一种带有视觉模块的机械臂及远程控制系统和控制方法与流程

    技术2024-11-25  68


    本发明涉及机械臂控制,尤其涉及一种带有视觉模块的机械臂及远程控制系统和控制方法。


    背景技术:

    1、机械臂是一种可以模拟人类手臂运动的机械设备,具有可伸缩、旋转和抓取物体的能力。通常是有多个关键和连接器组成,每个关节都由电机驱动。机械臂控制系统根据传感器的信息反馈和运动规划,控制电机运动,同时调整末端执行器的抓取动作,控制系统一般是基于计算机或嵌入式系统来实时响应变化的环境和任务要求。机械臂可以执行多种精密操作,比如装配零件、螺丝锁付、物体搬运、焊接、喷漆、码垛、巡检等同时机械臂在科研创新、太空探索、农业和电力等领域均具有广泛的应用前景。

    2、传统的机械臂调试多通过现场调试控制的方式进行,例如公开号为cn117340909a的发明专利申请就公开了一种复合式移动智能机器人的标定和调试方法,在该申请中就公开了标定方法包括建立标准治具、自动标定程序、数据收集、图像预处理、角点检测与标定板定位、相机标定、数据融合与优化、标定结果评估、畸变校正与图像处理、自动化迭代优化和结果输出。调试方法包括现场调试、导入标定参数、差异化比较、自动补偿、二次精准定位和迭代优化。差异化比较包括收集数据、数据预处理、性能比较、识别差异原因、制定补偿策略、补偿效果评估和迭代优化。差异补偿方法包括参数调整、算法优化、数据融合和自适应控制等技术方案。

    3、但是如果机械臂仅仅只能够现场调试,势必会导致调试的便捷性降低,因此需要一种能够对机器人进行远程控制的系统,来提升便捷性,从而保证机械臂的灵活控制和安全性。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种带有视觉模块的机械臂及包含该带有视觉模块的机械臂的远程控制系统和控制方法,通过该控制系统能够实现机械臂实际现场的远程实时视频流显示及远程联动控制系统,解决机器人只能现场调试控制,无法远程控制的问题。

    2、为实现上述效果,本发明公开了一种带有视觉模块的机械臂,所述机械臂包括依次连接的固定底盘、大臂、小臂和腕部,所述腕部设置有视觉模块,所述视觉模块包括固定设置于所述腕部上端的连接板,所述连接板与支撑架板能够拆卸地活动连接,所述支撑架板上设置有用于支撑视觉相机的支撑套环,所述支撑套环上设置有至少两组顶紧螺栓。

    3、进一步的,所述固定底盘内部设有减速电机,通过第一关节与大臂连接,支撑并带动大臂相对于固定底盘转动。

    4、进一步的,所述大臂通过第二关节与小臂连接。

    5、进一步的,所述小臂另一端与腕部连接,所述腕部前端能够安装抓取装置。

    6、本发明还公开路一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统,包括:机械臂控制系统、视觉控制系统和远程控制系统,

    7、所述机械臂控制系统控制所述机械臂的固定底盘、大臂、小臂以及腕部的动作,控制所述第一关节和第二关节的转向和转动量;

    8、所述视觉控制系统:包括设置于视觉模块上的视觉控制器,视觉控制器一方面与远程控制系统连接,另一方面与机械臂控制系统连接,所述视觉控制系统设置为能够将接收到的远程控制系统的机器人控制指令下发给机械臂控制系统,同时对视觉模块进行控制,包括控制相机重连、相机启停;

    9、所述远程控制系统:包括远程服务器、数据存储器、界面显示模块,远程服务器用于接收来自机械臂上视觉模块的视频信息,并发送控制指令到视觉控制系统中的视觉控制器,数据存储器可以是nvr,用于存储视觉控制系统中相机的视频数据;界面显示模块用于显示视觉控制系统中相机的视频数据并通过人机交互下发控制指令。

    10、进一步的,所述视觉控制系统与所述远程控制系统之间以及视觉控制系统与机械臂控制系统之间通过有线连接或无线连接的方式进行连接和通讯。

    11、进一步的,有线连接通过信号线或者网线连接,信号线选自rs485或者rs232;无线连接任选自wifi、天线、4g/5g的无线网络或通过搭建无线网桥组建内部局域网。

