一种机器人多模态信息监控交互平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机器人多模态信息监控交互平台，包括：工作台，其设置有工装夹具；工业机器人，其设置在工作台的旁边；工业机器人包括机器人本体、末端执行器和机器人控制器，末端执行器安装在机器人本体的末端，末端执行器和机器人本体的驱动机构均电性连接至机器人控制器；力觉传感器，其固定在末端执行器上；噪声传感器，其安装在工装夹具上；温度传感器，其安装在工装夹具上；视觉传感器，其安装在工作台的旁边，用于监控工业机器人的动作路径；下位机，其与机器人控制器、力觉传感器、噪声传感器、温度传感器、视觉传感器电性连接。本实用新型专利技术提高了加工精度，解决了加工过程中缺乏加工过程监控导致加工精度较低的问题。乏加工过程监控导致加工精度较低的问题。乏加工过程监控导致加工精度较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人多模态信息监控交互平台


[0001]本技术属于机器人加工监控交互平台
，具体涉及一种机器人多模态信息监控交互平台。

技术介绍

[0002]随着机器人技术和智能制造的逐步发展，机器人的应用场景逐渐从相对单一的制造场景向多种混合型场景不断变化，这使得整个过程中需要注意的外界环境信息种类更加多样。同时，制造业开始从基于经验的决策向基于证据的决策过渡，从解决可见的问题到避免不可见的问题转变，从基于控制的机器学习向基于丰富数据的深度学习发展，而这些转变都需要人们对于多种多样的信息数据进行很好的融合和处理，通过这些数据进行决策和分析，从而做出更好的决策和反应。所以，如何利用多种不同传感器数据进行整合，实现一个完整的多模态信息监控交互平台是未来制造技术的重点挑战。
[0003]目前，大多数加工作业主要通过单一传感器反馈的数据进行控制或者补偿，而单一传感器难以提供一些复杂场景下机器人的精细操作所需的数据信息，因此多模态信息的引入为机器人各种场景下的精细加工创造了可能。对于机器人系统而言，所采集到的多模态信息具有一些明显特点，为后续的控制工作带来了巨大的挑战。这些问题主要是：（1）机器人的操作环境通常非常复杂，因此采集到的数据通常具有很多的噪声和野点。（2）机器人总是在动态环境下工作，采集到的多模态数据必然具有复杂的动态特性。（3）机器人携带的传感器工作频带、使用周期具有很大差异，导致各个模态之间的数据难以“配对”。
[0004]机器人是一个复杂的系统，开展机器人多模态融合感知需要综合考虑任务特性、环境特性和传感器特性。尽管人们已经充分认识到多模态信息在机器人系统上的应用，国内很多相关机构，如东南大学、北京航空航天大学等都在这方面展开了许多研究工作，但目前多模态信息的融合和处理仍然存在很大的发展空间。将传感器信息更好地融合和处理，从而指导机器人的加工作业是未来机器人应用中十分重要的内容。
[0005]随着机器人技术的发展，工业机器人的瓶颈逐渐向应用端转移。在装配、涂料、磨抛等力觉触控任务的应用场景，要求机器人具有对接触力的感知和控制能力，接触的存在使得精确的动态仿真难以实现。传统的离线编程方式要求明确地指定机器人的运动，并且要求工件一致性好、有较高的安装精度和建模精度，复杂曲面示教困难且路径精度低。整个加工过程缺乏环境的感知和加工过程监控，无法有效跟踪加工精度及控制加工精度。如何有效提高工业机器人在实际应用场景中的加工精度成为了一个热门内容。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种机器人多模态信息监控交互平台，以解决加工过程中缺乏加工过程监控导致加工精度较低的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种机器人多模态信息监控交互平台，包括：
[0008]工作台，其设置有工装夹具，用于定位工件；
[0009]工业机器人，其设置在工作台的旁边，用于对所述工件执行作业任务；所述工业机器人包括机器人本体、末端执行器和机器人控制器，所述末端执行器安装在所述机器人本体的末端，所述末端执行器和机器人本体的驱动机构均电性连接至机器人控制器；
[0010]力觉传感器，其固定在所述末端执行器上，用于测量所述末端执行器作业时与所述工件之间的接触力；
[0011]噪声传感器，其安装在所述工装夹具上，用于测量作业时产生的噪声；
[0012]温度传感器，其安装在所述工装夹具上，用于测量作业时所述工件的温度；
[0013]视觉传感器，其安装在所述工作台的旁边，用于监控所述工业机器人的动作路径；
[0014]下位机，其与所述机器人控制器、所述力觉传感器、所述噪声传感器、所述温度传感器、所述视觉传感器电性连接，用于现场控制。
