双重识别的协作机器人监测工业物联网系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了双重识别的协作机器人监测工业物联网系统及其控制方法，包括：选出多个关键时刻；建立协作机器人空间；以标准加工情况下目标协作机器人的关键点在关键时刻时在协作机器人空间中的坐标作为基准坐标；获取第一坐标和第二坐标；根据同一关键时刻下相同关键点的第一坐标、第二坐标和基准坐标之间的差异监测目标协作机器人的工作情况。本发明专利技术通过对图像信息和位移传感器数据的同步监控，实现对协作机器人的作业情况进行监视并调整，有效的避免了通过位移传感器单一监视可能会造成的数据误差，提高了生产的良品率。提高了生产的良品率。提高了生产的良品率。

【技术实现步骤摘要】
双重识别的协作机器人监测工业物联网系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及智能制造
，具体涉及双重识别的协作机器人监测工业物联网系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]协作机器人是一种被设计成和人类在共同工作空间中能协同作业的机器人，充分发挥出机器人的效率与人类的能动性，有效加快工作完成进度。且体型小，低成本、安全易用、自动编程、易操作等几大特点，使用协作机器人代替传统工业机器人已经成为行业趋势。
[0003]协作机器人高度依赖自动控制，所以对于协作机器人的监测和作业修正是行业高度关注的领域。目前主流的协作机器人监测方案，基于位移传感器实现，通过位移传感器的数据对协作机器人的作业情况进行监视并调整；然而位移传感器在长期作业后，容易出现基线偏移、数据零漂等现象，不利于协作机器人的作业调整。

