一种双臂协作机器人制造技术

本发明专利技术提出了一种双臂协作机器人，包括中央处理器、与所述中央处理器信号连通的双臂模块、双目视觉模块、末端执行器快速更换系统、语音模块、快速学习系统、人机协作系统；本双臂机械人可以实现机器人的快速教导调试，人机协同工作，确保人员和机械人的安全，减少占用的空间，提高机器人的利用率，实现协调性较强的工作，并且通过语音输入控制，减少了屏幕输入控制的复杂性，提高生产效率。

A two arm cooperative robot

\u672c\u53d1\u660e\u63d0\u51fa\u4e86\u4e00\u79cd\u53cc\u81c2\u534f\u4f5c\u673a\u5668\u4eba\uff0c\u5305\u62ec\u4e2d\u592e\u5904\u7406\u5668\u3001\u4e0e\u6240\u8ff0\u4e2d\u592e\u5904\u7406\u5668\u4fe1\u53f7\u8fde\u901a\u7684\u53cc\u81c2\u6a21\u5757\u3001\u53cc\u76ee\u89c6\u89c9\u6a21\u5757\u3001\u672b\u7aef\u6267\u884c\u5668\u5feb\u901f\u66f4\u6362\u7cfb\u7edf\u3001\u8bed\u97f3\u6a21\u5757\u3001\u5feb\u901f\u5b66\u4e60\u7cfb\u7edf\u3001\u4eba\u673a\u534f\u4f5c\u7cfb\u7edf\uff1b\u672c\u53cc\u81c2\u673a\u68b0\u4eba\u53ef\u4ee5\u5b9e\u73b0\u673a\u5668\u4eba\u7684\u5feb\u901f\u6559\u5bfc\u8c03\u8bd5\uff0c\u4eba\u673a\u534f\u540c\u5de5\u4f5c\uff0c\u786e\u4fdd\u4eba\u5458\u548c\u673a\u68b0\u4eba\u7684\u5b89\u5168\uff0c\u51cf\u5c11\u5360\u7528\u7684\u7a7a\u95f4\uff0c\u63d0\u9ad8\u673a\u5668\u4eba\u7684\u5229\u7528\u7387\uff0c\u5b9e\u73b0\u534f\u8c03\u6027\u8f83\u5f3a\u7684\u5de5\u4f5c\uff0c\u5e76\u4e14\u901a\u8fc7\u8bed\u97f3\u8f93\u5165\u63a7\u5236\uff0c\u51cf\u5c11\u4e86\u5c4f\u5e55\u8f93\u5165\u63a7\u5236\u7684\u590d\u6742\u6027\uff0c\u63d0\u9ad8\u751f\u4ea7\u6548\u7387\u3002

