机械手组装方法、计算机可读存储介质及智能机械手技术

本发明专利技术提供机械手组装方法、计算机可读存储介质及智能机械手，该方法包括如下步骤：令机械臂和摄像头一起运动直至其位置对应于设有角度识别图形的待组装夹爪，则摄像头的位置和位姿角度就是机械臂的位置和位姿角度；利用所述摄像头识别所述待组装夹爪上的角度识别图形，然后可根据该角度识别图形的位姿角度分析出摄像头的位姿角度，从而得到机械臂的位姿角度；根据所识别到的角度识别图形的位姿角度分析出机械臂的位姿角度，若机械臂的位姿角度与预设的组装角度相比偏差超过预设程度，则令机械臂旋转直至所述偏差不超过预设程度，以使机械臂对准待组装夹爪，从而可令机械臂与待组装夹爪作相对运动进行组装。

【技术实现步骤摘要】
机械手组装方法、计算机可读存储介质及智能机械手
本专利技术涉及机械手
，特别涉及机械手组装方法、计算机可读存储介质及智能机械手。
技术介绍
随着自动化技术的迅速发展，如今在工业生产中通常会使用机械手来降低人工成本以及提高生产效率。机械手是一种能模仿人手臂动作，按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，其可在三维方向上自由运动，从而可对位于不同工位上的物件或工具进行操作。机械手包括机械臂和安装在机械臂上的夹爪，夹爪受机械臂驱动位移从而能抓取不同位置上的物件。在抓取不同尺寸的物件时，需采用尺寸适应于物件的夹爪，故在自动化生产过程中经常会更换机械手上的夹爪，为了不拖慢生产过程，机械手的夹爪需能快速更换。专利文献CN107696059A公开了一种快速更换机械手手爪的可适应接口，其包括手腕(相当于机械臂)连接端和手爪(相当于夹爪)连接件，手爪连接件设有配合块，手腕连接端设有配合腔，配合腔开有供配合块穿过的窗口。在组装机械手时，需先令配合块穿过窗口进入到配合腔内，再令配合块在配合腔内转动卡紧从而实现机械手的快速组装；在拆卸机械手时，只需反序操作即可，从而实现快速更换手爪。但是，在上述组装机械手的过程中，需先令配合块位置和位姿角度都对准配合腔的窗口，才能令配合块穿过窗口进入到配合腔内，即需要令机械臂位置和位姿角度都对准夹爪才能实现机械手的组装。现有技术中，可令机械臂运动直至其位置对应于待组装夹爪，但无法令机械臂的位姿角度调整至组装角度以对准待组装夹爪，故不能实现机械手的组装。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何令机械臂与待组装夹爪进行组装。为解决上述技术问题，本专利技术提供机械手组装方法，包括如下步骤：D.令机械臂与待组装夹爪作相对运动进行组装；其特征是，还包括在所述步骤D之前依次执行的如下步骤：A.令所述机械臂和摄像头一起运动直至其位置对应于设有角度识别图形的所述待组装夹爪；B.利用所述摄像头识别所述待组装夹爪上的所述角度识别图形；C.根据所识别到的所述角度识别图形的位姿角度分析出所述机械臂的位姿角度，若所述机械臂的位姿角度与预设的组装角度相比偏差超过预设程度，则令所述机械臂旋转直至所述偏差不超过所述预设程度，以使所述机械臂对准所述待组装夹爪。优选地，所述角度识别图形具体是二维码。优选地，在所述步骤C中，根据所述角度识别图形的位姿角度分析出所述机械臂的位姿角度具体地：识别所述二维码中的三个定位框，根据这三个定位框的相对位置反推出所述机械臂的位姿角度。优选地，根据所述三个定位框的相对位置反推出所述机械臂的位姿角度具体地：根据所述三个定位框的相对位置分析得到所述二维码的对角定位框，取所述二维码的对角定位框之间的连线作为符合预设的组装角度的定位线，获取所述摄像头拍摄到的图像中反映所述机械臂位姿角度的识别线，根据所述定位线与所述识别线之间的角度偏差得出所述机械臂的位姿角度。优选地，包括在机械手组装之前执行的识别线拟合步骤如下：在接收到来自输入装置的识别线拟合信号之后，利用所述摄像头拍摄所述二维码以识别其对角定位框，再根据所述对角定位框之间的连线所处的位置，在所述摄像头拍摄到的图像中拟合出位置相同的所述识别线。优选地，若所述定位线与所述识别线之间的角度偏差大于0，则在所述步骤C中认为所述机械臂的位姿角度与预设的组装角度相比偏差超过所述预设程度。优选地，在所述步骤D中，在令所述机械臂与所述待组装夹爪作相对运动进行组装之前，根据所识别到的所述二维码的边长与预设的长度相差的程度分析出所述机械臂与所述待组装夹爪之间的距离，据此控制所述机械臂与所述待组装夹爪相互靠近。优选地，在所述步骤D中，在令所述机械臂与所述待组装夹爪作相对运动进行组装之前，根据所识别到的所述二维码的边长与预设的长度相差的程度分析出所述机械臂与所述待组装夹爪之间的距离，据此控制所述机械臂与所述待组装夹爪相互靠近。优选地，在所述步骤A中，令所述机械臂和所述摄像头一起运动具体是令所述机械臂带着所述摄像头运动。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的机械手组装方法中的步骤。本专利技术还提供一种智能机械手，包括机械臂、摄像头和控制装置，所述控制装置分别电连接所述机械臂和所述摄像头，所述控制装置包括相互连接的计算机可读存储介质和处理器，计算机可读存储介质如上所述。优选地，所述摄像头安装在所述机械臂上，所述机械手组装方法如上。优选地，包括所述待组装夹爪。本专利技术具有以下有益效果：因为机械臂和摄像头一起运动，所以摄像头的位置和位姿角度就是机械臂的位置和位姿角度，因此，在利用摄像头识别到角度识别图形之后，可根据该角度识别图形的位姿角度分析出摄像头的位姿角度，从而得到机械臂的位姿角度；在令机械臂位置对应于待组装夹爪，并令机械臂旋转直至其位姿角度与组装角度相比偏差不超过预设程度之后，机械臂就对准待组装夹爪，从而可令机械臂与待组装夹爪作相对运动进行组装。附图说明图1是智能机械手的示意图；图2是臂部连接件的示意图；图3是爪部连接件的示意图；图4是换爪辅助件的示意图。附图标记说明：1-机械臂；2-夹爪；3-换爪机构；4-臂部连接件；5-爪部连接件；6-盖体；7-轴柱；8-卡接头；9-摄像头；10-底座；11-卡接槽；12-圆形卡接空间；13-卡接口；14-封闭端；15-固定环；16-换爪辅助件；17-缺口；18-固定柱。具体实施方式下文提及的控制装置包括相互连接的计算机可读存储介质和处理器，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现控制装置的功能。智能机械手如图1所示，包括机械臂1和用于抓取物体的夹爪2，夹爪2利用换爪机构3安装在机械臂1上，使得机械臂1能驱动夹爪2移动。换爪机构3包括臂部连接件4和爪部连接件5，其中，臂部连接件4固定安装在机械臂1末端，爪部连接件5固定安装在夹爪2顶部，因此，令臂部连接件4与爪部连接件5相互连接就可令机械臂1与夹爪2相互组装。臂部连接件4如图2所示，包括圆形盖体6和设在盖体6底部中心处的轴柱7，在轴柱7的侧壁靠近底端处径向凸出有三个卡接头8，这三个卡接头8环周分布在轴柱7的三等分位置上。在轴柱7的底部中心设有朝下的摄像头9。爪部连接件5如图3所示，包括圆形底座10和三个设在底座10上的卡接槽11，这三个卡接槽11环周分布在底座10的三等分位置上，且三个卡接槽11的槽口径向相对，共同对准底座10的圆心处，三个卡接槽11的槽底为弧型并沿着底座10的边缘侧向设置，底座10的被三个卡接槽11围住的部位下凹从而形成圆形卡接空间12，在圆形卡接空间12的中心印有或贴有作为角度识别图形的二维码(图中未示出)。各个卡接槽11，朝逆时针方向的一端敞开以形成卡接口13，朝顺时针方向的一端封闭以形成封闭端14。底座10在相对的两侧外各设有一个固定环15。智能机械手本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.机械手组装方法，包括如下步骤：/nD.令机械臂与待组装夹爪作相对运动进行组装；/n其特征是，还包括在所述步骤D之前依次执行的如下步骤：/nA.令所述机械臂和摄像头一起运动直至其位置对应于设有角度识别图形的所述待组装夹爪；/nB.利用所述摄像头识别所述待组装夹爪上的所述角度识别图形；/nC.根据所识别到的所述角度识别图形的位姿角度分析出所述机械臂的位姿角度，若所述机械臂的位姿角度与预设的组装角度相比偏差超过预设程度，则令所述机械臂旋转直至所述偏差不超过所述预设程度，以使所述机械臂对准所述待组装夹爪。/n

