[发明专利]电极姿态控制自动化水流机器人的方法及控制系统

说明书

本发明提供一种电极姿态控制自动化水流机器人的方法及控制系统，涉及电极装配技术领域，包括：推动步骤：将成对的水管分布在水槽中的电极两侧，通过调节进水处的水流流速来调整对电极的侧向推力；引导步骤：在电极正下方设置一根水管，靠进水来疏导电极纵向的姿态。本发明能够避免电极倾斜、扭曲、振动、头部下沉和前端后仰等问题。

技术领域

本发明涉及电极装配技术领域，具体地，涉及一种电极姿态控制自动化水流机器人的方法及控制系统。

背景技术

在电极装配系统中，电极被放置在去离子水水面上以减轻外界环境(气流等)对它的干扰，提供了相对稳定的装配环境。但单纯的提供一个液体环境对装配过程的抗干扰能力的提升是有限的，并且只能起到预防作用。对如图1的突发情况，电极倾斜、扭曲、振动(最常见)、头部下沉和前端后仰等问题，一旦出现没有补救措施。因此，一个可以对电极姿态进行主动调控的系统对于进一步稳定装配环境和进行错误纠正是有意义的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种电极姿态控制自动化水流机器人的方法及控制系统。

根据本发明提供的一种电极姿态控制自动化水流机器人的方法及控制系统，所述方案如下：

第一方面，提供了一种电极姿态控制自动化水流机器人的方法，所述方法包括：

推动步骤：将成对的水管分布在水槽中的电极两侧，通过调节进水处的水流流速来调整对电极的侧向推力；

引导步骤：在电极正下方设置一根水管，靠进水来疏导电极纵向的姿态。

优选地，所述推动步骤针对电极倾斜、扭曲和振动的情形，流速控制根据基于相机的视觉反馈进行闭环实时控制，当电极向一方倾斜时就加大对侧的水流流速，当电极在振动时就减弱两侧流速来稳定电极附近的流场。

优选地，所述引导步骤针对电极头部下沉和前端后仰的情形，当检测到上述情形时会反馈到水流上，通过增大水流来进行疏导。

优选地，所述水槽设置水管即入水口的同时也设置排水口，将排水口设置在沿电极方向的对侧，排水口抽水流速等于所有入水口进水流速的实时求和；具体操作包括：

1)向水槽中加水至水位线，将电极置入水槽中；

2)启动相机，调节相机支架使电极位于相机视野中居中位置；

3)调节上光源和下光源强度，在保证电极表面反光不严重的前提下使相机明亮；

4)启动所有注射器，根据视觉模块检测到的电极当前姿态和目标姿态之间的差距调节各进出水口流速，在任意时刻，出水口的抽水流速要始终等于所有进水口的注水流速；

5)在达到目标位置后，将所有流速降低，至电极达到稳定状态，等待进行下一步装配操作。

优选地，所述入水口的数量至少为三个，即一对推动入水口和一个引导入水口；所述推动入水口的数量能够成对增加。

优选地，所述入水口在液面下的深度以及到电极的距离和到电极头部的横向距离均能够调整，当系统的装配对象发生改变时能通过调整深度和距离对控制效果进行优化。

优选地，所述当装配对象较重或者需要使其略高于水面时，调整入水口向上翘，以产生向上的推力。

优选地，对于与其他液体接触不会被污染或者损坏的装配对象，考虑引入第二种液体以不同高度的入水口进行进水，形成稳定的层流。

优选地，当装配任务中需要调节装配对象高度时，通过控制进出水水量差实现液面高度调节，是否需要视情况而定。

第二方面，提供了一种电极姿态控制自动化水流机器人的控制系统，所述系统包括：