[发明专利]一种数据融合姿态测量的工业机器人

说明书

一种数据融合姿态测量的工业机器人，包括工业机器人控制系统、传感器系统、操控系统、网络集成控制系统、视觉跟踪系统以及执行机构，传感器系统与工业机器人控制系统连接，使用多个六轴传感器实现对工业机器人姿态的测量，包括如下步骤：步骤1，原始数据采集，指通过多个六轴传感器采集目标的状态信息；步骤2，量测数据预处理，对多个六轴传感器采集的数据进行时间配准、空间配准。步骤3，数据关联：建立量测数据与目标的对应关系，判断待融合的数据是否来自于同一被测目标。当空间中只存在一个被测目标时，无须进行数据关联；步骤4，数据决策：针对于空间中存在多个目标的情况。在对多个六轴传感器的量测数据进行数据关联之后，就需要对目标进行数据决策，选择出最优目标。步骤5，信息融合：指根据一定的算法综合处理经过上述过程的多六轴传感器量测数据，以获得最接近于被测目标真实状态的融合结果。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别涉及一种数据融合姿态测量的工业机器人。

背景技术

随着当前工业自动化水平越来越高,在各行各业占有越来越重要的地位,它们能够娴熟、精准地执行多种复杂任务,这些任务由于环境或者其他因素的限制可能是人根本无法完成的。工业机器人的应用场景主要有汽车零部件制造和装配、机械自动化制造、有毒化工产品生产、标准流水线作业、高危环境设备安装、核辐射场地作业、极限环境作业等。

现有技术中缺少通过多个传感器的数据融合对工业机器人的姿态进行准确的测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何准确测量工业机器人的姿态，对此本发明提供一种数据融合姿态测量的工业机器人，

本发明的技术方案为：一种数据融合姿态测量的工业机器人，包括工业机器人控制系统、传感器系统、操控系统、网络集成控制系统、视觉跟踪系统以及执行机构，传感器系统与工业机器人控制系统连接，

操控系统通过网络集成控制系统接收传感器系统和视觉跟踪系统的数据并向工业机器人控制系统发送控制指令，工业机器人控制系统控制执行机构，传感器系统安装在执行机构上，实时监控执行机构的位姿状态，传感器系统、视觉跟踪系统还与工业机器人控制系统连接用于实时反馈执行机构的工作状态以及监控周围环境，

其中，工业机器人控制系统包括示教器、运动控制器，

其中，操控系统包括工控机，

其中，视觉跟踪系统包括RGB摄像机、激光扫描仪、跟踪摄像机，射频收发射装置，

其中，传感器系统包括多个六轴传感器、光学传感器、运动传感器、霍尔电流传感器，

其中，执行机构包括机械部分和电力部分，

网络集成控制系统搜索局域网内存在的工业机器人并连接到相应的运动控制器，运行运动传感器并清零六轴传感器，运动传感器采集执行机构的末端执行器位姿信息来引导工业机器人的运动，并实时显示在示教器的屏幕上。

工业机器人通信分为两级：第一级通信是操控系统与工业机器人控制系统的通信，采用串行通信技术或者网络通讯技术；第二级通信是工业机器人控制系统与传感器系统、视觉跟踪系统之间的通信，采用工业现场总线通信技术。

其中，六轴传感器测量空间大小和方向实时变化的三个方向的力和力矩信息，安装在工业机器人末端执行器上，协助工业机器人完成力/位置控制、轮廓跟踪、轴孔配合的精细复杂操作，在工业机器人中具有广泛应用。

使用多个六轴传感器实现对工业机器人姿态的测量，包括如下步骤：

步骤1，原始数据采集，指通过多个六轴传感器采集目标的状态信息；

步骤2，量测数据预处理，对多个六轴传感器采集的数据进行时间配准、空间配准。