[发明专利]控制机器人臂的设备和方法

摘要

提供一种控制机器人臂的设备和方法。所述用于控制机器人臂的设备包括：机器人臂；校准板，显示用于自诊断的校准标记；距离传感器，安装在机器人臂上并且被配置为测量距离；图像传感器，安装在机器人臂上并且被配置为获得图像；处理器，被配置为：将机器人臂移动到用于自诊断的位置，通过使用距离传感器测量从机器人臂的预定部分到校准板的距离，通过使用图像传感器获得校准板的图像，响应于测量的距离在距离误差范围之外并且获得的图像的图像测量值在图像误差范围之外，输出指示机器人臂的故障的信号。

主权项

1.一种用于控制机器人臂的设备，所述设备包括：

机器人臂；

校准板，显示用于自诊断的校准标记；

距离传感器，安装在机器人臂上并且被配置为测量距离；

图像传感器，安装在机器人臂上并且被配置为获得图像；

处理器，被配置为：将机器人臂移动到用于自诊断的位置，通过使用距离传感器测量从机器人臂的预定部分到校准板的距离，通过使用图像传感器获得校准板的图像，响应于测量的距离在距离误差范围之外并且获得的图像的图像测量值在图像误差范围之外，输出指示机器人臂的故障的信号。

2.如权利要求1所述的设备，其中，处理器还被配置为：响应于测量的距离在距离误差范围之外并且获得的图像的图像测量值在图像误差范围之内，输出指示距离传感器的故障的信号。

3.如权利要求2所述的设备，其中，处理器还被配置为纠正距离传感器的故障。

4.如权利要求1所述的设备，其中，处理器还被配置为：响应于测量的距离在距离误差范围之内并且获得的图像的图像测量值在图像误差范围之外，输出指示图像传感器的故障的信号。

5.如权利要求1所述的设备，其中，处理器还被配置为设置参考距离和参考图像测量值中的至少一个，

其中，距离误差范围包括参考距离的误差范围，图像误差范围包括参考图像测量值的误差范围。

6.如权利要求5所述的设备，其中，图像测量值包括获得的图像的分辨率、清晰度和中心位置中的至少一个，

其中，处理器还被配置为：响应于获得的图像的分辨率和清晰度中的至少一个与参考图像测量值基本不同，输出指示机器人臂的垂直故障的信号，并且响应于获得的图像的中心位置与参考图像测量值基本不同，输出指示机器人臂的水平故障的信号。

7.如权利要求5所述的设备，其中，图像测量值包括获得的图像的分辨率、清晰度和中心位置中的至少一个，参考图像测量值包括参考分辨率、参考清晰度和参考中心位置中的至少一个，

其中，处理器还被配置为：响应于获得的图像的分辨率和清晰度中的至少一个分别在参考分辨率的误差范围以及参考清晰度的误差范围中的至少一个之外，输出指示机器人臂的垂直故障的信号，并且响应于获得的图像的中心位置在参考中心位置的误差范围之外，输出指示机器人臂的水平故障的信号。

8.如权利要求1所述的设备，其中，处理器还被配置为：响应于从机器人臂的预定部分到校准板的距离不能通过使用距离传感器被测量，输出指示距离传感器的故障的信号。

9.一种用于控制机器人臂的设备，所述设备包括：

通信接口，被配置为与安装在机器人臂上的距离传感器和图像传感器通信；

处理器，被配置为：将机器人臂移动到用于自诊断的位置，并响应于通过距离传感器测量的从机器人臂的部分到机器人臂周围的预定位置的距离在距离误差范围之外并且通过图像传感器获得的图像的多个图像测量值中的至少一个分别在多个图像误差范围中的至少一个之外，输出指示机器人臂的故障的信号。

10.如权利要求9所述的设备，其中，机器人臂的所述部分是机器人臂的用于拾取和放置对象的一端，所述预定位置是设置在机器人臂的支撑件的校准点。

11.如权利要求9所述的设备，其中，图像测量值包括图像的分辨率、清晰度和中心位置，图像误差范围包括参考分辨率的误差范围、参考清晰度的误差范围和参考中心位置的误差范围。

12.如权利要求9所述的设备，其中，处理器还被配置为：响应于测量的距离在距离误差范围之外并且获得的图像的所有的图像测量值分别在所述多个图像误差范围之内，输出指示距离传感器的故障的信号，并且响应于测量的距离在距离误差范围之内并且获得的图像的所述多个图像测量值中的至少一个分别在所述多个图像误差范围中的至少一个之外，输出指示图像传感器的故障的信号。

13.如权利要求9所述的设备，其中，处理器还被配置为：将在用于自诊断的位置处通过距离传感器测量的初始距离设置为参考距离，

其中，距离误差范围是参考距离的误差范围。

14.如权利要求9所述的设备，其中，处理器还被配置为：将在用于自诊断的位置处通过图像传感器获得的图像的最佳分辨率和最佳清晰度中的至少一个设置为参考图像测量值，

其中，图像误差范围是参考图像测量值的误差范围。

15.一种控制机器人臂的方法，所述方法包括：

通过使用处理器，将机器人臂移动到用于自诊断的位置；

通过使用安装在机器人臂上的距离传感器，测量从机器人臂的预定部分到校准板的距离；

通过使用处理器，确定测量的距离是否在距离误差范围之外；

响应于测量的距离在距离误差范围之外，通过使用安装在机器人臂上的图像传感器，获得校准板的图像；

通过使用处理器，确定获得的图像的图像测量值是否在图像误差范围之外；

响应于获得的图像的图像测量值在图像误差范围之外，通过使用处理器，输出指示机器人臂的故障的信号。

16.如权利要求15所述的方法，还包括：响应于获得的图像的图像测量值在图像误差范围之内，通过使用处理器，输出指示距离传感器的故障的信号。

17.如权利要求15所述的方法，还包括：

响应于测量的距离在距离误差范围之内，通过使用图像传感器，获得校准板的图像；

通过使用处理器，确定获得的图像的图像测量值是否在图像误差范围之外；

响应于获得的图像的图像测量值在图像误差范围之外，通过使用处理器，输出指示图像传感器的故障的信号。

18.如权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括：在移动机器人臂之前，通过使用处理器，设置参考距离和参考图像测量值中的至少一个，其中，距离误差范围是参考距离的误差范围，图像误差范围是参考图像测量值的误差范围。

19.如权利要求18所述的方法，其中，图像测量值包括获得的图像的分辨率、清晰度和中心位置，

其中，参考图像测量值包括参考分辨率、参考清晰度和参考中心位置，

其中，输出指示机器人臂的故障的信号的步骤包括：

通过使用处理器，确定图像测量值是否与参考图像测量值基本相同；

响应于获得的图像的分辨率与参考分辨率基本不同或者获得的图像的清晰度与参考清晰度基本不同，通过使用处理器，输出指示机器人臂的垂直故障的信号；

响应于获得的图像的中心位置与参考中心位置不同，通过使用处理器，输出指示机器人臂的水平故障的信号；

响应于获得的图像的分辨率、清晰度和中心位置分别与参考分辨率、参考清晰度和参考中心位置基本相同，通过使用处理器，输出指示距离传感器的故障的信号。

20.如权利要求15