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CN104608137B - 一种带视觉的四轴机器人系统 - Google Patents

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Abstract

一种带视觉的四轴机器人系统，涉及四轴机器人系统领域。本发明解决了现有的四轴机器人系统已经不能满足实际生产的需要的问题。一种带视觉的四轴机器人系统，它包括四轴机器人本体、四轴控制驱动系统、若干传感器和主控系统；传感器包括图像传感器；每个图像传感器附近设置有独立的照明光源；主控系统由图像识别模块、图像定位模块、图像测量模块、图像数据处理模块、控制模块组成；主控系统还包括故障检测和报警模块。本发明的一种带视觉的四轴机器人系统在生产流水线上以取代人工操作；该系统能在各种不同的生产流水线上独立完成物料的抓取、放置与检测工作；该系统的四轴机器人本体可根据用户的不同需求量身定制，以满足生产的需要。

Description

一种带视觉的四轴机器人系统
技术领域
本发明涉及四轴机器人系统领域，特别是涉及一种带视觉的四轴机器人系统。
背景技术
随着我国经济不断发展以及科学技术的不断提高，工业自动化和机器人应用已成为很多行业的发展趋势。而现有的四轴机器人系统已经不能满足实际生产的需要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种带视觉的四轴机器人系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带视觉的四轴机器人系统，它包括四轴机器人本体、四轴控制驱动系统、若干传感器和主控系统；所述的传感器包括图像传感器；所述的图像传感器分布在四轴机器人本体上；每个图像传感器附近设置有独立的照明光源；所述的主控系统由图像识别模块、图像定位模块、图像测量模块、图像数据处理模块、控制模块组成；所述的图像识别模块、图像定位模块和图像测量模块的图像数据输入端分别与图像传感器连接；所述的图像识别模块、图像定位模块和图像测量模块的图像数据输出端与图像数据处理模块的信号输入端连接；所述的图像数据处理模块的命令输出端连接控制模块的命令输入端；所述的控制模块的控制信号输出端连接四轴控制驱动系统；所述的四轴控制驱动系统与四轴机器人本体上的控制器连接；所述的主控系统还包括故障检测和报警模块，所述的故障检测和报警模块的信号输入端与图像数据处理模块的报警信号输出端连接。
所述的四轴机器人本体包括X轴、Y轴、Z轴和360°S轴；所述的X轴上设置有X轴伺服电机和用于控制X轴伺服电机的X轴伺服控制器；所述的Y轴上设置有Y轴伺服电机和用于控制Y轴伺服电机的Y轴伺服控制器；所述的Z轴上设置有Z轴伺服电机和用于控制Z轴伺服电机的Z轴伺服控制器；所述的360°S轴上设置有360°S轴伺服电机和用于控制360°S轴伺服电机的360°S轴伺服控制器；所述的四轴控制驱动系统分别与X轴伺服控制器、Y轴伺服控制器、Z轴伺服控制器、360°S轴伺服控制器连接。
所述的传感器还包括用于辅助图像数据处理模块的其他功能传感器；所述的其他功能传感器与图像数据处理模块连接。
所述的主控系统的图像数据处理模块和故障检测和报警模块通过互联网连通监控中心的显示设备和数据储存装置。
工作原理：通过四轴机器人本体上的图像传感器采集到图像数据；图像数据传输到主控系统中，通过图像识别模块、图像定位模块和图像测量模块进行识别、定位和测量，再将得到的数据传输到图像数据处理模块中进行运算、分析和判别得到结果，然后将指令传输到控制模块中，控制模块将控制信号传输到四轴控制驱动系统，四轴控制驱动系统计算出运动轨迹的最佳算法和速度，控制四轴机器人本体精确动作；主控系统可将实时的视频数据实时的通过互联网传输到监控中心的显示设备上并可储存到数据储存装置中，以便随时调用；故障检测和报警模块可根据实时的数据对实时工况进行判定，如出现问题，及时报警，并将相关的数据和报警信号传输到监控中心。
本发明的有益效果：本发明的一种带视觉的四轴机器人系统在生产流水线上以取代人工操作；该系统能在各种不同的生产流水线上独立完成物料的抓取、放置与检测工作；该系统的四轴机器人本体可根据用户的不同需求量身定制，以满足生产的需要。
附图说明
图1为实施例的一种带视觉的四轴机器人系统的原理示意图；