[0015]优选地，所述机器人多模态信息监控交互平台还包括测力传感器，所述测力传感器安装在工作台的底部。
[0016]优选地，所述力觉传感器采用六轴力矩传感器。
[0017]优选地，所述视觉传感器固定在立架上，所述立架设置在工作台的旁边。
[0018]优选地，所述工业机器人为关节机械手臂。
[0019]优选地，所述视觉传感器包括照相机或摄像机。
[0020]优选地，所述下位机通过EtherCAT高速实时总线分别连接所述机器人控制器、所述力觉传感器、所述噪声传感器、所述温度传感器。
[0021]优选地，所述下位机设置有EtherNet/IP接口，所述EtherNet/IP接口连接所述力觉传感器。
[0022]优选地，所述下位机通过以太网与上位机通信连接。
[0023]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：该机器人多模态信息监控交互平台设置了多种不同传感器，通过多个传感器的相互配合实现加工过程监控，通过多种不同传感器数据的融合为整个加工过程提供不同的补偿信息，从而进一步提高加工精度；多模态数据可以获得更加全面准确的信息，有效增强信息采集的可靠性和容错性，为机器人实现更高效的决策提供了新的思路和基础；该机器人多模态信息监控交互平台几乎不受加工方式、加工材料和加工形状等的变化影响，通过该平台进行相关作业比起传统加工平台的加工精度有明显提升，且整个过程更加可控，实用性和稳定性更好。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例的结构示意图。
[0025]图中标记：1、工件；2、工作台；3、工装夹具；4、工业机器人；41、机器人本体；42、末端执行器；5、力觉传感器；6、噪声传感器；7、温度传感器；8、视觉传感器；81、立架；9、测力传感器。
具体实施方式
[0026]为了让本技术的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0027]如图1所示，本实施例提供了一种机器人多模态信息监控交互平台，包括：
[0028]工作台2，其设置有工装夹具3，用于定位工件1；
[0029]工业机器人4，其设置在工作台2的旁边，用于对所述工件1执行作业任务；所述工业机器人4包括机器人本体41、末端执行器42和机器人控制器，所述末端执行器42安装在所述机器人本体41的末端，所述末端执行器42和机器人本体41的驱动机构均电性连接至机器人控制器；
[0030]力觉传感器5，其固定在所述末端执行器42上，用于测量所述末端执行器42作业时与所述工件1之间的接触力；
[0031]噪声传感器6，其安装在所述工装夹具3上，用于测量作业时产生的噪声；
[0032]温度传感器7，其安装在所述工装夹具3上，用于测量作业时所述工件1的温度；
[0033]视觉传感器8，其安装在所述工作台2的旁边，用于监控所述工业机器人4的动作路径；
[0034]下位机，其与所述机器人控制器、所述力觉传感器5、所述噪声传感器6、所述温度传感器7、所述视觉传感器8电性连接，用于现场控制。
[0035]在本实施例中，所述机器人多模态信息监控交互平台还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人多模态信息监控交互平台，其特征在于，包括：工作台，其设置有工装夹具，用于定位工件；工业机器人，其设置在工作台的旁边，用于对所述工件执行作业任务；所述工业机器人包括机器人本体、末端执行器和机器人控制器，所述末端执行器安装在所述机器人本体的末端，所述末端执行器和机器人本体的驱动机构均电性连接至机器人控制器；力觉传感器，其固定在所述末端执行器上，用于测量所述末端执行器作业时与所述工件之间的接触力；噪声传感器，其安装在所述工装夹具上，用于测量作业时产生的噪声；温度传感器，其安装在所述工装夹具上，用于测量作业时所述工件的温度；视觉传感器，其安装在所述工作台的旁边，用于监控所述工业机器人的动作路径；下位机，其与所述机器人控制器、所述力觉传感器、所述噪声传感器、所述温度传感器、所述视觉传感器电性连接，用于现场控制。2.根据权利要求1所述的机器人多模态信息监控交互平台，其特征在于：所述机器人多模态信息监控交互平台还包括测力传感器，所述测力传感器安装在工作台的底部。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军希，王鹏，李红云，
申请(专利权)人：福建省德腾智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：