一种抓取装置、装配设备及其控制方法制造方法及图纸

本文提供一种抓取装置、装配设备及其控制方法。抓取装置包括：安装基体；抓取机构，设于安装基体上，用于抓取目标物；连接夹具和第一驱动机构，安装基体和连接夹具通过第一驱动机构传动连接；图像获取机构，用于获取目标物基于抓取机构的坐标系的第一图像以及装配区域基于抓取机构的坐标系的第二图像；和多个第二距离检测机构，设于抓取机构上，用于获取抓取机构与承载平面之间的第一距离信息以及抓取机构与装配平面之间的第二距离信息。该抓取装置应用于装配设备，能够在控制装置的控制下实现精准抓取目标物以及将目标物精准置于装配区域，保证目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征相对应，不会发生目标物与装配区域碰撞。域碰撞。域碰撞。

A grabbing device, assembly equipment and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种抓取装置、装配设备及其控制方法


[0001]本文涉及机器人
，尤指一种抓取装置、一种装配设备和一种装配设备的控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，多品种、小批量的柔性化生产制造的需求不断增长，但是柔性生产线在零部件的物流运输环节上并不具备刚性生产线的高精度。例如通过传送带、移动平台等器材进行零部件运输，一般仅能达到厘米级的精度，但在装配环节则需要达到亚毫米级的精度，直接采用传统的装配设备无法满足实际需求。

