拿取方法、拿取结构和智能机械臂技术

技术编号:18993435 阅读:49 留言:0更新日期:2018-09-22 03:11
本发明专利技术涉及自动化技术领域,公开了拿取方法、拿取结构和智能机械臂,其中拿取方法包括:S01拿取结构作用于目标的第一位置,尝试拿起目标;S02拿取结构上升过程中检测否受到倾斜转矩;S03检测到倾斜转矩,拿取结构下降并释放目标;S04根据倾斜转矩,拿取结构移动位置并作用于目标的第二位置,尝试再次拿起目标;S05重复步骤S02至步骤S04,直至上升时未检测到倾斜转矩;S06输出驱动力将目标拿起。在确定拿起之前,经过多次尝试寻找,使得能够找到合适的施力位置,即使面对重心不规则、拿起过程中不能倾斜的特殊目标,也能平稳的完成拿起、移动的动作。

【技术实现步骤摘要】
拿取方法、拿取结构和智能机械臂
本专利技术涉及自动化的
,尤其涉及智能机械臂的智能化拿取目标方法。
技术介绍
智能机械臂是一种能够自动化、智能化运行的模拟手臂结构,例如平面多关节机器人、码垛机等,其一般具有多个关节臂和设置在最末关节臂上的执行端,在执行端上安装各种执行部件,通过自动化控制,将执行端在空间上移动至指定的坐标,实现执行部件所提供的功能,例如写字、拿取、测试、激光打印等功能。当现有技术中的智能机械臂需要拿取目标时,其一般安装夹爪、吸盘等结构,移动至目标上方,通过夹爪夹住目标,或者吸盘吸住目标,将目标提起完成拿取过程。然而,这种拿取方式只能应用于形状和重心规则且对于倾斜没有要求的目标,面对有着特殊形状、拿取要求的特殊目标,例如放置有物品的盘子,直接拿取时盘子很容易倾斜导致物品跌落,或者具有特殊形状的雕塑,其上端无法直接通过吸盘吸住,采用夹爪容易损伤表面等,这类特殊目标难以通过现有技术中的智能机械臂拿取,从而限制了智能机械臂的拿取目标种类。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供拿取方法、拿取结构和智能机械臂,旨在解决现有技术中的智能机械臂难以平稳的将重心不规则、移动过程不能倾斜的特殊目标拿起移动的问题。本专利技术是这样实现的,提供拿取方法,用于智能机械臂拿取目标,所述智能机械臂包括执行端和安装在所述执行端的拿取结构,包括:S01所述拿取结构作用于所述目标的第一位置,尝试拿起所述目标;S02所述拿取结构上升过程中检测否受到倾斜转矩;S03检测到所述倾斜转矩,所述拿取结构下降并释放所述目标;S04根据所述倾斜转矩,所述拿取结构移动位置并作用于所述目标的第二位置,尝试再次拿起所述目标;S05重复所述步骤S02至所述步骤S04,直至上升时未检测到所述倾斜转矩;S06输出驱动力将所述目标拿起。进一步地,在所述步骤S03中,所述拿取结构移动位置的方法为:受到所述倾斜转矩的影响,所述拿取结构朝向其具有转动下降趋势的部位所在方向移动。进一步地,在所述步骤S03中,所述拿取结构移动位置的方法为:当第N次尝试拿起时,判断出的移动方向与第N-1次尝试拿起时判断移动方向相反,则其移动的距离应当小于所述目标的第N-1位置和第N位置之间的距离,N为自然数。进一步地,在所述步骤S04之后,还包括以下步骤:通过检测所述拿取结构与所述目标之间的作用力,改变所述拿取结构与所述目标之间的距离。进一步地,在所述步骤S03中,还包括以下步骤:检测所述拿取结构与所述目标之间的作用力,作为判断是否将目标完全释放的依据。本专利技术还提供了拿取结构,安装于智能机械臂的执行端,包括用于拿取目标的本体,所述本体与所述执行端之间设有安装部,所述安装部包括用于检测所述拿取结构所受倾斜转矩的传感器。进一步地,所述安装部包括能够插入所述执行端的凸块,所述传感器包括安装于所述安装部各侧壁的多个压力传感器。进一步地,所述本体为托盘,所述安装部位于所述托盘下端和所述执行端上端之间。进一步地,所述本体包括能够开合的夹爪,所述安装部位于所述本体一侧和所述执行端一侧之间。本专利技术还提供了智能机械臂,包括多个关节臂和设置在任一所述关节臂上的执行端,以及上述拿取结构。与现有技术相比,本专利技术中提供的拿取方法、拿取结构和智能机械臂,在需要拿起目标时,每次尝试拿取后,根据拿取结构所受倾斜转矩的影响改变拿取部位,直至找到目标的重心位置,判断拿起时不再受到倾斜转矩后,输出稳定的力将目标完全拿起,由于在确定拿起之前,经过多次尝试寻找,使得能够找到合适的施力位置,即使面对重心不规则、拿起过程中不能倾斜的特殊目标,也能平稳的完成拿起、移动的动作。附图说明图1为本专利技术实施例一中尝试拿取时的状态结构示意图;图2为本专利技术实施例一中确定拿取时的状态结构示意图;图3为本专利技术实施例二中尝试拿取时的状态结构示意图;图4为本专利技术实施例二中确定拿取时的状态结构示意图;图5为本专利技术实施例一、二中拿取方法的步骤流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。为了便于叙述,在下文中对各步骤进行编号,该编号仅用于在文字叙述中指代该步骤,所代表的步骤之间并没有编号逻辑上的先后顺序关系,相关步骤并不一定按照编号的数字关系依次、线性的进行,各步骤之间的逻辑关系、进行方式以具体文字叙述为准。以下结合具体附图对本实施例的实现进行详细的描述。实施例一:如图1、图2和图5所示,在本实施例中提供了拿取方法,用于智能机械臂拿取目标2,智能机械臂包括执行端12和安装在执行端12的拿取结构11。本实施例中的目标为放置在合适位置的盘子2,采用托起的方式将其拿起,拿取方法具体包括以下步骤:S01拿取结构11作用于目标的第一位置,由于采用托起的方式,因此选择的第一位置为盘子2下端面上的某一点。拿取结构11接触至第一位置后,以较小的力并且缓慢的尝试将盘子2托起。S02在拿取结构11上升的过程中,检测其否受到倾斜转矩T;例如在图1所示的状态下,拿取结构11上升时必然会受到倾斜转矩T。具体可以采用力反馈传感器作为检测倾斜转矩T的元件。S03检测到倾斜转矩T,说明拿取结构11并未准确地找到盘子2的重心,此时如果继续上升,必然会导致盘子2倾覆跌落,因此拿取结构11下降并释放离开盘子2。S04根据倾斜转矩T,拿取结构11移动位置并作用于盘子2的第二位置,即盘子2下端面上的另一个点。S05重复以上的步骤S01至步骤S04,直至上升时未检测到倾斜转矩T,如图2所示,表明拿取结构11已经找到了盘子2的重心位置。S06输出驱动力将盘子2拿起,完成托起盘子2的动作。容易理解的是,如果在S03中未检测到倾斜转矩T,则直接进入步骤S06中。从上述的过程可以看出,本实施例中的拿取方法,经过多次尝试托起,根据转矩力反馈的检测,寻找到盘子2的重心位置,最终能够平稳的将盘子2托起,完成拿取步骤。虽然在图示中并未示出,但是容易理解的是,盘子2上放置有不同物品时,其重心必然会改变,采用本实施中的拿取方法,根据多次尝试自动寻找重心位置,而且在整个拿取的过程中不会出现盘子2倾覆的问题,能够实现将盘子2这种特殊目标托起的目的。本实施中以盘子2为例,由于采用的是托起的方式,在实际应用本文档来自技高网...
拿取方法、拿取结构和智能机械臂

