机器人的示教方法、系统、示教机器人及存储介质转让专利

申请号 : CN202010268392.5

文献号 : CN111152230B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 殷兴国张永明

申请人 : 季华实验室

摘要 :

本发明公开了一种机器人的示教方法、系统、示教机器人及存储介质,本发明获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;按照所述工作路径对所述机器人进行示教。此外,本发明还提供一种机器人的示教系统、示教机器人和计算机可读存储介质,本发明实现了利用与示教机器人相互独立的预设示教装置触发示教的采点信号,从而根据该预设示教装置的示教参数生成工作路径来为机器人进行示教,无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动或者由示教机器人自主移动以进行复杂的示教采点过程,示教操作简便,提高了示教效率。

权利要求 :

1.一种机器人的示教方法,其特征在于,所述机器人的示教方法应用于示教机器人,所述机器人的示教方法包括如下步骤:对预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;

在所述示教机器人上执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接;

获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;

根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;

按照所述工作路径对所述机器人进行示教;

其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,所述根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;

根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;

其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,所述根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;

将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。

2.如权利要求1所述的机器人的示教方法,其特征在于,所述工作路径包括变换姿态、行走路径和工作节点坐标,所述将所述示教参数转化为工作路径的步骤,包括:调用预设软件系统结合所述示教参数中的姿态、路径和位置,转化得到所述机器人的所述变换姿态、所述行走路径和所述工作节点坐标。

3.如权利要求2所述的机器人的示教方法,其特征在于,所述按照所述工作路径对所述机器人进行示教的步骤,包括:所述示教机器人按照所述变换姿态和所述行走路径移动至所述工作节点坐标以生成对应的程序;

将所述程序传送至所述机器人,以供所述机器人执行所述程序完成与所述示教机器人相同的动作。

4.一种机器人的示教系统,其特征在于,所述机器人的示教系统应用于示教机器人,所述机器人的示教系统包括:连接模块,其中,连接模块包括:

标定单元,用于对预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;

连接单元,用于执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接;

获取模块,用于获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;

确定模块,用于根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;

示教模块,用于按照所述工作路径对所述机器人进行示教;

其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,确定模块,包括:识别单元,用于在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;

确定单元,用于根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;

其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,确定单元,包括:点云建立单元,用于建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;

对比单元,用于将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。

5.一种示教机器人,其特征在于,所述示教机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的机器人的示教方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的机器人的示教方法的步骤。

说明书 :

机器人的示教方法、系统、示教机器人及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及工业机器人技术领域,尤其涉及一种机器人的示教方法、系统、示教机器人及计算机可读存储介质。

背景技术

[0002] 现如今,工业机器人的应用已经逐渐普及到众多制造企业。在工业机器人运行之前,需要由示教机器人提前向工业机器人示教工作路径,从而,工业机器人才会开始按照该工作路径执行对应运行任务。
[0003] 然而,目前示教机器人通常是基于控制机械手臂自主依次移动到指定位置,或者藉由工作人员手动依次拖拽工业机器人的机械手臂移动到指定位置,然后由示教机器人对各位置进行记录、计算从而示教工作路径。如此,现有为工业机器人示教工作路径的方式,需要工业机器人或者工作人员进行诸多繁杂的操作,示教效率低下,非常不适于工业机器人处理结构复杂或者体积庞大的工件。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的在于提出一种机器人的示教方法、系统、示教机器人及计算机可读存储介质,旨在解决现有为机器人进行示教的效率低下的技术问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供一种机器人的示教方法,所述机器人的示教方法应用于示教机器人,所述机器人的示教方法包括如下步骤:
[0006] 获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;
[0007] 根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;
[0008] 按照所述工作路径对所述机器人进行示教;
[0009] 其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,所述根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:
[0010] 在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;
[0011] 根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;
[0012] 其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,所述根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:
[0013] 建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;
[0014] 将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。
[0015] 优选地,在所述获取预设示教装置触发的采点信号的步骤之前,还包括:
[0016] 建立与所述预设示教装置之间的连接,其中,所述预设示教装置的数量大于或者等于一。
[0017] 优选地,所述建立与所述预设示教装置之间的连接的步骤,包括:
[0018] 对所述预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;
[0019] 执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接。
[0020] 优选地,所述工作路径包括变换姿态、行走路径和工作节点坐标,[0021] 所述将所述示教参数转化为工作路径的步骤,包括:
[0022] 调用预设软件系统结合所述示教参数中的姿态、路径和位置,转化得到所述机器人的所述变换姿态、所述行走路径和所述工作节点坐标。
[0023] 优选地,所述按照所述工作路径对所述机器人进行示教的步骤,包括:
[0024] 按照所述变换姿态和所述行走路径移动至所述工作节点坐标以生成对应的程序;
[0025] 将所述程序传送至所述机器人,以供所述机器人执行所述程序完成与所述示教机器人相同的动作。
[0026] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种机器人的示教系统,所述机器人的示教系统应用于示教机器人,所述机器人的示教系统包括:
[0027] 获取模块,用于获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;
[0028] 确定模块,用于根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;
[0029] 示教模块,用于按照所述工作路径对所述机器人进行示教;
[0030] 其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,确定模块,包括:
[0031] 识别单元,用于在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;
[0032] 确定单元,用于根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;
[0033] 其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,确定单元,包括:
[0034] 点云建立单元,用于建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;
[0035] 对比单元,用于将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。
[0036] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种示教机器人,所述示教机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人的示教方法的步骤。
[0037] 此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被处理器执行时实现如上所述的机器人的示教方法的步骤。
[0038] 本发明提出的一种机器人的示教方法、系统、示教机器人及计算机可读存储介质,通过获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;按照所述工作路径对所述机器人进行示教。
[0039] 本发明实现了利用与示教机器人相互独立的预设示教装置触发示教的采点信号,从而根据该预设示教装置的示教参数生成工作路径来为机器人进行示教,无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动或者由示教机器人自主移动以进行复杂的示教采点过程,示教操作简单方便,可适用于对结构复杂或者体积庞大工件进行处理的示教场景,提高了示教效率。

