工业机器人系统的制作方法

1.本技术涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人系统。


背景技术：

2.工业机器人大量运用于流水线的作业，大大提高了产业效率，节约资源，在智能机器人技术领域中，识别物体的位置是重要的一个环节，物体的位置决定着装配的精准度。而物体放于传送带进行传送的过程中，可能会由于传送带的制造工艺问题或误触、误碰问题导致传送带发生细微偏移，而导致物体位置的改变，装配的精准度不高的问题。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种工业机器人系统，工业机器人系统能够在对物体进行作业时根据物体的实际位置对物体进行作业，以提高工业机器人对物体进行作业的精准度。
4.第一方面，本技术实施例提供一种工业机器人系统，所述工业机器人系统包括：工业机器人和传送装置；
5.所述传送装置，用于传送物体，且在所述传送装置上设有标识；
6.所述工业机器人包括：
7.装配机构，用于对所述传送装置上的物体进行作业；
8.拍摄装置，用于在所述传送装置的第一位置拍摄第一图像，所述第一图像用于指示物体和标识之间的相对位置关系，以及在所述传送装置的第二位置拍摄第二图像，所述第二图像用于指示标识的位置，所述第二位置比所述第一位置靠近所述装配机构；
9.主控制器，所述主控制器连接所述拍摄装置和所述装配机构；
10.所述主控制器用于根据物体和标识之间的相对位置关系以及标识的位置确定所述物体的实际位置，并根据所述物体的实际位置控制所述装配机构对所述物体进行作业。
11.本技术公开了一种工业机器人系统，所述工业机器人系统包括：工业机器人和传送装置；所述传送装置，用于传送物体，且在所述传送装置上设有标识；所述工业机器人包括：装配机构，用于对所述传送装置上的物体进行作业；拍摄装置，用于在所述传送装置的第一位置拍摄第一图像，所述第一图像用于指示物体和标识之间的相对位置关系，以及在所述传送装置的第二位置拍摄第二图像，所述第二图像用于指示标识的位置，所述第二位置比所述第一位置靠近所述装配机构；主控制器，所述主控制器连接所述拍摄装置和所述装配机构；所述主控制器用于根据物体和标识之间的相对位置关系以及标识的位置确定所述物体的实际位置，并根据所述物体的实际位置控制所述装配机构对所述物体进行作业。通过在作业的过程中得到物体的实际位置，以对物体进行作业，可以有效提高作业的精准度。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的
附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本技术实施例提供的一种工业机器人系统的结构示意图；
14.图2是本技术实施例提供的一种工业机器人系统的结构示意性框图；
15.图3是本技术实施例提供的一种工业机器人系统的结构示意性框图；
16.图4是本技术实施例提供的一种工业机器人系统的局部示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
19.本技术的实施例提供了一种工业机器人系统。下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的一种工业机器人系统10的结构示意图，该工业机器人系统10可以用于流水线装配领域中，特别是在加工包装装配的流水线装配领域，工业机器人系统10能够在装配过程中获取物体的实际位置，以对物体进行装配，提高装配的精准度。
21.如图1所示，工业机器人系统10包括工业机器人20和传送装置30，传送装置30用于传送物体40，且在所述传送装置30上设有标识50。
22.示例性的，传送装置30可以包括传送带，通过传送带传送物体40。
23.示例性的，标识50可以是在传送装置30上外设的标识50，例如标签盒、荧光字等。也可以是传送装置30上原本的特征，例如传送装置30的传送带上具有通孔，可以以通孔的排列特征作为标识50。
24.请参阅图2，图2是本技术实施例提供的一种工业机器人20的结构示意性框图。工业机器人20包括装配机构21、拍摄装置22和主控制器23。
25.装配机构21用于对传送装置30上的物体40进行作业。
26.示例性的，物体40被传送装置30传送至工业机器人20中时，由装配机构21对物体40进行作业，以完成作业。
27.例如，物体40为包装面，需要在物体40上粘上硬纸板以构成具有硬度的包装板，使其能够变为具有一定硬度的包装盒，由装配机构21来完成在包装面上粘上硬纸板的工作。
28.可以理解的，如果无法在装配机构21进行工作时得知物体40的实际位置，只是靠装配机构21进行工作之前获取物体40的位置来预测装配机构21进行工作时的实际位置，可能会出现误差，导致硬纸板没有完美贴合包装面，降低装配的精准度。
29.拍摄装置22用于在所述传送装置30的第一位置拍摄第一图像，所述第一图像用于指示物体和标识之间的相对位置关系，以及在传送装置30的第二位置拍摄第二图像，所述
第二图像用于指示标识的位置，所述第二位置比所述第一位置靠近所述装配机构21。
30.示例性的，拍摄装置22可以是摄像头，也可以是其他能够第一图像的传感器，如红外传感器、声波传感器等，上述传感器只是举例说明，并不对传感器进行限定。
31.示例性的，物体40在被传送装置30上进行传送时，会经过传送装置30的第一位置和第二位置，第二位置比第一位置靠近装配机构21。可以理解的，第一位置和第二位置是预设的，拍摄装置22能够拍摄到第一位置和第二位置的图像。
32.示例性的，装配机构21进行工作时具有一工作区域，第二位置应当是装配机构21进行工作的位置，即在装配机构21的工作区域内，以得到装配机构21进行工作时物体的实际位置。
