[发明专利]柔性机器人教学系统和方法

说明书

本公开提供一种柔性机器人教学系统和方法。系统包括工作站、机器人、视觉系统、人机交互设备和控制器。工作站上设置有物料摆放区和组装区。机器人相对于工作站以固定位置关系配置，包括抓取部，用于从物料摆放区抓取并移动待组装物料。视觉系统包括：拍摄单元，相对于抓取部以固定位置关系配置，用于获取实时图像；存储器，用于存储组装配方信息以及每一个待组装物料的识别模板；和处理器。人机交互设备耦合到处理器，包括显示器以及显示在显示器中的人机界面。控制器耦合到处理器和机器人，用于基组装配方信息和识别模板控制机器人依次将每一个待组装物料从物料摆放区移动到组装区中相应的组装位进行组装以获得组装体。

技术领域

本公开总体上涉及一种柔性机器人教学系统和方法，尤其涉及一种利用安装在机器人上的视觉系统的柔性机器人教学系统。

背景技术

协作机器人是一种被设计成能和人类在共同工作空间中进行近距离互动的机器人。到目前为止，大部分工业机器人是自动作业或是被安装在防护网中被人引导作业的。协作机器人则不同，它能和人类近距离接触，在生产生活中充当不同的角色，如在办公室环境下它可以是和人类一起工作的自主机器人，在工厂中，它可以充当没有防护罩的工业机器人。

机器人教学系统是机器人自动控制系统的重要组成部分，利用示教装置可以完成机器人轨迹示教以及参数设置及修改等操作，并通过示教器和工控机之间的通信，将相关命令发送到机器人控制系统。

发明内容

传统的机器人教学系统只能演示相对固定的产品组装过程，无法扩展到组装任意产品的问题。当所需组装的产品改变时，需要耗费精力变更视觉系统和控制器的程序，难以适应多变的产品需求。

本公开提出一种柔性的机器人教学系统和方法。教学参与人员无需更改视觉系统和控制器的程序，即可实现任意组合的模型的组装和检测。

本公开的一个方面在于一种柔性机器人教学系统。该系统可以包括工作站、机器人、视觉系统、人机交互设备和控制器。工作站上可以设置有物料摆放区和组装区。物料摆放区可以用于存放多个物料。组装区可以供机器人对多个物料中的多个待组装物料进行组装以获得组装体。机器人可以相对于工作站以固定位置关系配置，可以包括抓取部，用于从物料摆放区抓取并移动待组装物料。视觉系统可以包括拍摄单元、存储器和处理器。拍摄单元可以相对于抓取部以固定位置关系配置并且被配置成用于获取实时图像。存储器可以被配置成用于存储组装配方信息以及每一个待组装物料的识别模板。人机交互设备可以耦合到处理器，包括显示器以及显示在显示器中的人机界面。控制器可以耦合到处理器和机器人，被配置成用于基于从处理器接收到的组装配方信息以及每一个待组装物料的识别模板，控制机器人依次将每一个待组装物料从物料摆放区移动到组装区中相应的组装位进行组装以获得组装体。

本公开的另一个方面在于一种柔性机器人教学方法，包括：依次为构成组装体的多个待组装物料创建视觉检测模板来生成组装体的组装配方信息；以及基于组装配方信息以及每一个待组装物料的识别模板，依次将每一个待组装物料从物料摆放区移动到组装区中相应的组装位进行组装以获得组装体。

附图说明

图1是图示出根据实施例的示例柔性机器人教学系统100的图；

图2是图示出根据实施例的示例柔性机器人教学系统100的框图；

图3是图示出根据实施例的示例组装配方的生成过程300的流程图；

图4是图示出根据实施例的示例组装配方自定义界面400的示意图；

图5是图示出根据实施例的示例视觉检测模板的生成过程500的流程图；

图6是图示出根据实施例的示例物料参数设置界面600的示意图；

图7是图示出根据实施例的示例视觉检测模板编辑界面的一部分的示意图；

图8是图示出根据实施例的示例组装过程800的流程图；以及