附图说明

[0040] 图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的示教机器人的结构示意图;
[0041] 图2为本发明机器人的示教方法一实施例的流程示意图;
[0042] 图3为本发明机器人的示教方法另一实施例的流程示意图;
[0043] 图4为本发明机器人的示教方法一实施例中细化步骤流程示意图;
[0044] 图5为本发明机器人的示教方法一实施例中另一细化步骤流程示意图;
[0045] 图6为本发明机器人的示教方法一实施例中的应用流程示意图;
[0046] 图7为本发明机器人的示教系统的功能模块示意图。
[0047] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0048] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0049] 本发明实施例的主要解决方案是:获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;按照所述工作路径对所述机器人进行示教。
[0050] 现如今,工业机器人的应用已经逐渐普及到众多制造企业。在工业机器人运行之前,需要由示教机器人提前向工业机器人示教工作路径,从而,工业机器人才会开始按照该工作路径执行对应运行任务。
[0051] 然而,目前示教机器人通常是基于控制机械手臂自主依次移动到指定位置,或者藉由工作人员手动依次拖拽工业机器人的机械手臂移动到指定位置,然后由示教机器人对各位置进行记录、计算从而示教工作路径。如此,现有为工业机器人示教工作路径的方式,需要工业机器人或者工作人员进行诸多繁杂的操作,示教效率低下,非常不适于工业机器人处理结构复杂或者体积庞大的工件。
[0052] 本发明提供的机器人的示教方法,应用于示教机器人,利用与示教机器人相互独立的预设示教装置触发示教的采点信号,从而根据该预设示教装置的示教参数生成工作路径来为工业机器人进行示教,无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动或者由示教机器人自主移动以进行复杂的示教采点过程,示教操作简单方便,可适用于对结构复杂或者体积庞大工件进行处理的示教场景,提高了示教效率。
[0053] 如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的示教机器人的结构示意图。
[0054] 本发明实施例示教机器人可以是搭载了虚拟化平台的工业机器人或控制工业机器人的服务器(如X86服务器)等机器人终端。
[0055] 如图1所示,该示教机器人可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
[0056] 本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对示教机器人的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0057] 如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及机器人的示教程序。
[0058] 在图1所示的示教机器人中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机器人的示教程序,并执行以下操作:
[0059] 获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;
[0060] 根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;
[0061] 按照所述工作路径对所述机器人进行示教;
[0062] 其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,所述根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:
[0063] 在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;
[0064] 根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;
[0065] 其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,所述根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:
[0066] 建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;
