[发明专利]一种移动机械手协同精密定位系统

说明书

本发明公开一种移动机械手协同精密定位系统，属于工业机器人技术领域，包括嵌入式控制系统，嵌入式控制系统与上位机之间通过串口交互通讯模块进行实时的数据交换，上位机用于对采集的数据进行处理；嵌入式控制系统与机器人运动控制模块进行实时的数据交换；夹持机器人用于夹持终端作业机器人，机器人移栽模块用于将夹持机器人及其夹持的终端作业机器人运送到作业区域；夹持机器人模块的夹持部、终端作业机器人的夹持部均设置压力检测模块；终端作业机器人、机器人移栽模块均设置监控模块，监控模块用于检测终端作业机器人沿其前进方向是否存在障碍物。通过机器人运动控制模块对机器人移栽模块、夹持机器人模块和终端作业机器人进行协同控制。

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种移动机械手协同精密定位系统。

背景技术

在一些人工作业存在危险或者不利于人工作业的工作环境中，不能实现全自动化的机器人替代人工作业，需要人工将终端作业机器人送入指定工作环境，然后控制终端作业机器人进行作业，现有的机器人替代人工作业一般为半自动化作业，需要人工协助。

现有的移栽机构搭配夹持机构、终端作业机器人一般为各自独立的串联式控制系统，移栽机构、夹持机构、终端作业机器人等多个模块之间的误差相互累计导致最终的目标位置误差较大，不利于应用于需要精密作业的场合。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种移动机械手协同精密定位系统，包括机器人移栽模块、夹持机器人模块和终端作业机器人，机器人移栽模块、夹持机器人模块和终端作业机器人之间通过嵌入式控制系统进行通讯，通过机器人运动控制模块对上述模块进行协同控制。

本发明采用的技术方案如下：一种移动机械手协同精密定位系统，包括嵌入式控制系统、监控模块、压力检测模块、机器人移栽模块、机器人运动控制模块、夹持机器人模块和终端作业机器人，监控模块、压力检测模块、远程控制模块、机器人移栽模块、机器人运动控制模块、夹持机器人模块、终端作业机器人之间通过嵌入式控制系统进行实时的数据交换，嵌入式控制系统与上位机之间通过串口交互通讯模块进行实时的数据交换，上位机用于对采集的数据进行处理；嵌入式控制系统与机器人运动控制模块进行实时的数据交换；机器人运动控制模块用于控制机器人移栽模块、夹持机器人模块、终端作业机器人的运动；夹持机器人模块设置在机器人移栽模块的上部，夹持机器人用于夹持终端作业机器人，机器人移栽模块用于将夹持机器人及其夹持的终端作业机器人运送到作业区域；夹持机器人模块的夹持部、终端作业机器人的夹持部均设置压力检测模块，压力检测模块分别设置在压力检测模块用于检测夹持力；终端作业机器人、机器人移栽模块均设置监控模块，监控模块包括测距传感器，测距传感器用于检测终端作业机器人沿其前进方向是否存在障碍物。

进一步的，机器人移栽模块为视觉引导式AGV（Automated Guided Vehicle）。

进一步的，终端作业机器人为爬杆机器人，爬杆机器人用于实现管道检修与维护。

进一步的，终端作业机器人具有两个管道夹持部，终端作业机器人通过夹持部沿管道爬行，终端作业机器人具有两种运动模式，两种运动模式下，终端作业机器人单步运动距离不同从而实现避障的功能。

进一步的，终端作业机器人还包括无线通信模块，无线通讯模块的接收端设置在终端作业机器人本体上，无线通讯模块与机器人运动控制模块进行实时数据交换，终端作业机器人具有自动和手动两种控制状态，人工通过无线通讯模块控制终端机器人进入手动控制状态。

上述移动机械手协同精密定位系统的控制方法，包括以下步骤：a.机器人移栽模块将数据发送给嵌入式控制系统，嵌入式控制系统通过串口交互通讯模块将数据发送给上位机，上位机发送相应的指令，控制机器人移栽模块运动到预定位置；b.到达预定位置后，机器人移栽模块反馈给上位机，上位机根据夹持机器人返回的数据，发出控制指令，夹持机器人模块夹持终端作业机器人到指定位置；c.终端作业机器人到达指定位置后，夹持机器人模块反馈给上位机指定数据，上位机发送指定指令给终端作业机器人，终端作业机器人开始作业。