其中，1-四轴机器人本体，2-四轴控制驱动系统，4-照明光源，5-主控系统，6-互联网，7-显示设备，8-数据储存装置，11-X轴伺服电机，12-Y轴伺服电机，13-Z轴伺服电机，14-360°S轴伺服电机，15-X轴伺服控制器，16-Y轴伺服控制器，17-Z轴伺服控制器，18-360°S轴伺服控制器，31-图像传感器，32-其他功能传感器，51-图像识别模块，52-图像定位模块，53-图像测量模块，54-图像数据处理模块，55-控制模块，56-故障检测和报警模块。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1所示，一种带视觉的四轴机器人系统，它包括四轴机器人本体1、四轴控制驱动系统2、若干传感器和主控系统5；所述的传感器包括图像传感器31；所述的图像传感器31分布在四轴机器人本体1上；每个图像传感器31附近设置有独立的照明光源4；所述的主控系统5由图像识别模块51、图像定位模块52、图像测量模块53、图像数据处理模块54、控制模块55组成；所述的图像识别模块51、图像定位模块52和图像测量模块53的图像数据输入端分别与图像传感器31连接；所述的图像识别模块51、图像定位模块52和图像测量模块53的图像数据输出端与图像数据处理模块54的信号输入端连接；所述的图像数据处理模块54的命令输出端连接控制模块55的命令输入端；所述的控制模块55的控制信号输出端连接四轴控制驱动系统2；所述的四轴控制驱动系统2与四轴机器人本体1上的控制器连接；所述的主控系统5还包括故障检测和报警模块56，所述的故障检测和报警模块56的信号输入端与图像数据处理模块54的报警信号输出端连接；所述的四轴机器人本体1包括X轴、Y轴、Z轴和360°S轴；所述的X轴上设置有X轴伺服电机11和用于控制X轴伺服电机11的X轴伺服控制器15；所述的Y轴上设置有Y轴伺服电机12和用于控制Y轴伺服电机12的Y轴伺服控制器16；所述的Z轴上设置有Z轴伺服电机13和用于控制Z轴伺服电机13的Z轴伺服控制器17；所述的360°S轴上设置有360°S轴伺服电机14和用于控制360°S轴伺服电机14的360°S轴伺服控制器18；所述的四轴控制驱动系统2分别与X轴伺服控制器15、Y轴伺服控制器16、Z轴伺服控制器17、360°S轴伺服控制器18连接；所述的传感器还包括用于辅助图像数据处理模块54的其他功能传感器32；所述的其他功能传感器32与图像数据处理模块54连接；所述的主控系统5的图像数据处理模块54和故障检测和报警模块56通过互联网6连通监控中心的显示设备7和数据储存装置8。
本实施例的一种带视觉的四轴机器人系统的工作原理：通过四轴机器人本体1上的图像传感器31采集到图像数据；图像数据传输到主控系统5中，通过图像识别模块51、图像定位模块52和图像测量模块53进行识别、定位和测量，再将得到的数据传输到图像数据处理模块54中进行运算、分析和判别得到结果，然后将指令传输到控制模块55中，控制模块55将控制信号传输到四轴控制驱动系统2，四轴控制驱动系统2计算出运动轨迹的最佳算法和速度，控制四轴机器人本体1精确动作；主控系统5可将实时的视频数据实时的通过互联网6传输到监控中心的显示设备7上并可储存到数据储存装置8中，以便随时调用；故障检测和报警模块56可根据实时的数据对实时工况进行判定，如出现问题，及时报警，并将相关的数据和报警信号传输到监控中心。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种带视觉的四轴机器人系统，其特征在于：它包括四轴机器人本体、四轴控制驱动系统、若干传感器和主控系统；所述的传感器包括图像传感器；所述的图像传感器分布在四轴机器人本体上；每个图像传感器附近设置有独立的照明光源；所述的主控系统由图像识别模块、图像定位模块、图像测量模块、图像数据处理模块、控制模块组成；所述的图像识别模块、图像定位模块和图像测量模块的图像数据输入端分别与图像传感器连接；所述的图像识别模块、图像定位模块和图像测量模块的图像数据输出端与图像数据处理模块的信号输入端连接；所述的图像数据处理模块的命令输出端连接控制模块的命令输入端；所述的控制模块的控制信号输出端连接四轴控制驱动系统；所述的四轴控制驱动系统与四轴机器人本体上的控制器连接；所述的主控系统还包括故障检测和报警模块，所述的故障检测和报警模块的信号输入端与图像数据处理模块的报警信号输出端连接所述的四轴机器人本体包括X轴、Y轴、Z轴和360°S轴；所述的X轴上设置有X轴伺服电机和用于控制X轴伺服电机的X轴伺服控制器；所述的Y轴上设置有Y轴伺服电机和用于控制Y轴伺服电机的Y轴伺服控制器；所述的Z轴上设置有Z轴伺服电机和用于控制Z轴伺服电机的Z轴伺服控制器；所述的360°S轴上设置有360°S轴伺服电机和用于控制360°S轴伺服电机的360°S轴伺服控制器；所述的四轴控制驱动系统分别与X轴伺服控制器、Y轴伺服控制器、Z轴伺服控制器、360°S轴伺服控制器连接；所述的主控系统的图像数据处理模块和故障检测和报警模块通过互联网连通监控中心的显示设备和数据储存装置。
2.根据权利要求1所述的一种带视觉的四轴机器人系统，其特征在于：所述的传感器还包括用于辅助图像数据处理模块的其他功能传感器；所述的其他功能传感器与图像数据处理模块连接。
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