【技术保护点】
1.拿取方法,用于智能机械臂拿取目标,所述智能机械臂包括执行端和安装在所述执行端的拿取结构,其特征在于,包括:S01所述拿取结构作用于所述目标的第一位置,尝试拿起所述目标;S02所述拿取结构上升过程中检测否受到倾斜转矩;S03检测到所述倾斜转矩,所述拿取结构下降并释放所述目标;S04根据所述倾斜转矩,所述拿取结构移动位置并作用于所述目标的第二位置,尝试再次拿起所述目标;S05重复所述步骤S02至所述步骤S04,直至上升时未检测到所述倾斜转矩;S06输出驱动力将所述目标拿起。

【技术特征摘要】
1.拿取方法,用于智能机械臂拿取目标,所述智能机械臂包括执行端和安装在所述执行端的拿取结构,其特征在于,包括:S01所述拿取结构作用于所述目标的第一位置,尝试拿起所述目标;S02所述拿取结构上升过程中检测否受到倾斜转矩;S03检测到所述倾斜转矩,所述拿取结构下降并释放所述目标;S04根据所述倾斜转矩,所述拿取结构移动位置并作用于所述目标的第二位置,尝试再次拿起所述目标;S05重复所述步骤S02至所述步骤S04,直至上升时未检测到所述倾斜转矩;S06输出驱动力将所述目标拿起。2.如权利要求1所述的拿取方法,其特征在于,在所述步骤S03中,所述拿取结构移动位置的方法为:受到所述倾斜转矩的影响,所述拿取结构朝向其具有转动下降趋势的部位所在方向移动。3.如权利要求2所述的拿取方法,其特征在于,在所述步骤S03中,所述拿取结构移动位置的方法为:当第N次尝试拿起时,判断出的移动方向与第N-1次尝试拿起时判断移动方向相反,则其移动的距离应当小于所述目标的第N-1位置和第N位置之间的距离,N为自然数。4.如权利要求1所述的拿取方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:郎需林刘培超
申请(专利权)人:深圳市越疆科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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