一种工业机器人智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种工业机器人智能控制系统，该智能控制系统包括磁吸规划模块、图像获取模块、图像位置分析模块、金属件分析模块、执行磁吸柱筛选模块、吸附执行模块、吸附稳定性分析模块、复位吸附模块、管理数据库。本系统通过分析各金属件与其对应的磁吸柱所在水平面之间的距离筛选最佳金属件，并通过最佳金属件的金属信息图像选取对最佳金属件进行吸附的各磁吸柱，通过分析最佳金属件的稳定系数来评估吸附稳定情况，达到了对金属件分拣的精准操作，提高了分拣效率，同时确保了金属件吸附的稳定性，减少掉落风险，提升了工业自动化生产过程的效率和质量。率和质量。率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人智能控制系统


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，具体而言，涉及一种工业机器人智能控制系统。

技术介绍

[0002]随着工业发展和自动化技术的进步，工业机器人在生产和制造领域的应用越来越广泛。金属分拣是其中一个重要的应用领域，涉及到从混合物中分离不同类型和尺寸的金属零件，传统的金属分拣过程通常需要大量的人工操作，效率低下且易出错。因此，开发一种工业机器人智能控制系统来实现自动化的金属分拣具有重要的研究价值和实际意义。
[0003]在金属的分拣过程中，准确地检测和辨识目标金属的特性是至关重要的。然而现有系统对此仍存在不足之处，具体体现在以下方面：一、在吸附金属件的选择上，现有系统缺乏自适应性，无法自动选择最适合吸附特定金属件的方法或器具，需要人工干预调整吸附方法、设置吸附参数，导致操作人员的工作量增加且可能出现误差。同时对于复杂形状或者覆盖有其他材料的金属件，现有系统可能缺乏灵活性和适应性，难以实现准确的吸附。
[0004]二、在对于金属件的定位上，现有系统可能无法实现对金属件位置的高精度定位，导致机器人在后续的操作中难以准确处理或加工金属件，同时对于不规则形状的金属件，在处理时会遇到困难，如曲线、异形等，导致定位不准确或失败。
[0005]三、在金属件的重心判断和吸附稳定性上，现有系统可能难以准确判断金属件的重心位置，影响后续吸附和操作的稳定性。吸附稳定性差：现有系统可能无法确保金属件在吸附过程中保持稳定，容易出现滑动、倾斜或掉落的情况，影响后续的操作质量和效率。/>
技术实现思路

[0006]为了克服
技术介绍
中的缺点，本专利技术实施例提供了一种工业机器人智能控制系统，能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种工业机器人智能控制系统，包括：磁吸规划模块，用于对磁吸板底部设置的各磁吸柱按预设顺序进行编号，将各磁吸柱的编号依次编号为1,2,...,j,...,q。
[0008]图像获取模块，用于获取放置在堆放容器内的各金属件的图像以及各金属件的三维坐标信息，将各金属件的图像记为各金属件的金属信息图像。
[0009]图像位置分析模块，用于根据各金属件的三维坐标信息来确定各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离，通过将各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离进行比对筛选出最佳金属件。
[0010]金属件分析模块，用于根据最佳金属件对应的金属信息图像得到最佳金属件对应的体积，进而分析获得其重心坐标。
[0011]执行磁吸柱筛选模块，用于根据最佳金属件对应的金属信息图像向上投影所覆盖的各磁吸柱，将其记为各待选磁吸柱，并根据最佳金属件对应的体积计算得到其质量，以此判断磁吸柱的数量并根据金属件的重心坐标进而筛选出各执行磁吸柱。
[0012]吸附执行模块，用于控制各执行磁吸柱向下移动并将最佳金属件进行吸附，吸附完成后将最佳金属件抬升到要求高度。
[0013]吸附稳定性分析模块，用于读取最佳金属件在抬升过程中各次移动的信息，分析获得最佳金属件稳定系数。