技术实现思路

[0004]为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供双重识别的协作机器人监测工业物联网系统及其控制方法。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，包括依次连接的服务平台、管理平台和传感网络平台，所述管理平台包括：
[0006]选取模块，被配置为从目标协作机器人的一个加工周期中选出多个关键时刻；所述加工周期为所述目标协作机器人对一个工件的加工流程；所述关键时刻为加工周期中所述目标协作机器人静止的时刻；
[0007]空间模块，被配置为建立协作机器人空间，并在所述协作机器人空间中建立协作机器人关键点；所述关键点包括所述协作机器人多个关节的点位；
[0008]基准模块，被配置为将标准加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标作为基准坐标；
[0009]获取模块，被配置为通过所述传感网络平台获取第一坐标和第二坐标；所述第一坐标为从所述目标协作机器人的图像信息中获取的生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标；所述第二坐标为通过配置于所述目标协作机器人的位移传感器获取的生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标；
[0010]计算模块，被配置为根据同一关键时刻下相同关键点的第一坐标、第二坐标和基准坐标之间的差异监测所述目标协作机器人的工作情况，并将所述工作情况通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。
[0011]本申请实施例实施时，为了减少因位移传感器误差或错误带来的协作机器人监控和调整问题，引入了图像信息对位移传感器产生的数据进行相互印证。其中为了对图像信
息和位移传感器数据进行对比，需要通过明确的时刻和坐标空间进行对比。明确的时刻通过加工周期中的关键时刻实现，在协作机器人工作时，每个环节动作都会存在暂停的时刻以进行稳定作业，时间往往为毫秒级，将这个暂停的时刻作为关键时刻既可实现图像信息和位移传感器数据上时间的对齐；同时图像信息的采样频率往往会远远小于位移传感器的采样频率，所以通过选定这些暂停的时刻可以最大限度的避免采样频率带来的图像信息和位移传感器数据的差异。示例的，图像信息的采样频率一般是30Hz，位移传感器的采集频率一般是2kHz，而协作机器人的暂停的时刻一般在50ms以上，所以图像信息中，至少会有一帧满足该暂停时刻，将该帧的时刻与位移传感器数据对齐，可以有效的保证数据采样的同时行。
[0012]同样的，为了对不同采样方式得到的数据进行比对，在本申请实施例中，还采用了协作机器人空间的方式，将图像信息中关键点在关键时刻的坐标作为第一坐标，将位移传感器数据中关键点在关键时刻的坐标作为第二坐标，将标准加工情况下对应的关键点在关键时刻的坐标作为基准坐标，通过这三个坐标可以进行直接的对比，以实现对目标协作机器人的工作情况的监测和调整，同时对图像信息和位移传感器数据中任意一个是否失效进行判断。本申请实施例通过对图像信息和位移传感器数据的同步监控，实现对协作机器人的作业情况进行监视并调整，有效的避免了通过位移传感器单一监视可能会造成的数据误差，提高了生产的良品率。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述获取模块还被配置为：
[0014]通过双摄像头对所述目标协作机器人进行拍摄形成3D图像信息，并从所述3D图像信息中提取所述关键点在各个关键时刻的坐标作为3D坐标；
[0015]将所述3D坐标映射到所述协作机器人空间中形成所述第一坐标。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述位移传感器被配置于所述目标协作机器人对应所述关键点的关节处；
[0017]所述获取模块还被配置为：
[0018]通过配置于所述目标协作机器人的位移传感器获取生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时的位移数据；
[0019]根据所述位移数据和所述关键点在所述加工周期的初始坐标计算位移传感器坐标；
[0020]将所述位移传感器坐标映射到所述协作机器人空间中形成所述第二坐标。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述计算模块还被配置为：
[0022]获取同一关键时刻下全部关键点的第一坐标形成第一坐标群，并获取所述同一关键时刻下全部关键点的第二坐标形成第二坐标群；
[0023]计算所述第一坐标群和所述第二坐标群对应关键点的坐标值差值作为关键点坐标差异值；
[0024]如果所述关键点坐标差异值小于等于第一预设值，则执行第一动作；如果所述关键点坐标差异值大于所述第一预设值，则执行第二动作；所述第一动作为不修正所述图像信息和所述位移传感器的动作，所述第二动作为修正所述图像信息和/或所述位移传感器的动作。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述计算模块还被配置为：
[0026]执行第一动作时，将所述第二坐标群与对应的基准坐标进行比较；
[0027]如果比较结果为符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作正常；
[0028]如果比较结果为不符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作异常，并根据所述第二坐标群与对应的基准坐标的差异对所述目标协作机器人的动作进行修正。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述计算模块还被配置为：
[0030]执行第二动作时，将当前的所述第一坐标群和当前的所述基准坐标输入失真检测模型，并接收所述失真检测模型输出的失真判断结果；
[0031]如果所述失真判断结果为失真，则判定所述第一坐标群失效，并对所述图像信息进行失真校准，同时将所述第二坐标群与对应的基准坐标进行比较；
[0032]若比较结果为符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作正常；
[0033]若比较结果为不符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作异常，并根据所述第二坐标群与对应的基准坐标的差异对所述目标协作机器人的动作进行修正；
[0034]如果所述失真判断结果为未失真，则判定所述第二坐标群失效，并通过所述第一坐标群对所述第二坐标群对应的位移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，包括依次连接的服务平台、管理平台和传感网络平台，其特征在于，所述管理平台包括：选取模块，被配置为从目标协作机器人的一个加工周期中选出多个关键时刻；所述加工周期为所述目标协作机器人对一个工件的加工流程；所述关键时刻为加工周期中所述目标协作机器人静止的时刻；空间模块，被配置为建立协作机器人空间，并在所述协作机器人空间中建立协作机器人关键点；所述关键点包括所述协作机器人多个关节的点位；基准模块，被配置为将标准加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标作为基准坐标；获取模块，被配置为通过所述传感网络平台获取第一坐标和第二坐标；所述第一坐标为从所述目标协作机器人的图像信息中获取的生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标；所述第二坐标为通过配置于所述目标协作机器人的位移传感器获取的生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时在所述协作机器人空间中的坐标；计算模块，被配置为根据同一关键时刻下相同关键点的第一坐标、第二坐标和基准坐标之间的差异监测所述目标协作机器人的工作情况，并将所述工作情况通过所述服务平台发送至用户平台向用户展示。2.根据权利要求1所述的双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，其特征在于，所述获取模块还被配置为：通过双摄像头对所述目标协作机器人进行拍摄形成3D图像信息，并从所述3D图像信息中提取所述关键点在各个关键时刻的坐标作为3D坐标；将所述3D坐标映射到所述协作机器人空间中形成所述第一坐标。3.根据权利要求1所述的双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，其特征在于，所述位移传感器被配置于所述目标协作机器人对应所述关键点的关节处；所述获取模块还被配置为：通过配置于所述目标协作机器人的位移传感器获取生产加工情况下所述目标协作机器人的关键点在所述关键时刻时的位移数据；根据所述位移数据和所述关键点在所述加工周期的初始坐标计算位移传感器坐标；将所述位移传感器坐标映射到所述协作机器人空间中形成所述第二坐标。4.根据权利要求1所述的双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，其特征在于，所述计算模块还被配置为：获取同一关键时刻下全部关键点的第一坐标形成第一坐标群，并获取所述同一关键时刻下全部关键点的第二坐标形成第二坐标群；计算所述第一坐标群和所述第二坐标群对应关键点的坐标值差值作为关键点坐标差异值；如果所述关键点坐标差异值小于等于第一预设值，则执行第一动作；如果所述关键点坐标差异值大于所述第一预设值，则执行第二动作；所述第一动作为不修正所述图像信息和所述位移传感器的动作，所述第二动作为修正所述图像信息和/或所述位移传感器的动作。
5.根据权利要求4所述的双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，其特征在于，所述计算模块还被配置为：执行第一动作时，将所述第二坐标群与对应的基准坐标进行比较；如果比较结果为符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作正常；如果比较结果为不符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作异常，并根据所述第二坐标群与对应的基准坐标的差异对所述目标协作机器人的动作进行修正。6.根据权利要求4所述的双重识别的协作机器人监测工业物联网系统，其特征在于，所述计算模块还被配置为：执行第二动作时，将当前的所述第一坐标群和当前的所述基准坐标输入失真检测模型，并接收所述失真检测模型输出的失真判断结果；如果所述失真判断结果为失真，则判定所述第一坐标群失效，并对所述图像信息进行失真校准，同时将所述第二坐标群与对应的基准坐标进行比较；若比较结果为符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作正常；若比较结果为不符合，则判断当前关键时刻所述目标协作机器人工作异常，并根据所述第二坐标群与对应的基准坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵泽华，权亚强，张磊，梁永增，魏小军，
申请(专利权)人：成都秦川物联网科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：