一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，属于设备健康管理技术领域，解决了现有技术中工业机器人位姿检测的价格高昂、存在检测死角、测量效率低的问题。该装置包括机器人本体以及位于机器人本体上方的旋转式摄像头；机器人本体包括顺次连接的机器人臀部、机器人腰部、机器人大臂和机器人小臂，机器人小臂上安装有夹持机构，机器人臀部的两端、机器人腰部的两端、机器人大臂的两端以及机器人小臂的两端分别设置有位姿识别条形码。上述用于Cyber空间的机器人位姿识别装置可用于机器人本体的位姿识别。

A Robot Pose Recognition Device for Cyber Space

The utility model discloses a robot posture recognition device for Cyber space, belonging to the technical field of equipment health management, and solves the problems of high price, dead angle and low efficiency of industrial robot posture detection in the prior art. The device includes a robot body and a rotating camera located above the robot body; the robot body includes successively connected robot buttocks, robot waists, robot arms and robot arms. A clamping mechanism is installed on the robot arm, and two ends of the robot buttocks, robot waists, robot arms and robot arms are separated. Don't set a bar code for posture recognition. The robot pose recognition device used in Cyber space can be used for robot body pose recognition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置
本技术涉及一种设备健康管理系统，尤其涉及一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置。
技术介绍
工业机器人位姿检测包含位姿精确度和位姿重复性、多方向位姿准确度变动、距离准确度和距离重复性、位置稳定时间、位置超调量、位姿特性漂移、互换性。并且在其中的多项指标需要各测量负载100％、50％、30％、10％时的值。目前，比较成熟的检测工业机器人位姿的方法主要有激光跟踪仪法、三坐标机测量法、视觉成像法等。其中，激光跟踪仪如莱卡AT901搭配特殊附件能够大范围精确检测位姿特性，但是其存在价格高昂、存在检测死角等问题。三坐标机测量法又分便携式检测与固定式检测两种，便携式检测如ROMER绝对臂测量机能够较好地完成测量工作，但是其价格较高、精度只能达到50微米不满足高精度测量的要求，固定式三坐标机测量精度高可以满足精度要求，但是存在效率低、不能进行现场测量等问题。总之，现在的检测方法普遍存在仪器价格高、各自存在局限性等问题。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术旨在提供一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，解决了现有技术中工业机器人位姿检测的价格高昂、存在检测死角、测量效率低的问题。本技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：本技术提供了一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置包括机器人本体以及位于机器人本体上方的旋转式摄像头；机器人本体包括顺次连接的机器人臀部、机器人腰部、机器人大臂和机器人小臂，机器人小臂上安装有夹持机构，机器人臀部的两端、机器人腰部的两端、机器人大臂的两端以及机器人小臂的两端分别设置有位姿识别条形码。进一步地，上述用于Cyber空间的机器人位姿识别装置还包括底座，机器人臀部与底座固定连接。进一步地，旋转式摄像头包括基座、旋转轴、旋转架、摄像头支座和电机；旋转轴的一端与基座转动连接，旋转轴的另一端与旋转架固定连接，摄像头支座设于旋转架上，摄像头的光学部件设于摄像头支座上，电机设于基座上，且位于旋转轴的内部，电机的输出轴与旋转轴固定连接。进一步地，电机的输出轴通过相互啮合的外齿轮和内齿轮与旋转轴固定连接。进一步地，旋转架包括连接部、支撑板和固定板，连接部与旋转轴固定连接，支撑板的一端与连接部的外周面固定连接，支撑板的另一端与固定板固定连接，摄像头支座设于固定板。进一步地，支撑板和固定板的数量为多个，支撑板和固定板一一对应；或者，支撑板和固定板的数量为多个，每个支撑板对应多个固定板。进一步地，旋转轴与旋转架可拆卸地连接；旋转架与摄像头支座可拆卸地连接。进一步地，摄像头支座的形状为半球形，摄像头的光学组件设于半球形的摄像头支座的内部。进一步地，旋转架与摄像头支座的连接处的形状为圆弧形。进一步地，旋转架上设置通孔，旋转轴为中空结构，通孔和中空结构的内部构成容纳线缆的空间。与现有技术相比，本技术有益效果如下：本技术提供的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，通过旋转式摄像头读取在机器人本体的各关节两端的固定位置上的位姿识别条形码，从而实现机械人本体的位姿识别，测量方便、成本低廉、识别效率高、无需停机识别，既能满足机器人应用领域的实际工程需求，填补技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本技术提供的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置中机器人本体的结构示意图；图2为本技术提供的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置中机器人本体的立体图；图3为本技术提供的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置中旋转式摄像头的结构示意图。附图标记：1-基座；2-旋转轴；3-旋转架；31-连接部；32-支撑板；33-固定板；4-摄像头支座；5-基座；6-机器人臀部；7-机器人腰部；8-机器人大臂；9-机器人小臂。具体实施方式下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理。实施例一本实施例提供了一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，如图1至3所示，包括机器人本体以及位于机器人本体上方的旋转式摄像头；其中，机器人本体包括顺次连接的机器人臀部6、机器人腰部7、机器人大臂8和机器人小臂9，机器人小臂9上安装有夹持机构，机器人臀部6的两端、机器人腰部7的两端、机器人大臂8的两端以及机器人小臂9的两端分别设置有位姿识别条形码。实施时，位于机器人本体上方的旋转式摄像头可以读取标定在机器人本体的各关节(机器人臀部6、机器人腰部7、机器人大臂8和机器人小臂9)两端的固定位置上的位姿识别条形码，进而通过上位机计算出当前姿态下机器人本体所在的空间位置。与现有技术相比，本实施例提供的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，通过旋转式摄像头读取在机器人本体的各关节两端的固定位置上的位姿识别条形码，从而实现机械人本体的位姿识别，测量方便、成本低廉、识别效率高、无需停机识别，既能满足机器人应用领域的实际工程需求，填补技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。为了实现上述用于Cyber空间的机器人位姿识别装置的稳定安装，其还可以包括底座5，机器人臀部6通过底座5安装于地面上。对于旋转式摄像头的结构，具体来说，其包括基座1、旋转轴2、旋转架3、摄像头支座4和电机(图中未示出)；旋转轴2的一端与基座1转动连接，旋转轴2的另一端与旋转架3固定连接，摄像头支座4设于旋转架3上，摄像头的光学部件设于摄像头支座4上，电机设于基座1上，且位于旋转轴2的内部，电机的输出轴与旋转轴2固定连接。当需要调整摄像头角度时，转动旋转轴2，旋转轴2通过转动副与基座1发生相对转动，旋转架3与旋转轴2固定连接，从而两者同步转动，进而带动设于旋转架3上的摄像头支座4和摄像头转动，实现摄像头角度的调整。为了能够精确地驱动旋转轴2转动，电机的输出轴上可以设置外齿轮，旋转轴2的内部可以设置与上述外齿轮啮合的内齿轮，电机通过相互啮合的外齿轮和内齿轮驱动旋转轴2转动。对于旋转架3的结构，具体来说，其可以包括连接部31、支撑板32和固定板33，连接部31与旋转轴2固定连接，支撑板32的一端与连接部31的外周面固定连接，支撑板32的另一端与固定板33固定连接，摄像头支座4设于固定板33。由于支撑板32的端部需要承受固定板33、摄像头支座4以及摄像头的光学组件的重量，为了提高支撑板32的力学强度，支撑板32的表面可以设置加强筋。通过加强筋提高支撑板32的力学强度，可以减小支撑板32在工作过程中的变形，从而提高上述旋转式摄像头的使用寿命以及图像采集的精度。为了实现多角度拍摄，上述支撑板32和固定板33的数量为多个，两者可以一一对应，当然也可以一个支撑板32对应多个固定板33。可以理解的是，摄像头支座3的数量也可以为多个。为了控制成本，简化旋转式摄像头的结构，示例性地，支撑板32和固定板33的数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，其特征在于，包括机器人本体以及位于机器人本体上方的旋转式摄像头；所述机器人本体包括顺次连接的机器人臀部、机器人腰部、机器人大臂和机器人小臂，所述机器人小臂上安装有夹持机构，所述机器人臀部的两端、机器人腰部的两端、机器人大臂的两端以及机器人小臂的两端分别设置有位姿识别条形码。

