一种工业机器人的多轴运动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种工业机器人的多轴运动控制方法，包括工业机器人，工业机器人与控制箱的一端连接，控制箱的另一端与外传感器的一端连接，外传感器的另一端与计算机的一端连接，计算机的另一端与图像采集的一端连接，图像采集的另一端与摄像头连接，并且，摄像头位于工业机器人上，控制箱包括控制器硬件、机器人语言、运动学软件、控制算法软件、功能软件及储存模块，其中，控制器硬件、机器人语言、运动学软件、控制算法软件、功能软件及储存模块依次连接，工业机器人包括驱动器、传动机构、机械手机构、机械手总成、内传感器操作器，驱动器、传动机构、机械手机构、机械手总成、内传感器及操作器依次连接。

A Multi-Axis Motion Control Method for Industrial Robots

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人的多轴运动控制方法
本专利技术涉及工业机器人领域，具体来说，涉及一种工业机器人的多轴运动控制方法。
技术介绍
目前，在工业机器人的研究领域中，工业机器人的控制系统是最重要的部分。目前，大部分机器人主要采用精密减速机和伺服电机配合来保证运动精度，并按事先示教的路径轨迹运动。但由于加工制造高精度的精密减速机对加工设备及工艺水平要求极高，且制造成本也很难控制，并且由于机械不可逆的机械磨损，随着使用年限的增加，其精度会逐渐降低，进而严重影响机器人的性能。另外，随着工业自动化水平的不断提高，机器人和工厂流水线的配合越来越必要。由于目标物体随着流水线一起运动，其摆放位置和角度并不固定，目前机器人基于示教的按固定轨迹运动的方式基本无法胜任流水线式的工作方式。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供一种工业机器人的多轴运动控制方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种工业机器人的多轴运动控制方法，包括工业机器人，所述工业机器人与控制箱的一端连接，所述控制箱的另一端与外传感器的一端连接，所述外传感器的另一端与计算机的一端连接，所述计算机的另一端与图像采集的一端连接，所述图像采集的另一端与摄像头连接，并且，所述摄像头位于所述工业机器人上。优选的，所述控制箱包括控制器硬件、机器人语言、运动学软件、控制算法软件、功能软件及储存模块，其中，所述控制器硬件、所述机器人语言、所述运动学软件、所述控制算法软件、所述功能软件及所述储存模块依次连接。优选的，所述工业机器人包括驱动器、传动机构、机械手机构、机械手总成、内传感器操作器，所述驱动器、所述传动机构、所述机械手机构、所述机械手总成、所述内传感器及所述操作器依次连接。优选的，还包括对工业机器人的动力实施监控的三相电网检测模块及实时监控模块。优选的，所述控制器硬件的芯片采用NE集成芯片。优选的，所述储存模块包括RAM和存储器。根据本专利技术的另一方面，提供了一种工业机器人的多轴运动控制方法。该工业机器人的多轴运动控制方法包括以下步骤：通过启动工业机器人，使得设备通电；通过计算机获取工业机器人各轴的当前数据，控制工业机器人到达指定位置；通过驱动器、传动机构及操作器带动工业机器人的机械手机构工作，在指定位置等待；通过外传感器及内传感器可以感应产品是否到达指定位置；当产品未到达指定位置，将指令传递上一步骤，当产品到达指定位置，将指令传递到子程序中；子程序控制工业机器人的机械手抓取产品，并运动到指定位置；停止。根据上述方法，该方法中的子程序包括以下步骤：确定工业机器人的位置信息；通过工业机器人上的摄像头对产品进行图像采集；图像采集的信息通过控制器硬件进行特征提取；通过运动学软件及控制算法软件获取机械手及产品的三维坐标；通过上述步骤的三维坐标，使得机器人语言给定各关节的数值；将上述步骤获取的数值指令传递给功能软件，对数据进行处理；生成控制各轴同步运动的同步信号，向工业机器人各轴驱动器同步发出控制脉冲指令，实现各轴的同步运动。本专利技术的有益效果：1、通过单个摄像机、计算机及图像采集，负责视觉图像的采集和机器视觉算法，为工业机器人提供了接口丰富的开发包函数，分辨率、帧率等，使得覆盖面广，通用性及稳定性好；2、该控制系统由计算机和控制箱组成，用来控制工业机器人的末端的实际位置，经摄像头对工业机器人的工作区进行拍摄，计算机通过图像识别方法，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，通过运动学软件求解得到工业机器人各关节位置误差值，最后控制高精度的末端执行机构，调整工业机器人的位姿，使得工业机器人可以更好的胜任流水线式的工作方式；3、本专利技术通过控制箱中的多组软件对动作信号进行处理，并生成轴运动的控制指令，最后将控制指令同步发出，从而控制多个轴同步运动，从而实现了工业机器人的多个轴进行同步运动。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是根据本专利技术实施例的一种工业机器人的多轴运动控制方法的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的控制箱及工业机器人的的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种工业机器人的多轴运动控制方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例的子程序的流程图。