[0067] 将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。
[0068] 进一步地,在所述获取预设示教装置触发的采点信号的步骤之前,还包括:
[0069] 建立与所述预设示教装置之间的连接,其中,所述预设示教装置的数量大于或者等于一。
[0070] 进一步地,所述建立与所述预设示教装置之间的连接的步骤,包括:
[0071] 对所述预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;
[0072] 执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接。
[0073] 进一步地,所述工作路径包括变换姿态、行走路径和工作节点坐标,[0074] 所述将所述示教参数转化为工作路径的步骤,包括:
[0075] 调用预设软件系统结合所述示教参数中的姿态、路径和位置,转化得到所述机器人的所述变换姿态、所述行走路径和所述工作节点坐标。
[0076] 进一步地,所述按照所述工作路径对所述机器人进行示教的步骤,包括:
[0077] 按照所述变换姿态和所述行走路径移动至所述工作节点坐标以生成对应的程序;
[0078] 将所述程序传送至所述机器人,以供所述机器人执行所述程序完成与所述示教机器人相同的动作。
[0079] 基于上述硬件结构,提出本发明机器人的示教方法的各实施例。
[0080] 请参照图2,图2为本发明机器人的示教方法一种实施例的流程示意图,在本实施例中,本发明机器人的示教方法,包括:
[0081] 步骤S10,获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立。
[0082] 本实施例中,在预设示教装置触发针对工业机器人进行示教的采点信号时,当前示教机器人通过预先连接好的图像采集装置获取该采点信号。
[0083] 需要说明的是,在本实施例中,预设示教装置与当前示教机器人相对独立,该预设示教装置具体可以为示教笔或者其他示教工具,例如,该预设示教装置为一种离线示教仪,该离线示教仪可安装在示教机器人的任何一侧(只要能看到工业机器人的工作区域即可以)。在使用该离线示教仪进行示教时,预先建立示教机器人和离线示教仪之间的连接,待连接完成之后就可以通过工作人员手持该离线示教仪,在工作区域进行位置、路径与姿态的标注,并在工作人员手持该离线示教仪指定到一个位置、或者移动一段路径又或者变换一个姿态时,对应触发一次采点信号以供示教机器人通过图像采集装置获取到该采点信号进行对应示教参数的确定,从而离线示教仪便完成对位置、或者路径又或者姿态的标注。
[0084] 需要说明的是,在本实施例中,预先与示教机器人连接好的图像采集装置具体可以为一种双目图像采集装置,该双目图像采集装置利用双目视觉系统,识别推算离线示教仪在工作区域标注的指定位置、移动路径和变换姿态等。
[0085] 具体地,例如,参照如图6所示的应用流程,当示教机器人需要在工作区域为工业机器人进行示教时,加载预先已经建立连接的离线示教仪,然后由工作人员手持该离线示教仪在工作区域进行工作位置的标注,当工作人员手持该离线示教仪移动并指向该工作位置时,操作离线示教仪触发采点信号,然后示教机器人控制预先连接好的双目图像采集装置接收到该离线示教仪触发的采点信号,以便进行离线示教仪所指定工作位置的进一步识别。
[0086] 可以理解的是,在本实施例中,当工作人员手持该离线示教仪在工作区域进行移动路径或者变换姿态的标注时,可以通过操作该离线示教仪在开始移动或者开始进行姿态变换时先触发一次采点信号,然后在移动完毕或者姿态变换完毕时再触发一次采点信号,从而,示教机器人即可通过双目图像采集装置对离线示教仪进行移动或者进行姿态变换的过程进行识别。
[0087] 步骤S20,根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径。
[0088] 本实施例中,当前示教机器人在通过图像采集装置获取到采点信号之后,随即控制该图像采集装置对预设示教装置所示教的工作位置、移动路径或者变换姿态进行识别,从而确定对应的示教参数,然后通过内置的预设软件系统将确定得出的示教参数对应转化为对工业机器人进行示教的工作路径。
[0089] 需要说明的是,本实施例中,示教机器人内置的预设软件系统具体可以为预先与当前示教机器人连接好的控制器,所使用的任意能够将示教参数编写为对应程序指令的软件系统。