[0014]复位吸附模块，用于将最佳金属件稳定系数与预设的金属件稳定系数阈值进行比对，根据比对结果对最佳金属件进行对应操作。
[0015]管理数据库，用于储存磁吸板的架空高度、各磁吸柱三维坐标、各金属件的密度、各最佳金属件稳定系数阈值、磁吸柱对应吸附金属件质量阈值，并储存最佳金属件横向、纵向、竖直移动距离安全阈值以及最佳金属件横向、纵向、竖直移动距离和偏斜角度值的权值系数，同时储存最佳金属件的偏斜角度值修正系数。
[0016]作为一种优选的方案，所述各金属件的三维坐标信息的具体分析方法为：通过激光扫描器获取各金属件各个点的三维坐标，生成各金属件的位置坐标集合，并记为各金属件的三维坐标信息。
[0017]作为一种优选的方案，所述各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离的具体分析方法包括以下步骤：第一步，将各金属件的位置坐标集合和各磁吸柱的三维坐标导入设定的三维位置坐标系内，该三维位置坐标系以各金属件放置的堆放容器的横向为X轴、纵向为Y轴、竖直方向为Z轴，且其中心点位置为堆放容器底部的顶角，得到各金属件两端中部的位置坐标，并将其分别记为(x
n
，y
n
，z
n
)、(x'
n
，y'
n
，z'
n
)，并得到磁吸板上各磁吸柱位置坐标，将其所在水平面在竖轴上的距离记为zj，n表示第n个金属件的编号，n＝1,2,...,m，j表示为第j个磁吸柱，j＝1，2，...,q。
[0018]第二步，通过公式获得各金属件两端中部位置坐标的平均值，记为各金属件待测量点坐标通过计算公式获取各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离。
[0019]第三步，通过将各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离按照距离从小到大的顺序进行排序，筛选出各金属件与其对应金属件的磁吸柱所在水平面之间的最小距离，进而筛选出与其对应金属件的磁吸柱所在水平面之间的最小距离对应的金属件，将其记为最佳金属件。
[0020]作为一种优选的方案，所述金属件的重心坐标的具体分析方法为：第一步，将最佳金属件的所在位置导入设定的三维位置坐标系内，在三维位置坐标系内将最佳金属件在横坐标、纵坐标、竖坐标上的距离分别划分成若干个质点，得到最佳金属件的质点坐标合集记为(x
i
，y
i
，z
i
)，i表示划分的质点的编号，i＝1,2,...k，x
i
表示第i个质点的横坐标，y
i
表示第i个质点的纵坐标，z
i
表示第i个质点的竖坐标。
[0021]第二步，根据最佳金属件对应的金属信息图像得到最佳金属件对应的体积V，通过公式获取最佳金属件每个质点的质量m
i
，ρ表示最佳金属件的密度，将其与最佳金
属件的质点坐标合集分别代入公式得到最佳金属件在横轴、纵轴、竖轴上的质心将其记为重心坐标
[0022]作为一种优选的方案，所述各执行磁吸柱的具体获取方法包括以下步骤：第一步，根据扫描获取的最佳金属件对应的金属信息图像向上投影，将投影所覆盖的各磁吸柱记为各待选磁吸柱。
[0023]第二步，根据三维位置坐标系以各金属件与各待选磁吸柱所在水平面之间的竖轴距离进行统计，并根据三维位置坐标系获取最佳金属件与各待选磁吸柱所在水平面之间的竖轴距离，将各金属件与各待选磁吸柱所在水平面之间的竖轴距离与最佳金属件与各待选磁吸柱所在水平面之间的竖轴距离进行比对，筛选出小于最佳金属件与各待选磁吸柱所在水平面之间的竖轴距离的竖轴距离，记为竖轴优选距离，并进而筛选出竖轴优选距离对应的各金属件，将其记为各阻挡金属件。