技术实现思路

[0003]本文提供了一种自适应抓取装置，应用于装配设备，能够更好地适用于柔性生产线。
[0004]本文还提供了一种装配设备和一种装配设备的控制方法。
[0005]本专利技术实施例提供的抓取装置，包括：安装基体；抓取机构，设于所述安装基体上，用于抓取目标物；连接夹具和第一驱动机构，所述安装基体和所述连接夹具通过所述第一驱动机构传动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述安装基体和所述抓取机构一起相对于所述连接夹具运动；图像获取机构，用于获取目标物基于所述抓取机构的坐标系的第一图像以及装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像；和多个第二距离检测机构，设于所述抓取机构上，用于获取所述抓取机构与承载平面之间的第一距离信息以及所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息，承载平面用于承载目标物，装配区域位于装配平面。
[0006]在一示例性实施例中，所述抓取装置还包括：第一距离检测机构，用于获取所述连接夹具和所述安装基体的相对位置信息。
[0007]在一示例性实施例中，所述第一驱动机构为直线移动驱动机构，所述安装基体位于所述抓取机构和所述连接夹具之间，所述直线移动驱动机构用于驱动所述安装基体和所述抓取机构一起朝向或背向所述连接夹具移动，所述第一距离检测机构用于获取所述连接夹具和所述安装基体之间的第三距离信息，所述相对位置信息为第三距离信息。
[0008]在一示例性实施例中，所述抓取机构包括：驱动组件；和多个夹爪，设于所述驱动组件上，所述驱动组件用于驱动多个所述夹爪动作，所述图像获取机构和所述第二距离检测机构均设于至少两个所述夹爪上。
[0009]在一示例性实施例中，多个所述夹爪为对称设置的两个，每个所述夹爪均配备两个所述第二距离检测机构和一个所述图像获取机构。
[0010]在一示例性实施例中，所述连接夹具与所述安装基体平行，多个所述夹爪所在的平面与所述安装基体平行，多个所述第二距离检测机构均垂直于所述安装基体，多个所述图像获取机构位于多个所述夹爪的外侧、并均自临近所述安装基体的一端向远离所述安装基体的一端朝向对应的所述夹爪倾斜设置。
[0011]本专利技术实施例提供的装配设备，包括控制装置、机械臂和上述任一实施例所述的抓取装置，所述连接夹具与所述机械臂相连接，所述第一驱动机构、所述抓取机构、所述图像获取机构和多个所述第二距离检测装置均同所述控制装置电连接；其中，所述控制装置设置成根据第一图像、第二图像、第一距离信息和第二距离信息，对所述机械臂和所述第一驱动机构进行控制，实现将目标物置于装配区域、并使目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征相对应。
[0012]在一示例性实施例中，所述第一距离检测机构与所述控制装置电连接，所述控制装置还设置成根据所述相对位置信息控制所述第一驱动机构驱动所述抓取机构将目标物置于装配区域。
[0013]本专利技术实施例提供的装配设备的控制方法，包括：
[0014]步骤102，控制所述机械臂将所述抓取机构移动至承载平面上承载的目标物处，控制所述机械臂将所述抓取机构调节至与承载平面平行，然后控制所述抓取机构抓取承载平面上承载的目标物；
[0015]步骤104，获取目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系；
[0016]步骤106，控制所述机械臂将目标物移动至与装配平面的装配区域具有设定间隔的第一设定位置，控制所述机械臂将所述抓取机构调节至与装配平面平行；
[0017]步骤108，获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系；
[0018]步骤112，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述第一驱动机构将目标物置于装配区域、并使得目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征相对应。
[0019]在一示例性实施例中，所述控制方法还包括：
[0020]步骤110，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后重新获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系。
[0021]在一示例性实施例中，所述步骤112中，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、重新获取的装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述第一驱动机构将目标物置于装配区域，此时目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征正对。
[0022]在一示例性实施例中，所述步骤110中，所述控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后重新获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系的步骤包括：
[0023]控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后控制所述图像获取机构获取装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息，然后根据所述图像获取机构获取的装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取的所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息、预设的装配区域三维模型，重新获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系。
[0024]在一示例性实施例中，所述步骤112中，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、重新获取的装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系、第一距
离检测机构获取的所述连接夹具和所述安装基体的相对位置信息，控制所述第一驱动机构将目标物置于装配区域，此时目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征正对。
[0025]在一示例性实施例中，所述步骤108中，所述获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系的步骤包括：
[0026]控制所述图像获取机构获取装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息，然后根据所述图像获取机构获取的装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取的所述抓取机构与装配平面之间的距离信息、预设的装配区域三维模型，得到装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系。
[0027]在一示例性实施例中，所述根据所述图像获取机构获取的装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取的所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息、预设的装配区域三维模型的步骤包括：
[0028]根据预设的装配区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抓取装置，其特征在于，包括：安装基体；抓取机构，设于所述安装基体上，用于抓取目标物；连接夹具和第一驱动机构，所述安装基体和所述连接夹具通过所述第一驱动机构传动连接，所述第一驱动机构用于驱动所述安装基体和所述抓取机构一起相对于所述连接夹具运动；图像获取机构，用于获取目标物基于所述抓取机构的坐标系的第一图像以及装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像；和多个第二距离检测机构，设于所述抓取机构上，用于获取所述抓取机构与承载平面之间的第一距离信息以及所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息，承载平面用于承载目标物，装配区域位于装配平面。2.根据权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，还包括：第一距离检测机构，用于获取所述连接夹具和所述安装基体的相对位置信息。3.根据权利要求2所述的抓取装置，其特征在于，所述第一驱动机构为直线移动驱动机构，所述安装基体位于所述抓取机构和所述连接夹具之间，所述直线移动驱动机构用于驱动所述安装基体和所述抓取机构一起朝向或背向所述连接夹具移动，所述第一距离检测机构用于获取所述连接夹具和所述安装基体之间的第三距离信息，所述相对位置信息为第三距离信息。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取机构包括：驱动组件；和多个夹爪，设于所述驱动组件上，所述驱动组件用于驱动多个所述夹爪动作，所述图像获取机构和所述第二距离检测机构均设于至少两个所述夹爪上。5.根据权利要求4所述的抓取装置，其特征在于，多个所述夹爪为对称设置的两个，每个所述夹爪均配备两个所述第二距离检测机构和一个所述图像获取机构。6.根据权利要求4所述的抓取装置，其特征在于，所述连接夹具与所述安装基体平行，多个所述夹爪所在的平面与所述安装基体平行，多个所述第二距离检测机构均垂直于所述安装基体，多个所述图像获取机构位于多个所述夹爪的外侧、并均自临近所述安装基体的一端向远离所述安装基体的一端朝向对应的所述夹爪倾斜设置。7.一种装配设备，其特征在于，包括控制装置、机械臂和如权利要求1至6中任一项所述的抓取装置，所述连接夹具与所述机械臂相连接，所述第一驱动机构、所述抓取机构、所述图像获取机构和多个所述第二距离检测装置均同所述控制装置电连接；其中，所述控制装置设置成根据第一图像、第二图像、第一距离信息和第二距离信息，对所述机械臂和所述第一驱动机构进行控制，实现将目标物置于装配区域、并使目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征相对应。8.根据权利要求7所述的装配设备，其特征在于，所述抓取装置为权利要求2所述的抓取装置，所述第一距离检测机构与所述控制装置电连接，所述控制装置还设置成根据所述相对位置信息控制所述第一驱动机构驱动所述抓取机构将目标物置于装配区域。9.一种权利要求7或8所述的装配设备的控制方法，其特征在于，包括：步骤102，控制所述机械臂将所述抓取机构移动至承载平面上承载的目标物处，控制所
述机械臂将所述抓取机构调节至与承载平面平行，然后控制所述抓取机构抓取承载平面上承载的目标物；步骤104，获取目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系；步骤106，控制所述机械臂将目标物移动至与装配平面的装配区域具有设定间隔的第一设定位置，控制所述机械臂将所述抓取机构调节至与装配平面平行；步骤108，获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系；步骤112，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述第一驱动机构将目标物置于装配区域、并使得目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征相对应。10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：步骤110，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后重新获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系；所述步骤112中，根据目标物的第一识别特征与所述抓取机构的位置关系、重新获取的装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系，控制所述第一驱动机构将目标物置于装配区域，此时目标物的第一识别特征与装配区域的第二识别特征正对。11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述步骤110中，所述控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后重新获取装配区域的第二识别特征与所述抓取机构的位置关系的步骤包括：控制所述机械臂将目标物调节至与装配区域正对，然后控制所述图像获取机构获取装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息，然后根据所述图像获取机构获取的装配区域基于所述抓取机构的坐标系的第二图像、多个所述第二距离检测机构获取的所述抓取机构与装配平面之间的第二距离信息、预设的装配区域三维模型，重新获取装...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峣，田向宇，冯一骁，李铁民，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：