[0090] 具体地,例如,请参照如图6所示的应用流程,在示教机器人控制预先连接好的双目图像采集装置接收到该离线示教仪触发的采点信号之后,立即控制该双目图像采集装置识别离线示教仪,并利用双目视觉系统重建该离线示教仪以示教机器人为坐标中心的三维标志点阵列,并结合在与示教机器人建立连接时预先记录的当前离线示教仪的初始姿态点阵列,进行三维匹配和空间定位,从而计算确定出该离线示教仪的笔尖在工作区域所指定的工作位置、或者整体移动的路径或者整体变换的姿态等参数,最后,示教机器人将双目图像采集装置所确定的该工作位置、路径或者姿态等参数,发送至预先就已经连接好的控制器,以供控制器调用成熟的软件系统将该各参数对应转化编写为对工业机器人进行示教的程序指令形式的工作路径。
[0091] 步骤S30,按照所述工作路径对所述机器人进行示教。
[0092] 本实施例中,在示教机器人通过内置的预设软件系统将确定得出的示教参数对应转化为对工业机器人进行示教的工作路径之后,示教机器人在工作区域执行该工作路径,从而对工业机器人进行示教。
[0093] 需要说明的是,在另一种实施例当中,在示教机器人通过内置的预设软件系统将确定得出的示教参数对应转化为对工业机器人进行示教的工作路径之后,也可直接将该工作路径发送至工业机器人,以供工业机器人直接在工作区域解析执行该工作路径。
[0094] 需要说明的是,在本实施例中,预设示教装置的每一次采点信号的触发或者每一次在工作区域对位置、路径以及姿态的标注,只得到一个点和姿态,一个完整的路径是由多个点和姿态组成的,有多少个点取决于用户的需求,当用户需求采集多个点时则需要选择继续触发并标注移动路径中的多个点(如图6所示应用流程中的循环过程),从而,在多个点均标注采集完毕后,计算得出完整移动的路径。
[0095] 本实施例中,在预设示教装置触发针对工业机器人进行示教的采点信号时,当前示教机器人通过预先连接好的图像采集装置获取该采点信号;当前示教机器人在通过图像采集装置获取到采点信号之后,随即控制该图像采集装置对预设示教装置所示教的工作位置、移动路径或者变换姿态进行识别,从而确定对应的示教参数,然后通过内置的预设软件系统将确定得出的示教参数对应转化为对工业机器人进行示教的工作路径;示教机器人在工作区域执行该工作路径,从而对工业机器人进行示教。
[0096] 实现了利用与示教机器人相互独立的预设示教装置触发示教的采点信号,从而根据该预设示教装置的示教参数生成工作路径来为工业机器人进行示教,无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动或者由示教机器人自主移动以进行复杂的示教采点过程,示教操作简单方便,可适用于对结构复杂或者体积庞大工件进行处理的示教场景,提高了示教效率。
[0097] 进一步地,基于上述实施例,提出本发明机器人的示教方法的又一实施例,请参照图3,图3为本发明机器人的示教方法另一种实施例的流程示意图,在本实施例中,在上述步骤S10之前,本发明机器人的示教方法还可以包括:
[0098] 步骤S40,建立与所述预设示教装置之间的连接,其中,所述预设示教装置的数量大于或者等于一。
[0099] 需要说明的是,本实施例中,与当前示教机器人建立连接的预设示教装置可以为一个或者是多个,即当前示教机器人可支持多个或者多种类型的示教笔、离线示教仪等示教工具,只要将任意符合要求的示教工具通过双目图像采集装置利用视觉系统进行注册连接之后,在加载使用任意连接好的示教工具时,只需在软件中对应调用即可。
[0100] 进一步地,作为一种实施例,步骤S40,包括:
[0101] 步骤S401,对所述预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;
[0102] 步骤S402,执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接。
[0103] 本实施例中,在示教机器人加载预设示教装置为工业机器人进行示教之前预先进行当前示教机器人与预设示教装置之间的手眼标定过程,待标定完成之后,通过图像采集装置采集该预设示教装置进行的用于注册至当前示教机器人的注册动作,然后由当前示教机器人同时或者异步执行该注册动作,从而完成当前示教机器人与预设示教装置之间的连接。
[0104] 具体地,例如,在示教机器人加载离线示教仪在工作区域为工业机器人进行示教之前,预先进行当前示教机器人与该离线示教仪之间的手眼标定过程,其中,“手”指的是示教机器人的机械臂末端,“眼”指的是与示教机器人相连接的双目图像采集装置。
[0105] 可以理解的是,在本实施例中,当前示教机器人与离线示教仪建立连接的过程即为通过双目图像装置将离线示教仪注册在示教机器人中,确定示教机器人和离线示教仪各自的初始状态,然后把离线示教仪安装在示教机器人的一个位置(例如机械臂末端),然后令该离线示教仪与示教机器人的工具(例如示教机器人具体为焊接机器人,则该工具为焊枪)一起做一个注册动作,并通过双目图像采集装置的双目视觉系统采集到该注册动作,如此,示教机器人所移动的轨迹(或者指向的位置、又或者变换的姿态)和该离线示教仪所移动的轨迹(或者指向的位置、又或者变换的姿态),被双目图像采集装置采集到并记录在示教机器人中,从而完成该离线示教仪与当前示教机器人之间匹配连接。