[0024]第三步，将各阻挡金属件对应的金属信息图像与最佳金属件对应的金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人智能控制系统，其特征在于，该智能控制系统具体包括以下模块：磁吸规划模块，用于对磁吸板底部设置的各磁吸柱按预设顺序进行编号，将各磁吸柱的编号依次编号为1,2,...,j,...,q；图像获取模块，用于获取放置在堆放容器内的各金属件的图像以及各金属件的三维坐标信息，将各金属件的图像记为各金属件的金属信息图像；图像位置分析模块，用于根据各金属件的三维坐标信息来确定各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离，通过将各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离进行比对筛选出最佳金属件；金属件分析模块，用于根据最佳金属件对应的金属信息图像得到最佳金属件对应的体积，进而分析获得其重心坐标；执行磁吸柱筛选模块，用于根据最佳金属件对应的金属信息图像向上投影所覆盖的各磁吸柱，将其记为各待选磁吸柱，并根据最佳金属件对应的体积计算得到其质量，以此判断磁吸柱的数量并根据金属件的重心坐标进而筛选出各执行磁吸柱；吸附执行模块，用于控制各执行磁吸柱向下移动并将最佳金属件进行吸附，吸附完成后将最佳金属件抬升到要求高度；吸附稳定性分析模块，用于读取最佳金属件在抬升过程中各次移动的信息，分析获得最佳金属件稳定系数；复位吸附模块，用于将最佳金属件稳定系数与预设的金属件稳定系数阈值进行比对，根据比对结果对最佳金属件进行对应操作；管理数据库，用于储存磁吸板的架空高度、各磁吸柱三维坐标、各金属件的密度、各最佳金属件稳定系数阈值、磁吸柱对应吸附金属件质量阈值，并储存最佳金属件横向、纵向、竖直移动距离安全阈值以及最佳金属件横向、纵向、竖直移动距离和偏斜角度值的权值系数，同时储存最佳金属件的偏斜角度值修正系数。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人智能控制系统，其特征在于，所述各金属件的三维坐标信息的具体分析方法为：通过激光扫描器获取各金属件各个点的三维坐标，生成各金属件的位置坐标集合，并记为各金属件的三维坐标信息。3.根据权利要求2所述的一种工业机器人智能控制系统，其特征在于，所述各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离的具体分析方法包括以下步骤：第一步，将各金属件的位置坐标集合和各磁吸柱的三维坐标导入设定的三维位置坐标系内，该三维位置坐标系以各金属件放置的堆放容器的横向为X轴、纵向为Y轴、竖直方向为Z轴，且其中心点位置为堆放容器底部的顶角，得到各金属件两端中部的位置坐标，并将其分别记为(x
n
，y
n
，z
n
)、(x'
n
，y'
n
，z'
n
)，并得到磁吸板上各磁吸柱位置坐标，将其所在水平面在竖轴上的距离记为zj，n表示第n个金属件的编号，n＝1,2,...,m，j表示为第j个磁吸柱，j＝1，2，...,q；第二步，通过公式获得各金属件两端中部位置坐标的平均值，记为各金属件待测量点坐标通过计算公式
获取各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离；第三步，通过将各金属件与其对应金属件的各磁吸柱所在水平面之间的距离按照距离从小到大的顺序进行排序，筛选出各金属件与其对应金属件的磁吸柱所在水平面之间的最小距离，进而筛选出与其对应金属件的磁吸柱所在水平面之间的最小距离对应的金属件，将其记为最佳金属件。4.根据权利要求3所述的一种工业机器人智能控制系统，其特征在于，所述金属件的重心坐标的具体分析方法为：第一步，将最佳金属件的所在位置导入设定的三维位置坐标系内，在三维位置坐标系内将最佳金属件在横坐标、纵坐标、竖坐标上的距离分别划分成若干个质点，得到最佳金属件的质点坐标合集记为(x
i
，y
i
，z
i
)，i表示划分的质点的编号，i＝1,2,...k，x
i
表示第i个质点的横坐标，y
i
表示第i个质点的纵坐标，z
i
表示第i个质点的竖坐标；第二步，根据最佳金属件对应的金属信息图像得到最佳金属件对应的体积V，通过公式获取最佳金属件每个质点的质量m
i
，ρ表示最佳金属件的密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：季永太，
申请(专利权)人：荆州双金再生资源有限公司，
类型：发明
国别省市：