【技术特征摘要】
1.一种用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，其特征在于，包括机器人本体以及位于机器人本体上方的旋转式摄像头；所述机器人本体包括顺次连接的机器人臀部、机器人腰部、机器人大臂和机器人小臂，所述机器人小臂上安装有夹持机构，所述机器人臀部的两端、机器人腰部的两端、机器人大臂的两端以及机器人小臂的两端分别设置有位姿识别条形码。2.根据权利要求1所述的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，其特征在于，还包括底座，所述机器人臀部与底座固定连接。3.根据权利要求1所述的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，其特征在于，所述旋转式摄像头包括基座、旋转轴、旋转架、摄像头支座和电机；所述旋转轴的一端与基座转动连接，所述旋转轴的另一端与旋转架固定连接，所述摄像头支座设于旋转架上，所述摄像头的光学部件设于摄像头支座上，所述电机设于基座上，且位于旋转轴的内部，所述电机的输出轴与旋转轴固定连接。4.根据权利要求3所述的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置，其特征在于，所述电机的输出轴通过相互啮合的外齿轮和内齿轮与旋转轴固定连接。5.根据权利要求3所述的用于Cyber空间的机器人位姿识别装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱伯华，任海英，段懿洋，刘成明，何晓，刘东航，孟浩，许长彬，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11