[0106] 本实施例中,与示教机器人建立连接的预设示教装置可以为多个,即当前示教机器人可支持多个或者多种类型的示教笔、离线示教仪等示教工具,只要将任意符合要求的示教工具通过双目图像采集装置利用视觉系统进行注册连接之后,在加载使用任意连接好的示教工具时,只需在软件中对应调用即可,进一步提高了示教效率。
[0107] 进一步地,基于上述实施例,提出本发明机器人的示教方法的又一实施例,请参照图4,图4为本发明机器人的示教方法一种实施例中步骤S20的细化流程示意图,在本实施例中,上述步骤S20中,根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数的步骤,包括:
[0108] 步骤S201,在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;
[0109] 需要说明的是,在本实施例中,预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,该标识部件具体可以为以阵列形式排布的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)灯珠或者红外信号发射点等。
[0110] 具体地,例如,在示教机器人控制预先连接好的双目图像采集装置接收到该离线示教仪触发的采点信号之后,立即控制该双目图像采集装置识别离线示教仪上以阵列形式排布的LED灯珠。
[0111] 需要说明的是,在本实施例中,预设示教装置的示教参数包括但不限于姿态、路径和位置,即预设示教装置在工业机器人的工作区域所示教变换的姿态、移动的路径以及所指向需要进行工作处理的位置。
[0112] 步骤S202,根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数;
[0113] 进一步地,请参照图5,图5为本实施例中步骤S202的细化流程示意图,在一种实施例中,步骤S202,包括:
[0114] 步骤S2021,建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;
[0115] 步骤S2022,将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。
[0116] 需要说明的是,在本实施例中,预设示教装置的初始点云为当前示教机器人在预先与预设示教装置建立连接时,即通过双目图像采集装置所采集并记录在当前示教机器人中的。
[0117] 具体地,例如,在示教机器人控制该双目图像采集装置识别离线示教仪上以阵列形式排布的LED灯珠之后,由该双目图像采集装置利用双目视觉系统在以示教机器人为坐标中心的空间内,重建该离线示教仪的实时点云,即该离线示教仪实时的三维标志点阵列,并结合在与示教机器人建立连接时预先采集该离线示教仪上以阵列形式排布的LED灯珠,并对应记录的该离线示教仪的初始点云,即该离线示教仪的初始姿态点阵列,将该离线示教仪实时的三维标志点阵列与初始姿态点阵列进行三维匹配和空间定位,从而计算确定出该离线示教仪的笔尖在工作区域所指定的工作位置、或者整体移动的路径或者整体变换的姿态等参数。
[0118] 进一步地,在一种实施例中,上述步骤S20中,将所述示教参数转化为工作路径的步骤,包括:
[0119] 步骤S203,调用预设软件系统结合所述示教参数的姿态、路径和位置,转化得到所述机器人的所述行走姿态、所述行走路径和所述工作节点坐标。
[0120] 需要说明的是,本实施例中,示教机器人对工业机器人进行示教的工作路径,包括但不限于变换姿态、行走路径和工作节点坐标。
[0121] 具体地,例如,在示教机器人控制该双目图像采集装置利用双目视觉系统计算确定出该离线示教仪的笔尖在工作区域所指定的工作位置、或者整体移动的路径或者整体变换的姿态等参数之后,示教机器人将双目图像采集装置所确定的该工作位置、路径或者姿态等参数,发送至预先就已经连接好的控制器,以供控制器调用现有成熟的软件系统将该工作位置对应转化编写为对工业机器人进行示教的工作节点坐标,将路径对应转化编写为对工业机器人进行示教的行走路径,和将姿态对应转化编写为对工业机器人进行示教的变换姿态。
[0122] 进一步地,在一种实施例中,上述步骤S30,包括:
[0123] 步骤S301,按照所述变换姿态和所述行走路径移动至所述工作节点坐标以生成对应的程序;
[0124] 步骤S302,将所述程序传送至所述机器人,以供所述机器人执行所述程序完成与所述示教机器人相同的动作。