    12、进一步的,远程服务器与所述机械臂控制系统连接交互,接收机械臂控制系统的控制指令,发送控制指令到机械臂控制系统。

    13、本发明还公开了一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统的远程控制方法,远程后台操作人员通过后台显示界面实时查看相机模块周围的环境,当远程后台操作人员判断机械臂存在危险时,可以对机械臂下发紧急制动的控制命令实现紧急制动。

    14、进一步的,所述紧急制动命令通过远程控制系统将远程控制命令直接下发给机械臂控制系统,或通过远程控制系统发给视觉控制系统的视觉控制器,再由视觉控制器转发给机械臂控制系统。

    15、本发明的优点在于:

    16、远程控制系统可以对视觉控制系统进行远程控制,避免使用者在使用时都是通过机器人旁边的控制柜进行控制,可以进行远程控制,从而保证机械臂的灵活控制及安全性。



    技术特征:

    1.一种带有视觉模块的机械臂,所述机械臂包括依次连接的固定底盘(1)、大臂(2)、小臂(3)和腕部(4),其特征在于:所述腕部设置有视觉模块(5),所述视觉模块包括固定设置于所述腕部(4)上端的连接板(51),所述连接板与支撑架板(52)能够拆卸地活动连接,所述支撑架板(52)上设置有用于支撑视觉相机(53)的支撑套环(54),所述支撑套环上设置有至少两组顶紧螺栓(55)。

    2.根据权利要求1所述的一种带有视觉模块的机械臂,其特征在于:所述固定底盘(1)内部设有减速电机(6),通过第一关节(7)与大臂(2)连接,支撑并带动大臂相对于固定底盘转动。

    3.根据权利要求1所述的一种带有视觉模块的机械臂,其特征在于:所述大臂(2)通过第二关节(8)与小臂(3)连接;所述小臂另一端与腕部连接,所述腕部前端能够安装抓取装置。

    4.根据权利要求1所述的一种带有视觉模块的机械臂,其特征在于:所述连接板(51)上设置有用于定位的卡块(56)。

    5.一种如权利要求1-4任意一项所述的带有视觉模块的机械臂的远程控制系统,其特征在于,包括:机械臂控制系统、视觉控制系统和远程控制系统,

    6.根据权利要求5所述的一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统,其特征在于:所述视觉控制系统与所述远程控制系统之间以及视觉控制系统与机械臂控制系统之间通过有线连接或无线连接的方式进行连接和通讯。

    7.根据权利要求6所述的一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统,其特征在于:有线连接通过信号线或者网线连接,信号线选自rs485或者rs232;无线连接任选自wifi、天线、4g/5g的无线网络或通过搭建无线网桥组建内部局域网。

    8.根据权利要求5所述的一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统,其特征在于:远程服务器与所述机械臂控制系统连接交互,接收机械臂控制系统的控制指令,发送控制指令到机械臂控制系统。

    9.一种如权利要求5-8任意一项所述一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统的远程控制方法,其特征在于:远程后台操作人员通过后台显示界面实时查看相机模块周围的环境,当远程后台操作人员判断机械臂存在危险时,可以对机械臂下发紧急制动的控制命令实现紧急制动。

    10.一种带有视觉模块的机械臂的远程控制系统的远程控制方法,其特征在于:所述紧急制动命令通过远程控制系统将远程控制命令直接下发给机械臂控制系统,或通过远程控制系统发给视觉控制系统的视觉控制器,再由视觉控制器转发给机械臂控制系统。


    技术总结
    本发明公开了一种带有视觉模块的机械臂及远程控制系统和控制方法,涉及机械臂控制技术领域。本发明技术方案通过提供一种带有视觉模块的机械臂及包含该带有视觉模块的机械臂的远程控制系统和控制方法,通过该控制系统能够实现机械臂实际现场的远程实时视频流显示及远程联动控制系统,解决机器人只能现场调试控制,无法远程控制的问题。远程控制系统可以对视觉控制系统进行远程控制,避免使用者在使用时都是通过机器人旁边的控制柜进行控制,可以进行远程控制,从而保证机械臂的灵活控制及安全性。

    技术研发人员:张玉亭,李军峰,席晨玻,刘泽霖,徐崇,孙经伟,艾虎
    受保护的技术使用者:烟台艾创机器人科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-22613.html

    最新回复(0)