送指令数据包；

通过机器人控制柜中对所述指令数据包进行解码，根据解码的指令数据包调用应用程序接口实现对所述六轴机器人的远程控制。