【技术实现步骤摘要】
一种双臂协作机器人
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及双臂协作机器人。
技术介绍
随着社会的发展，生产力的提高，越来越多行业用机器人取代人工，机器人不仅能不眠不休的重复干同一件工作，而且能够在不同的复杂环境下，如高温，腐蚀环境下长时间工作，因此机器人会不断的伸入工业、农业、探险、医疗等行业，人类通过双臂特别适合进行生产制造，双臂协作机器人模拟人类的双臂就是希望使用这种优势，能够做到更加协调的机械臂之间的合作，就像人类一样，可以协调的控制双臂进行工作。目前工业机器人都为单臂机器人，存在如下不足：无法完成协调性较强的工作、教导调试麻烦，花费较多的时间和人力、更换产线速度较慢、末端执行器比较单一，无法实现快速更换末端执行器。人机协作能力不强，且须加安全防护,占用了较多的空间。无语音控制和语音的交互。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种双臂协作机器人，包括中央处理器、与所述中央处理器信号连通的双臂模块、双目视觉模块、末端执行器快速更换系统、语音模块、快速学习系统、人机协作系统；所述中央处理器用于对各模块的数据收集和智能分析，并控制相应的系统工作；所述双目视觉模块用于定位工作的对象和对工作对象的检测和判断；所述双臂模块用于实际操作，夹持物品；所述末端执行器快速更换系统安装于所述双臂模块末端，采用标准的机构连接口，工作对象需要2种或更多末端执行器操作时，实现不同末端执行器的快速更换；所述语音系统用于语音的录入和语音的输出，可以利用语音对机器人进行控制，当机器人出现故障或需要与人的动作交互时，会有语音的提示；快速学习系统：用于在非使能状态下，手动搬动机器人手臂，机器人手臂划过的轨迹会实时记忆，实现快速学习路径，快速定位。人机协作系统：人机协作系统内置力传感器，运行时实时监控是否与人员和物体有碰撞，做出对应的停止动作。优选的，所述双臂模块包括两个六轴机械臂。优选的，所述快速学习系统包括处理器、连接于所述六轴机械臂的关节上的绝对式编码器、位于所述机械臂各个关节上的传感器和用于存储坐标信息的存储模块。优选的，所述人机协作系统包括位于所述六轴机械臂内的内置力传感器优选的，所述语音模块包括声音录入模块、声音处理模块、声音输出模块，所述声音处理模块包括声音转换器、音库，所述声音转换器将声音信号转换为电信号并在音库中进行对比。优选的，所述双目视觉模块包括CCD相机。本专利技术提出的双臂协作机器人有以下有益效果：本双臂机械人可以实现机器人的快速教导调试，人机协同工作，确保人员和机械人的安全，减少占用的空间，提高机器人的利用率，实现协调性较强的工作，并且通过语音输入控制，减少了屏幕输入控制的复杂性，提高生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术的系统示意图；其中，1、中央处理器；2、双目视觉模块；3、人机协作系统；4、声音录入模块；5、快速学习系统；6、双臂模块；7、末端执行器快速更换系统；8、声音输出模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术提出了一种双臂协作机器人，包括中央处理器1、与所述中央处理器1信号连通的双臂模块6、双目视觉模块2、末端执行器快速更换系统7、语音模块、快速学习系统5、人机协作系统3；所述中央处理器1用于对各模块的数据收集和智能分析，并控制相应的系统工作；所述双目视觉模块2用于定位工作的对象和对工作对象的检测和判断，所述双目视觉模块2包括CCD相机，通过CCD相机获取当前位置信息，定位工作对象，并将位置信息传送至中央处理器1，获取位置信息后，通过中央处理器1控制双臂模块6工作，其中，所述双臂模块6用于实际操作，夹持物品，所述双臂模块6包括两个六轴机械臂，并且机械臂的末端设置了末端执行器快速更换系统7，采用标准的机构连接口，工作对象需要2种或更多末端执行器操作时，实现不同末端执行器的快速更换。其中，要说明的是：本机器人具有人机协作和快速学习的功能，所述快速学习系统包括处理器、连接于所述六轴机械臂的关节上的绝对式编码器、位于所述机械臂各个关节上的传感器和用于存储坐标信息的存储模块，传感器用于将坐标信息传动至存储模块，计算机根据坐标信息记录每次教学的位置信息，绝对式编码器可以实时记录机器人的各个关节当前位置，处理器的快速扫描，每0.005秒记录一次各个编码器的数值，在非使能状态下，手动搬动机器人手臂，机器人手臂划过的轨迹会实时记忆，实现快速学习路径，快速定位，使用时，可根据现场实际的操控轨迹及角度，能够实时学习，无需根据操作环境编写程序，提高工作效率。