一种机械手定位方法、装置、机械手及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机械手定位方法、装置、机械手及存储介质，该机械手定位方法包括：获取目标物及其周围的图像信息，所述目标物包括吊卡和/或管柱；根据所述图像信息，得到所述机械手与所述目标物的相对位置关系；根据所述相对位置关系，控制所述机械手运动以使所述机械手和所述目标物对准。本发明专利技术中，当需要机械手抓取管柱或者抓取管柱进入吊卡时，根据机械手与管柱和/或吊卡的相对位置关系，进而控制机械手运动以使机械手和管柱和/或吊卡对准。不再需要人工目视监控画面操纵机械手作业，避免手动频繁调节二层台机械手抓管姿态，不仅抓管柱和送管柱一次成功率高，精准度更高，而且提高了二层台机械手排管和送管作业效率。高了二层台机械手排管和送管作业效率。高了二层台机械手排管和送管作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种机械手定位方法、装置、机械手及存储介质


[0001]本专利技术涉及机械手
，具体而言，涉及一种机械手定位方法、装置、机械手及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，在钻修井机中，采用二层台机械手排管和送管。排管时，机械手需从井口吊卡抓管，并送到二层台排管架。送管时，机械手从排管架抓管，并送给井口吊卡。然而，现有的机械手在抓取吊卡中管柱和送管柱给吊卡时，主要依赖人眼，即一边观看监控视频一边手动操控二层台机械手，从而控制机械手抓取吊卡中管柱和送管柱到吊卡中，效率低下，且精准度不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何提高机械手在抓取吊卡中管柱和送管柱给吊卡时的效率和精准度。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种机械手定位方法，用于对带有摄像功能的机械手进行定位，所述机械手适于设置于钻修井机二层台上，当通过所述机械手进行排管作业或送管作业时，包括：
[0005]获取目标物及其周围的图像信息，所述目标物包括吊卡和/或管柱；
[0006]根据所述目标物及其周围的图像信息，得到所述机械手与所述目标物的相对位置关系；
[0007]根据所述相对位置关系，控制所述机械手运动以使所述机械手和所述目标物对准。
[0008]这样，当需要机械手抓取管柱或者抓取管柱进入吊卡时，首先获取管柱和/或吊卡及其周围的图像信息，在对该图像信息进行分析后，能够得到机械手与管柱和/或吊卡的相对位置关系，最后通过该位置关系，能够控制机械手运动以使机械手和管柱和/或吊卡对准。采用本专利技术的机械手定位方法相比于传统的人工一边观看监控视频一边手动操控二层台机械手，不再需要人工目视监控画面操纵机械手作业，避免手动频繁调节二层台机械手抓管姿态，不仅抓管柱和送管柱一次成功率高，精准度更高，而且提高了二层台机械手排管和送管作业效率。
[0009]可选地，所述目标物及其周围的图像信息包括所述目标物在视觉范围内的姿态信息，所述根据所述目标物及其周围的图像信息，得到所述机械手与所述目标物的相对位置关系包括：
[0010]根据所述目标物在视觉范围内的姿态信息，得到所述目标物的标定线；
[0011]根据所述标定线和所述视觉范围，得到所述机械手与所述目标物的相对位置关系。
[0012]这样，识别管柱和/或吊卡在视觉范围内的姿态信息后，能够得到管柱和/或吊卡
标定线，同时，机械手与管柱和/或吊卡的相对位置关系是通过标定线和视觉范围确定，不需要复杂的运算，识别速度快。
[0013]可选地，所述根据所述目标物在视觉范围内的姿态信息，得到所述目标物的标定线包括：
[0014]获取所述目标物在视觉范围内的轮廓信息；
[0015]根据所述轮廓信息，定位所述目标物的中心位置；
[0016]根据所述中心位置，得到所述标定线。
[0017]这样，先识别管柱和/或吊卡在视觉范围内的轮廓信息，再根据轮廓信息，定位目标物的中心位置，最后通过该中心位置得到标定线，不需要复杂的运算，识别速度快。
[0018]可选地，所述根据所述标定线和所述视觉范围，得到所述机械手本体与所述目标物的相对位置关系包括：
[0019]获取所述标定线到所述视觉范围相对两边的第一距离和第二距离；
[0020]若所述第一距离和所述第二距离满足第一预设条件，所述机械手和所述目标物对准；
[0021]若所述第一距离和所述第二距离未满足第一预设条件，根据所述第一距离和所述第二距离得到所述机械手与所述目标物的偏移量。
[0022]这样，先通过标定线和视觉范围得到第一距离和第二距离，再通过第一距离和第二距离是否满足第一预设条件来得到机械手与管柱和/或吊卡之间的相对位置关系，不需要复杂的运算，识别速度快。
[0023]可选地，所述第一预设条件包括所述第一距离等于所述第二距离；或者，所述第一距离和所述第二距离之差的绝对值等于常数C，C不等于0。
