机械臂姿态检测方法和装置制造方法及图纸

本申请是关于一种机械臂姿态检测方法和装置。该方法包括以下步骤：获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标；所述N为大于或等于一的整数；其中，一个动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标根据两个蓝牙模块分别在两个静态接收点的检测数据计算得到；获取所述机械臂在所述Ti时刻的N个预设位置坐标；根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差。本申请根据同一动态检测点在示教器训练时记录的Ti时刻的预设位置坐标和该动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标进行比对，进而确认该动态检测点是否偏离了预设位置坐标，即机械臂是否出现姿态偏差，进而防止该机械臂在进行自动化操作时出现错误操作。出现错误操作。出现错误操作。

【技术实现步骤摘要】
机械臂姿态检测方法和装置


[0001]本申请涉及机械臂自动化控制
，尤其涉及机械臂姿态检测方法和装置。

技术介绍

[0002]在生产线上，自动化的机械臂在控制器的控制下进行重复的自动化操作；为了进行机械臂的姿态确认，工作人员通过示教器连接控制器，获取控制器中该机械臂的姿态信息，从而确认该机械臂的实际运动轨迹和预设运动轨迹是否存在偏差，从而判断是否需要调整该机械臂的运动轨迹。
[0003]然而，示教器的价格较为昂贵，工作人员为了确认每个机械臂的姿态信息，需要逐一连接每个机械臂对应的控制器，再逐一确认机械臂的运动轨迹。实际的生产中，存在多个机械臂同时工作的情况，而仅仅通过示教器无法同时直接进行多个机械臂的姿态信息确认。
[0004]示教器通过实时读取机器人控制器数据显示正在读取的机器人的姿态及程序运行状态，但在实际生产中，存在多台机器人同时工作但以一台示教器进行示教的情况。此时示教器仅可显示正在接收示教的机器人状态，未连接示教器的机器人的状态信息则由机器人本身控制系统处理，对于机械臂的实际运动轨迹是否符合预设运动轨迹无法直观显示，需等待操作员将示教器与机械臂的控制器连接才可获知机器人当前的运动轨迹。
[0005]现有技术通过在机械臂上集成了多个传感器，但数据的显示与传输依然通过控制系统进行，这种方式价格高昂且需要将传感器与控制系统进行程序性的适配。
[0006]因此，为了能够同时进行多个机械臂的姿态确认，避免在进行姿态确认时需要人工用示教器逐一连接机械臂，亟需一种机械臂姿态检测方法和装置。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术问题，本申请第一方面提供一种机械臂姿态检测方法，包括：
[0008]获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标；所述N为大于或等于一的整数；其中，一个动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标根据两个蓝牙模块分别在两个静态接收点的检测数据计算得到；
[0009]获取所述机械臂在所述Ti时刻的N个预设位置坐标；
[0010]根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差。
[0011]在一种实施方式中，所述一个动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标的计算方式，包括：
[0012]获取一个动态检测点在Ti时刻的第一相位差和第二相位差，所述第一相位差为第一蓝牙模块在第一静态接收点对动态检测点的相位检测值，所述第二相位差为第二蓝牙模块在第二静态接收点对动态检测点的相位检测值；
[0013]根据第一相位差和第二相位差分别获取所述动态检测点的第一到达角和第二到
达角；
[0014]根据第一到达角和第二到达角获取所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标。
[0015]在一种实施方式中，所述获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标之后，包括：
[0016]将N个所述检测位置坐标拟合为所述机械臂在Ti时刻的实际运动姿态；
[0017]所述获取所述机械臂在所述Ti时刻的N个预设位置坐标之后，包括：
[0018]将N个预设位置坐标拟合为所述机械臂在Ti时刻的预设运动姿态；
[0019]所述根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差，包括：
[0020]比对所述机械臂在Ti时刻的实际运动姿态和预设运动姿态，若运动姿态不一致，则确认所述机械臂出现姿态偏差。
[0021]在一种实施方式中，所述根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差，包括：
[0022]根据一个所述动态检测点的偏差值确定是否存在姿态偏差；所述偏差值为所述动态检测点的所述检测位置坐标与所述预设位置坐标的距离；
[0023]若所述偏差值大于预设阈值，则发送停机指令和报警指令；
[0024]若所述偏差值小于预设阈值，则计算下一个所述动态检测点的偏差值。
[0025]在一种实施方式中，所述根据第一相位差和第二相位差分别获取所述动态检测点的第一到达角和第二到达角，包括：
[0026]根据所述第一相位差、所述第二相位差和到达角计算公式得到所述第一静态接收点和所述动态检测点的到达角θ1、所述第二静态接收点和所述动态检测点的到达角θ2；
[0027]所述到达角计算公式为：θ＝arccos((ψλ)/2πd)；所述θ为到达角，所述ψ为相位差；所述λ为波长；所述d为所述静态接收点两组蓝牙天线的预设距离。
[0028]在一种实施方式中，所述根据第一到达角和第二到达角获取所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标，包括：