快速学习的方法为：工业机器人的关节处于非使能状态；空间设置水平和竖直方向传感器，捕捉工业机器人的位置信息，计算机中建立空间三维坐标系；所述关节处设置绝对式编码器，记录所述关节初始状态的数值；操作者转动所述关节，划过设定的路径，到达目标位置，绝对式编码器记录所述关节转动的数值；计算机对模拟运动的路径参数，提取关键点的位置信息，且关键点的设置尽量均匀。处理器处理所述数值生成参数，上传到计算机，在计算机中将参数转化到三维坐标轴中模拟运动的路径，操作者对运动路径的参数进行修正；控制器生成运动模拟程序；机器人运行模拟程序，判断是否符合需求，若模拟程序符合运动需求，控制器生成确认的执行程序；若模拟程序不符合运动需求，反馈错误信息，操作者纠正操作的失误重新上传数据。所述计算机对模拟运动的路径参数，提取关键点的位置信息，且关键点的设置尽量均匀。快速教导步骤：1、使机器人的需要教导的关节处在非使能状态；2、点击路径教导开始；3、手动搬动机器人划过想要的路径和到达点；4、点击路径确认；5、路径教导成功。以上快速教导步骤能够有效增加人工教学机械手时的精准度，当人为搬动机械手时，一些位置信息的不准确，会影响加工精度，结合计算机获取位置信息，使增加教学的精准度。由于现有的生产车间中，部分加工仍需要人员在内，为了防止机械臂损伤人员，特别设计了人机协作系统3：人机协作系统3位于所述六轴机械臂内的内置力传感器，运行时实时监控是否与人员和物体有碰撞，做出对应的停止动作，实现在车间内机器与人共同协作的功能。另外，本机器人与现有的技术人员相比，特别增加了语音系统，所述语音系统用于语音的录入和语音的输出，可以利用语音对机器人进行控制，当机器人出现故障或需要与人的动作交互时，会有语音的提示；所述语音模块包括声音录入模块4、声音处理模块、声音输出模块8，所述声音处理模块包括声音转换器、音库，所述声音转换器将声音信号转换为电信号并在音库中进行对比，挑选出有用的信号，根据挑选出的有用信号，给控制器发出相应的指令。其中语音控制系统的具体控制方法为：所述声音处理模块通过网络连接云端，实现与云端服务器的数据交互，所述云端采集所有使用者的语音识别信息，将数据上传到云端服务器，云端服务器一方面将相同的方言或口音收集整理，完善对语音识别的准备程度，另一方面在新的生产技术出现、需要更新识别模块的指令库中的指令集时，将更新的指令集数据包传输到工业机器人的声音处理模块中，使工业机器人的语音识别能力增强，提高语音识别的准确度。声音处理模块中设置的不同指令的优先级，通过优先对特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双臂协作机器人，其特征在于，包括中央处理器、与所述中央处理器信号连通的双臂模块、双目视觉模块、末端执行器快速更换系统、语音模块、快速学习系统、人机协作系统；所述中央处理器用于对各模块的数据收集和智能分析，并控制相应的系统工作；所述双目视觉模块用于定位工作的对象和对工作对象的检测和判断；所述双臂模块用于实际操作，夹持物品；所述末端执行器快速更换系统安装于所述双臂模块末端，采用标准的机构连接口，工作对象需要2种或更多末端执行器操作时，实现不同末端执行器的快速更换；所述语音系统用于语音的录入和语音的输出，可以利用语音对机器人进行控制，当机器人出现故障或需要与人的动作交互时，会有语音的提示；快速学习系统：用于在非使能状态下，手动搬动机器人手臂，机器人手臂划过的轨迹会实时记忆，实现快速学习路径，快速定位。人机协作系统：人机协作系统内置力传感器，运行时实时监控是否与人员和物体有碰撞，做出对应的停止动作。

【技术特征摘要】
1.一种双臂协作机器人，其特征在于，包括中央处理器、与所述中央处理器信号连通的双臂模块、双目视觉模块、末端执行器快速更换系统、语音模块、快速学习系统、人机协作系统；所述中央处理器用于对各模块的数据收集和智能分析，并控制相应的系统工作；所述双目视觉模块用于定位工作的对象和对工作对象的检测和判断；所述双臂模块用于实际操作，夹持物品；所述末端执行器快速更换系统安装于所述双臂模块末端，采用标准的机构连接口，工作对象需要2种或更多末端执行器操作时，实现不同末端执行器的快速更换；所述语音系统用于语音的录入和语音的输出，可以利用语音对机器人进行控制，当机器人出现故障或需要与人的动作交互时，会有语音的提示；快速学习系统：用于在非使能状态下，手动搬动机器人手臂，机器人手臂划过的轨迹会实时记忆，实现快速学习路径，快速定位。人机协作系统：人机协作系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：高井云，
申请(专利权)人：高井云，
类型：发明
国别省市：江苏,32