[0024]这样，第一预设条件的运算逻辑简单，便于系统运行，能够降低运算负荷。
[0025]可选地，所述根据所述相对位置关系，控制所述机械手运动以使所述机械手和所述目标物对准包括：
[0026]根据所述偏移量，得到所述机械手的运动范围以及运动速度；
[0027]根据所述机械手的运动范围以及运动速度，控制所述机械手运动直至所述机械手与所述目标物对准。
[0028]这样，先根据偏移量得到机械手的运动范围以及运动速度，最后通过机械手的运动范围以及运动速度控制机械手运动，由此能够实现机械手与管柱和/或吊卡对准。
[0029]本专利技术的另一目的在于提供一种机械手定位装置，包括：
[0030]图像获取单元，其用于获取目标物及其周围的图像信息；
[0031]控制单元，其与所述图像获取单元电连接，用于：
[0032]根据所述目标物及其周围的图像信息，得到机械手与所述目标物的相对位置关系；
[0033]根据所述相对位置关系，控制所述机械手运动以使所述机械手和所述目标物对准。
[0034]这样，图像获取单元获取管柱和/或吊卡及其周围的图像信息，控制单元在对该图像信息进行分析后，能够得到机械手与管柱和/或吊卡的相对位置关系，最后通过该位置关系，控制单元能够控制机械手运动以使机械手和管柱和/或吊卡对准。采用本专利技术的机械手
定位方法相比于传统的人工一边观看监控视频一边手动操控二层台机械手，不再需要人工目视监控画面操纵机械手作业，避免手动频繁调节二层台机械手抓管姿态，不仅抓管柱和送管柱一次成功率高，精准度更高，而且提高了二层台机械手排管和送管作业效率。
[0035]本专利技术的又一目的在于提供一种机械手，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上所述的机械手定位方法。
[0036]本专利技术的机械手与上述的机械手定位方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
[0037]可选地，所述机械手还包括：
[0038]机械手本体，
[0039]工业相机，其设置于所述机械手本体上，所述工业相机用于获取目标物及其周围的图像信息；
[0040]第一驱动件，所述第一驱动件与所述机械手本体驱动连接，所述第一驱动件用于驱动所述机械手本体运动；
[0041]所述处理器与所述工业相机和所述第一驱动件电连接。
[0042]本专利技术的再一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上所述的机械手定位方法。
[0043]本专利技术的计算机可读存储介质与上述的机械手定位方法相对于现有技术所具有的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
[0044]图1为本专利技术的机械手定位方法的一种实施方式的流程示意图；
[0045]图2为本专利技术的机械手定位装置的一种实施方式的工作原理图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械手定位方法，其特征在于，用于对带有摄像功能的机械手(3)进行定位，所述机械手(3)适于设置于钻修井机二层台上，当通过所述机械手(3)进行排管作业或送管作业时，包括：获取目标物及其周围的图像信息，所述目标物包括吊卡(5)和/或管柱(4)；根据所述图像信息，得到所述机械手(3)与所述目标物的相对位置关系；根据所述相对位置关系，控制所述机械手(3)运动以使所述机械手(3)和所述目标物对准。2.根据权利要求1所述的机械手定位方法，其特征在于，所述目标物及其周围的图像信息包括所述目标物在视觉范围内的姿态信息，所述根据所述目标物及其周围的图像信息，得到所述机械手(3)与所述目标物的相对位置关系包括：根据所述目标物在视觉范围内的姿态信息，得到所述目标物的标定线；根据所述标定线和所述视觉范围，得到所述机械手(3)与所述目标物的相对位置关系。3.根据权利要求2所述的机械手定位方法，其特征在于，所述根据所述目标物在视觉范围内的姿态信息，得到所述目标物的标定线包括：获取所述目标物在视觉范围内的轮廓信息；根据所述轮廓信息，定位所述目标物的中心位置；根据所述中心位置，得到所述标定线。4.根据权利要求2所述的机械手定位方法，其特征在于，所述根据所述标定线和所述视觉范围，得到所述机械手(3)与所述目标物的相对位置关系包括：获取所述标定线到所述视觉范围相对两边的第一距离和第二距离；若所述第一距离和所述第二距离满足第一预设条件，所述机械手(3)和所述目标物对准；若所述第一距离和所述第二距离未满足第一预设条件，根据所述第一距离和所述第二距离得到所述机械手(3)与所述目标物的偏移量。5.根据权利要求4所述的机械手定位方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：周湘林，肖文，胡爱田，
申请(专利权)人：湖南三一石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：