[0029]根据所述第一到达角、所述第二到达角和三角定位公式得到所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标；所述三角定位公式为：
[0030]x
i
＝((y2‑
x2tanθ2)
‑
(y1‑
x1tanθ1))/(tanθ2‑
tanθ1)；
[0031]y
i
＝((y2‑
x2cotθ2)
‑
(y1‑
x1cotθ1))/(cotθ2‑
cotθ1)；
[0032](x1，y1)为所述第一静态接收点的坐标；(x2，y2)为所述第二静态接收点的坐标；(x
i
，y
i
)为所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标
[0033]在一种实施方式中，所述获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标；，之前包括：
[0034]检测是否获取到示教器连接信息；
[0035]若是，则根据所述动态检测点的实时位置坐标得到所述动态检测点的预设位置坐标；
[0036]若否，则执行所述获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标的步骤。
[0037]在一种实施方式中，检测是否获取到示教器连接信息之前，包括：
[0038]检测是否获取到红外传感器的感应信号；
[0039]若是，则发送停机指令和报警指令；若否，则执行所述检测是否获取到示教器连接信息的步骤。
[0040]本申请第二方面提供一种机械臂姿态检测装置，用于执行本申请第一方面提供的方法，包括：
[0041]基础灯带110和至少一个扩展灯带120；
[0042]所述基础灯带110设置有第一蓝牙模块101、第二蓝牙模块102、处理模块103和存储模块104；
[0043]所述基础灯带110设置于机械臂的底座上，第一蓝牙模块101设置于所述第一静态接收点，第二蓝牙模块102设置于所述第二静态接收点；N个所述扩展灯带120分别设置于所述机械臂的N个所述动态检测点上；
[0044]所述基础灯带110与控制系统通讯连接；
[0045]所述基础灯带110的处理模块103用于本申请第一方面任一项所述的方法，并向所述扩展灯带120和所述控制系统发送指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，包括：获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标；所述N为大于或等于一的整数；其中，一个动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标根据两个蓝牙模块分别在两个静态接收点的检测数据计算得到；获取所述机械臂在所述Ti时刻的N个预设位置坐标；根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差。2.根据权利要求1所述的一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，所述一个动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标的计算方式，包括：获取一个动态检测点在Ti时刻的第一相位差和第二相位差，所述第一相位差为第一蓝牙模块在第一静态接收点对动态检测点的相位检测值，所述第二相位差为第二蓝牙模块在第二静态接收点对动态检测点的相位检测值；根据第一相位差和第二相位差分别获取所述动态检测点的第一到达角和第二到达角；根据第一到达角和第二到达角获取所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标。3.根据权利要求1所述的一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，所述获取机械臂上N个动态检测点在Ti时刻的N个检测位置坐标之后，包括：将N个所述检测位置坐标拟合为所述机械臂在Ti时刻的实际运动姿态；所述获取所述机械臂在所述Ti时刻的N个预设位置坐标之后，包括：将N个预设位置坐标拟合为所述机械臂在Ti时刻的预设运动姿态；所述根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差，包括：比对所述机械臂在Ti时刻的实际运动姿态和预设运动姿态，若运动姿态不一致，则确认所述机械臂出现姿态偏差。4.根据权利要求1所述的一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，所述根据N个所述检测位置坐标和N个所述预设位置坐标确定所述机械臂是否出现姿态偏差，包括：根据一个所述动态检测点的偏差值确定是否存在姿态偏差；所述偏差值为所述动态检测点的所述检测位置坐标与所述预设位置坐标的距离；若所述偏差值大于预设阈值，则发送停机指令和报警指令；若所述偏差值小于预设阈值，则计算下一个所述动态检测点的偏差值。5.根据权利要求2所述的一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，所述根据第一相位差和第二相位差分别获取所述动态检测点的第一到达角和第二到达角，包括：根据所述第一相位差、所述第二相位差和到达角计算公式得到所述第一静态接收点和所述动态检测点的到达角θ1、所述第二静态接收点和所述动态检测点的到达角θ2；所述到达角计算公式为：θ＝arccos((ψλ)/2πd)；所述θ为到达角，所述ψ为相位差；所述λ为波长；所述d为所述静态接收点两组蓝牙天线的预设距离。6.根据权利要求2所述的一种机械臂姿态检测方法，其特征在于，所述根据第一到达角和第二到达角获取所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标，包
括：根据所述第一到达角、所述第二到达角和三角定位公式得到所述动态检测点在Ti时刻的检测位置坐标；所述三角定位公式为：x
i
＝((y2‑
x2tanθ2)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊林，郑毅锋，张锋，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：