高精度移动机器人管理调度系统技术方案

本发明专利技术公开了高精度移动机器人管理调度系统，涉及工业机器人技术领域，包括工业机器人、AGV小车、二次定位装置和上位机，二次定位装置安装在与加工机床对应的工位上，当加工机床执行加工任务时由上位机选择并将安装有工业机器人的AGV小车导航到二次定位装置处，二次定位装置与工业机器人的底座锁定后工业机器人即可辅助加工机床进行零部件加工。本法民的系统将移动式机器人和固定式机器人完美结合起来，不但具有移动机器人的灵活性而且具有固定机器人的高精度。

High Precision Managing and Scheduling System for Mobile Robots

【技术实现步骤摘要】
高精度移动机器人管理调度系统
本专利技术涉及工业机器人
，特别是涉及高精度移动机器人管理调度系统。
技术介绍
工业机器人是机器人中精度要求非常高的一类，尤其是加工、装配、焊接等制造类工业机器人。现有的工业机器人主要为固定机械臂。当前固定机械臂的位置精度和姿态精度分别达到了0.01mm和0.01°的精度级别，在包括航空航天等对精度要求极高的领域都得到了广泛的应用。移动机器人扩展了工作范围，极大地提高了工业机器人的柔度。工业机器人实现移动的方式有沿固定轨道移动、履带移动、轮式移动等多种方式，其中以轮式自动导引运输车(AutomatedGuidedVehicle，以下简称AGV)的移动方式最为灵活快捷。但是，由于行走部的加入，移动机器人系统更为复杂，移动定位的精度低、支承的刚度低等原因，致使机器人的工作精度受到影响。AGV与工业机器人协调工作需要解决的问题众多，目前，人们对移动机器人精度的研究尚少。罗坚铭等利用移动机械臂上的视觉定位系统，通过Levenberg-Marquardt最优化方法对手眼进行标定，再利用固定特征点求解相机位姿，从而补偿移动小车定位误差，取得了一定的效果，但达到的精度对很多加工场合不甚理想；陈东东在飞机装配中二次制孔位置精度研究中，利用工业相机对机器人工件坐标系进行标定，根据误差模型计算出AGV经二次入位引起的工业机器人基坐标误差，并采用反距离加权法对误差进行修正，使得孔径偏差在±0.01mm内，取得了比较好的效果。但由于在误差修正中采用的并非实时误差，误差修正的效果会有一定的波动，加之随着机器人运行时间的推移，机械磨损、配合松动等原因会使误差增大，影响到误差修正的效果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了高精度移动机器人管理调度系统，可以解决现有技术中存在的问题。本专利技术提供了高精度移动机器人管理调度系统，包括工业机器人、AGV小车、二次定位装置和上位机，所述二次定位装置的数量为多个，分别安装在与加工机床对应的工位上，所述工业机器人和AGV小车的数量也为多个，所述工业机器人可拆卸的安装在所述AGV小车或二次定位装置上，所述加工机床和AGV小车均与上位机通信连接；当需要执行加工任务时，所述加工机床向上位机发送请求信息，所述上位机选择一个安装有工业机器人的AGV小车并将其导航至与发送请求信息的加工机床对应的工位，由工位上的二次定位装置将AGV小车上的工业机器人锁定，同时所述AGV小车解除与工业机器人的连接。本专利技术中的高精度移动机器人管理调度系统，和传统的移动工业机器人相比具有以下优点：(1)工业机器人工作时被固定，如同固定机械臂，刚度好，精度高，可利用固定机械臂的技术来提高其工作精度；(2)工业机器人与AGV小车是多对多的“司乘关系”，工作方式灵活，当一台AGV小车出现故障时，不影响工业机器人的移动和工作；反之亦然；(3)与固定轨道的移动工业机器人相比，搭载AGV小车实现移动更灵活，对场地适应性更好，成本更低；(4)工业机器人的工作精度不依赖于AGV小车的定位精度，因此，对AGV小车的定位精度要求较低，只要求其能将工业机器人送到工位即可。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的高精度移动机器人管理调度系统的组成示意图；图2为二次定位装置的结构示意图；图3为工业机器人的底座夹持在二次定位装置时的俯视图；图4为图3中底座和二次定位装置一侧的部分剖面示意图；图5为图3中底座和二次定位装置另一侧的部分剖面示意图。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，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，本专利技术提供了高精度移动机器人管理调度系统，该系统包括工业机器人100、AGV小车200、二次定位装置300和上位机400，所述工业机器人100包括机械臂和固定在机械臂下部的底座120，所述机械臂上安装有可替换的末端工具110。