图中：1、工业机器人；2、控制箱；3、外传感器；4、计算机；5、图像采集；6、摄像头；7、控制器硬件；8、机器人语言；9、运动学软件；10、控制算法软件；11、功能软件；12、驱动器；13、传动机构；14、机械手机构；15、机械手总成；16、内传感器；17、操作器；18、三相电网检测模块；19、实时监控模块；20、储存模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例，如图1-2所示，根据本专利技术实施例的一种工业机器人的多轴运动控制方法，包括工业机器人1，工业机器人1与控制箱2的一端连接，控制箱2的另一端与外传感器3的一端连接，外传感器3的另一端与计算机4的一端连接，计算机4的另一端与图像采集5的一端连接，图像采集5的另一端与摄像头6连接，并且，摄像头6位于工业机器人1上，其中，还包括对工业机器人1的动力实施监控的三相电网检测模块18及实时监控模块19。如图2所示，控制箱2包括控制器硬件7、机器人语言8、运动学软件9、控制算法软件10、功能软件11及储存模块20，其中，控制器硬件7、机器人语言8、运动学软件9、控制算法软件10、功能软件11及储存模块20依次连接，这里需要注意的是，该控制器硬件7的芯片采用NE555集成芯片，储存模块20包括RAM和存储器。如图2所示，工业机器人1包括驱动器12、传动机构13、机械手机构14、机械手总成15、内传感器16及操作器17，驱动器12、传动机构13、机械手机构14、机械手总成15、内传感器16及操作器17依次连接。如图3所示，根据本专利技术实施例，还提供了一种工业机器人的多轴运动控制方法，包括以下步骤：S01：通过启动工业机器人，使得设备通电；S02：通过计算机获取工业机器人各轴的当前数据，控制工业机器人到达指定位置；S03：通过驱动器、传动机构及操作器带动工业机器人的机械手机构工作，在指定位置等待；S04：通过外传感器及内传感器可以感应产品是否到达指定位置；S05：当产品未到达指定位置，将指令传递上一步骤，当产品到达指定位置，将指令传递到子程序中；S06：子程序控制工业机器人的机械手抓取产品，并运动到指定位置；S07：停止。如图4所示，根据本专利技术实施例，该工业机器人的多轴运动控制方法的子程序包括以下步骤：S101：确定工业机器人的位置信息；S102：通过工业机器人上的摄像头对产品进行图像采集；S103：图像采集的信息通过控制器硬件进行特征提取；S104：通过运动学软件及控制算法软件获取机械手及产品的三维坐标；S105：通过上述步骤的三维坐标，使得机器人语言给定各关节的数值；S106：将上述步骤获取的数值指令传递给功能软件，对数据进行处理；S107：生成控制各轴同步运动的同步信号，向工业机器人各轴驱动器同步发出控制脉冲指令，实现各轴的同步运动。为了方便理解本专利技术的上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人的多轴运动控制方法，其特征在于，包括工业机器人（1），所述工业机器人（1）与控制箱（2）的一端连接，所述控制箱（2）的另一端与外传感器（3）的一端连接，所述外传感器（3）的另一端与计算机（4）的一端连接，所述计算机（4）的另一端与图像采集（5）的一端连接，所述图像采集（5）的另一端与摄像头（6）连接，并且，所述摄像头（6）位于所述工业机器人（1）上。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人的多轴运动控制方法，其特征在于，包括工业机器人（1），所述工业机器人（1）与控制箱（2）的一端连接，所述控制箱（2）的另一端与外传感器（3）的一端连接，所述外传感器（3）的另一端与计算机（4）的一端连接，所述计算机（4）的另一端与图像采集（5）的一端连接，所述图像采集（5）的另一端与摄像头（6）连接，并且，所述摄像头（6）位于所述工业机器人（1）上。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多轴运动控制方法，其特征在于，所述控制箱（2）包括控制器硬件（7）、机器人语言（8）、运动学软件（9）、控制算法软件（10）、功能软件（11）及储存模块（20），其中，所述控制器硬件（7）、所述机器人语言（8）、所述运动学软件（9）、所述控制算法软件（10）、所述功能软件（11）及所述储存模块（20）依次连接。3.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多轴运动控制方法，其特征在于，所述工业机器人（1）包括驱动器（12）、传动机构（13）、机械手机构（14）、机械手总成（15）、内传感器（16）及操作器（17），所述驱动器（12）、所述传动机构（13）、所述机械手机构（14）、所述机械手总成（15）、所述内传感器（16）及所述操作器（17）依次连接。4.根据权利要求1所述的一种工业机器人的多轴运动控制方法，包括以下步骤：通过启动工业机器人，使得设备通电；通过计算机获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣，朱培，罗明朋，
申请(专利权)人：南京市晨枭软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32