【技术特征摘要】
1.机械手组装方法，包括如下步骤：
D.令机械臂与待组装夹爪作相对运动进行组装；
其特征是，还包括在所述步骤D之前依次执行的如下步骤：
A.令所述机械臂和摄像头一起运动直至其位置对应于设有角度识别图形的所述待组装夹爪；
B.利用所述摄像头识别所述待组装夹爪上的所述角度识别图形；
C.根据所识别到的所述角度识别图形的位姿角度分析出所述机械臂的位姿角度，若所述机械臂的位姿角度与预设的组装角度相比偏差超过预设程度，则令所述机械臂旋转直至所述偏差不超过所述预设程度，以使所述机械臂对准所述待组装夹爪。


2.根据权利要求1所述的机械手组装方法，其特征是，所述角度识别图形具体是二维码。


3.根据权利要求2所述的机械手组装方法，其特征是，在所述步骤C中，根据所述角度识别图形的位姿角度分析出所述机械臂的位姿角度具体地：识别所述二维码中的三个定位框，根据这三个定位框的相对位置反推出所述机械臂的位姿角度。


4.根据权利要求3所述的机械手组装方法，其特征是，根据所述三个定位框的相对位置反推出所述机械臂的位姿角度具体地：根据所述三个定位框的相对位置分析得到所述二维码的对角定位框，取所述二维码的对角定位框之间的连线作为符合预设的组装角度的定位线，获取所述摄像头拍摄到的图像中反映所述机械臂位姿角度的识别线，根据所述定位线与所述识别线之间的角度偏差得出所述机械臂的位姿角度。


5.根据权利要求4所述的机械手组装方法，其特征是，包括在机械手组装之前执行的识别线拟合步骤如下：在接收到来自输入装置的识别线拟合信号之后，利用所述摄像头拍摄所述二维码以识别其对角定位框，再根据所述对角定位框之间的连线所处的位置，在所述摄像头拍摄到的图像中拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅峰峰，江志强，林麟琪，
申请(专利权)人：广州富港万嘉智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44