所述AGV小车200包括车体和安装在车体顶部的托架210，所述车体具有行走部，且该车体通过无线通信的方式与所述上位机400通信连接，所述托架210与所述工业机器人100的底座120可拆卸连接。所述二次定位装置300的数量为多个，每个所述二次定位装置300均固定安装一个工位上，该工位分布在加工场地中，且每个工位与一个加工机床500对应，所述加工机床500也通过无线通信的方式与所述上位机400通信连接。所述上位机400中安装有调度系统软件和导航系统软件，当某个加工机床500需要进行零部件加工时，向所述上位机400发送一个请求信息，所述上位机400响应请求信息，由调度系统软件随机选择一个待命状态的AGV小车200，此处所说的待命状态的AGV小车是指该AGV小车上安装有所述工业机器人100，且该工业机器人100处于空闲状态，选择待命状态的AGV小车200后所述上位机400向所述AGV小车200发送移动控制命令，并由导航系统软件按照发送请求信息的所述加工机床500的位置对AGV小车200进行导航，所述AGV小车200按照上位机400的导航移动至与加工机床500对应的二次定位装置300处。当所述AGV小车200移动到位后，托架210解除与所述工业机器人100的底座的连接状态，然后AGV小车200自动移动至指定区域。所述工业机器人100的底座被放置在二次定位装置300上后，即与该二次定位装置300实现锁定，所述二次定位装置300上具有用于为所述工业机器人100提供电源的插座，当工业机器人100的底座与二次定位装置300锁定后所述工业机器人100的电源插头也插接在该插座上，随后所述工业机器人100即开始工作，配合加工机床500进行零部件加工工作。当所述加工机床500的加工任务结束后，加工机床500向所述上位机400发送请求信息，所述上位机400响应该请求信息，由调度系统软件随机选择一个空闲状态的AGV小车200，此处所说的空闲状态的AGV小车是指该AGV小车上没有安装工业机器人100，选择空闲状态的AGV小车200后所述上位机400向所述AGV小车200发送移动控制命令，并由导航系统软件按照发送请求信息的所述加工机床500的位置对AGV小车200进行导航，所述AGV小车200按照上位机400的导航移动至与加工机床500对应的二次定位装置300处。当所述AGV小车200移动到位后，二次定位装置300解除与所述工业机器人的锁定，同时AGV小车200的托架210与所述工业机器人100的底座连接，接着所述AGV小车200即带着工业机器人100自动移动至指定区域。与传统的移动工业机器人相比，本专利技术的高精度移动机器人管理调度系统具有如下优点：(1)工业机器人工作时被固定，如同固定机械臂，刚度好，精度高，可利用固定机械臂的技术来提高其工作精度。(2)工业机器人与AGV小车是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高精度移动机器人管理调度系统，其特征在于，包括工业机器人、AGV小车、二次定位装置和上位机，所述二次定位装置的数量为多个，分别安装在与加工机床对应的工位上，所述工业机器人和AGV小车的数量也为多个，所述工业机器人可拆卸的安装在所述AGV小车或二次定位装置上，所述加工机床和AGV小车均与上位机通信连接；当需要执行加工任务时，所述加工机床向上位机发送请求信息，所述上位机选择一个安装有工业机器人的AGV小车并将其导航至与发送请求信息的加工机床对应的工位，由工位上的二次定位装置将AGV小车上的工业机器人锁定，同时所述AGV小车解除与工业机器人的连接。

【技术特征摘要】
1.高精度移动机器人管理调度系统，其特征在于，包括工业机器人、AGV小车、二次定位装置和上位机，所述二次定位装置的数量为多个，分别安装在与加工机床对应的工位上，所述工业机器人和AGV小车的数量也为多个，所述工业机器人可拆卸的安装在所述AGV小车或二次定位装置上，所述加工机床和AGV小车均与上位机通信连接；当需要执行加工任务时，所述加工机床向上位机发送请求信息，所述上位机选择一个安装有工业机器人的AGV小车并将其导航至与发送请求信息的加工机床对应的工位，由工位上的二次定位装置将AGV小车上的工业机器人锁定，同时所述AGV小车解除与工业机器人的连接。2.如权利要求1所述的高精度移动机器人管理调度系统，其特征在于，当完成加工任务后所述加工机床向上位机发送请求信息，所述上位机选择未安装工业机器人的AGV小车并将其导航至与发送请求信息的加工机...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊小蒲，宋宁，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61