[0125] 具体地,例如,在与当前示教机器人连接好的控制器调用现有成熟的软件系统,将该工作位置对应转化编写为对工业机器人进行示教的工作节点坐标,将路径对应转化编写为对工业机器人进行示教的行走路径,和将姿态对应转化编写为对工业机器人进行示教的变换姿态之后,由当前示教机器人解析以程序指令形式生成的工作节点坐标、行走路径以及变换姿态,然后对应按照解析得出变换姿态以及行走路径,从当前示教机器人所处的初始位置,对应移动至该工作节点坐标,从而,以该完整的示教过程对工业机器人进行示教。
[0126] 本实施例中,示教机器人通过与之连接的图像采集装置利用双目视觉系统计算预设示教装置的各项示教参数,然后通过与之连接的控制器调用相应软件系统将各示教参数转化为对工业机器人进行示教的工作路径,从而确保了基于与示教机器人相互独立的预设示教装置,对工业机器人进行示教的实现。无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动或者由示教机器人自主移动以进行复杂的示教采点过程,示教操作简单方便,可适用于对结构复杂或者体积庞大工件进行处理的示教场景,提高了示教效率。
[0127] 此外,请参照图7,图7为本发明机器人的示教系统的功能模块示意图,在本发明实施例中,还提出一种机器人的示教系统,本发明机器人的示教系统应用于示教机器人,本发明机器人的示教系统包括:
[0128] 获取模块,用于获取预设示教装置触发的采点信号,其中,所述预设示教装置与所述示教机器人相对独立;
[0129] 确定模块,用于根据所述采点信号确定所述预设示教装置的示教参数,并将所述示教参数转化为工作路径;
[0130] 示教模块,用于按照所述工作路径对所述机器人进行示教;
[0131] 其中,所述预设示教装置上设置有数量大于或者等于一的标识部件,确定模块,包括:
[0132] 识别单元,用于在获取到所述采点信号之后,识别所述预设示教装置的各所述标识部件;
[0133] 确定单元,用于根据各所述标识部件确定所述预设示教装置的示教参数。
[0134] 其中,所述示教参数包括姿态、路径和位置,确定单元,包括:
[0135] 点云建立单元,用于建立各所述标识部件的空间位置以形成所述预设示教装置的实时点云;
[0136] 对比单元,用于将所述实时点云与所述预设示教装置的初始点云进行对比,以得到所述姿态、所述路径和所述位置,其中,所述初始点云为与所述预设示教装置建立连接时记录的。
[0137] 可选地,本发明机器人的示教系统,还包括:
[0138] 连接模块,用于建立与所述预设示教装置之间的连接,其中,所述预设示教装置的数量大于或者等于一。
[0139] 可选地,连接模块,包括:
[0140] 标定单元,用于对所述预设示教装置进行标定,并采集经过标定的所述预设示教装置的注册动作;
[0141] 连接单元,用于执行所述注册动作以完成与所述预设示教装置之间的连接。
[0142] 可选地,所述工作路径包括变换姿态、行走路径和工作节点坐标,确定模块,还包括:
[0143] 转化单元,用于调用预设软件系统结合所述示教参数的姿态、路径和位置,转化得到所述机器人的所述行走姿态、所述行走路径和所述工作节点坐标。
[0144] 可选地,示教模块,包括:
[0145] 执行单元,用于按照所述行走姿态和所述行走路径移动至所述工作节点坐标以生成对应的程序;
[0146] 传送单元,用于将所述程序传送至所述机器人,以供所述机器人执行所述程序完成与所述示教机器人相同的动作。
[0147] 其中,本发明机器人的示教系统的各个功能模块在运行时所实现的步骤可参照本发明机器人的示教方法的各个实施例,此处不再赘述。
[0148] 此外,本发明实施例还提出一种示教机器人,所述示教机器人包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被所述处理器执行时实现如上所述的机器人的示教方法的步骤。
[0149] 本发明示教机器人的具体实施方式可以参照上述机器人的示教方法各实施例,在此不再赘述。
[0150] 此外,本发明还提供一种计算机可读存储介质。
[0151] 本发明计算机可读存储介质上存储有机器人的示教程序,所述机器人的示教程序被处理器执行时实现如上所述的机器人的示教方法的步骤。
[0152] 其中,在所述处理器上运行的机器人的示教程序被执行时所实现的方法可参照本发明机器人的示教方法各个实施例,此处不再赘述。
[0153] 需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0154] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0155] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0156] 以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。