[发明专利]一种动态捕捉的工业机器人平台

说明书

一种动态捕捉的工业机器人平台，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，工业机器人控制系统包括示教器、运动控制器，操控系统包括工控机，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，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，执行机构包括机械部分和电力部分，红外摄像机、六轴传感器与红外光源、数据采集器、多路同步控制器、L形靶标、十字靶标、球形靶标及标定装置组成工业机器人末端执行器的动态捕捉系统，实现对工业机器人动作精度的测量。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，特别涉及一种动态捕捉的工业机器人平台。

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。

但是现有技术中缺少对工业机器人的动作进行捕捉校准的系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何对工业机器人进行捕捉校准，对此本发明提供一种动态捕捉的工业机器人平台，

本发明的技术方案为：一种动态捕捉的工业机器人平台，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，红外摄像机、六轴传感器与红外光源、数据采集器、多路同步控制器、L形靶标、十字靶标、球形靶标及标定装置组成工业机器人末端执行器的动态捕捉系统，实现对工业机器人动作精度的测量。

四个红外摄像机固定在平台上，六轴传感器安装在工业机器人末端执行器，红外摄像机均布在测量空间上方，末端执行器的特征点被红外摄像机捕捉，测量无盲点；六轴传感器作为系统终端测量设备，实时获取工业机器人末端空间姿态，工业机器人末端固定球形靶标，建立加工系统与测量系统间关联，从而构建在视觉坐标系下工业机器人内外参数误差模型，十字靶标实现视觉空间自标定，L形靶标辅助建立视觉坐标系。

本发明的有益效果：

(1)通过动态捕捉系统对机器人动作进行捕捉实现对工业机器人动作精度的测量和校准；