33.示例性的，第一位置可以在工业机器人20的外部，也可以在工业机器人20的内部，但要处于装配机构21进行工作的区域之外。
34.示例性的，拍摄装置22可以只有一个，且第一位置和第二位置具有导轨，拍摄装置22能够在第一位置和第二位置之间来回运动以在传送装置30的第一位置和第二位置进行拍摄得到第一图像和第二图像。
35.在一些实施例中，如图1所示，所述拍摄装置21包括第一拍摄装置221和第二拍摄装置222，所述第一拍摄装置221设于所述第一位置，所述第二拍摄装置222设于所述第二位置。
36.可以理解的，第一拍摄装置221可以在传送装置30的第一位置得到第一图像，第二拍摄装置222可以在传送装置30的第二位置得到第二图像。
37.示例性的，第一拍摄装置221设于所述传送装置30的第一位置，以使物体40到达传送装置30的第一位置时，第一拍摄装置221能够拍摄到第一图像。
38.示例性的，第一拍摄装置221可以在第一位置持续进行拍摄。
39.示例性的，第一图像包括物体40和标识50。在第一位置上，第一拍摄装置221到传送装置30传送物体40的表面应当无其他物体阻挡，以使第一拍摄装置221能够拍摄到包括物体40和标识50的第一图像。
40.示例性的，通过第一拍摄装置221在第一位置得到的第一图像包括物体40和标识50，以使第一图像可以用于指示物体和标识之间的相对位置关系。
41.示例性的，第二拍摄装置222设于所述传送装置30的第二位置，当物体40到达所述传送装置30的第二位置时，第二拍摄装置222能够拍摄到第二图像。
42.示例性的，第二拍摄装置222可以在第二位置持续进行拍摄。
43.示例性的，第二图像包括标识50。可以理解的，第二位置处于装配机构21的工作区域内，装配机构21进行工作时会遮挡物体40，第二拍摄装置222可能会无法拍摄到物体40，但无论装配机构21工作与否，均可以拍摄到标识50。
44.示例性的，通过第二拍摄装置222在第二位置得到的第二图像包括标识50，以使第二图像可以用于指示标识的位置。
45.在另一些实施例中，所述拍摄装置22包括第二拍摄装置222、第三拍摄装置和第四拍摄装置，所述第二拍摄装置222设于所述第二位置；所述第三拍摄装置和所述第四拍摄装置设于所述第一位置。
46.示例性的，可以设置第三拍摄装置和第四拍摄装置对传送装置30的第一位置进行
拍摄。
47.可以理解的，在传送装置30的第一位置拍摄得到第一图像，第一图像可以包括物体图像和标识图像，第三拍摄装置用于拍摄物体40，得到物体图像；第四拍摄装置用于拍摄标识50，得到标识图像。
48.示例性的，可以在第一位置设置一个第一拍摄装置，以拍摄第一图像，可以理解的，通过第一拍摄装置得到的第一图像包括物体40和标识50；也可以在第一位置分别设置第三拍摄装置和第四拍摄装置，分别进行拍摄，可以理解的，通过第三拍摄装置得到包括物体40的物体图像，通过第四拍摄装置包括标识50的标识图像，以达到既能对物体40和标识50共同拍摄，也能对物体40和标识50分开拍摄的目的，便于工业机器人系统10适用各种实用场景。
49.主控制器23，所述主控制器23连接所述拍摄装置22和所述装配机构21；所述主控制器23用于通过第一图像中物体40和标识50之间的相对位置关系，以及所述第二图像中的标识50的位置确定所述物体40在所述传送装置30上的实际位置，并根据物体在所述传送装置30上的实际位置控制所述装配机构21对所述物体40进行作业。
50.在一些实施例中，主控制器23与第一拍摄装置221和第二拍摄装置222连接，主控制器23通过第一拍摄装置221得到第一图像，以及通过第二拍摄装置222得到第二图像。
51.示例性的，主控制器23通过拍摄装置22得到第一图像和第二图像之后，可以根据第一图像指示的物体40和标识50之间的相对位置关系，以及第二图像指示的标识50的位置确定物体40在第二图像中的位置，可以理解的，此时物体40在第二图像中的位置即是物体40的实际位置。
52.示例性的，得到物体40的实际位置后，可以控制装配机构21对物体40进行作业，此时由于是基于物体40的实际位置控制装配机构21对物体40进行作业，可以调整装配机构21进行作业的位置，以达到更高的作业精准度。
53.在一些实施例中，所述第一拍摄装置221、所述第二拍摄装置222的拍摄方向与所述传送装置30传送物体40的方向垂直。
54.请参阅图3，图3是本技术实施例提供的一种工业机器人系统10的结构示意性框图。
55.如图3所示，第一拍摄装置221和第二拍摄装置222的拍摄方向正对传送装置30传送物体40的表面，第一拍摄装置221和第二拍摄装置222的拍摄方向与传送装置30呈垂直关系。
56.示例性的，第一拍摄装置221和第二拍摄装置222的拍摄方向与传送装置30呈垂直关系可以有效减小像差的影响，能够更加精准地确定物体40和标识50之间的相对位置关系，以及根据标识50的位置确定物体40的实际位置会更加准确。
57.在一些实施例中，所述装配机构21具有工作区域，所述第一拍摄装置221设于所述工作区域的外部；所述第二拍摄装置222设于所述工作区域的内部且远离所述装配机构21进行作业的一侧；所述装配机构21进行作业时，所述第二拍摄装置222能够从所述装配机构21的上方拍摄到正在作业的装配机构21以及所述传送装置30上的标识50。
58.示例性的，第二拍摄装置222能够拍摄到包括正在作业的装配机构21和标识50，或者只对标识50进行拍摄。
59.在另一些实施例中，第二拍摄装置222、第三拍摄装置以及第四拍摄装置与主控制器23连接，主控制器23通过第三拍摄装置得到第一位置中包括物体40的物体图像、通过第四拍摄装置得到第一位置中包括标识50的标识图像，以及通过第二拍摄装置222得到第二位置中包括标识50的图像；主控制器23能够根据物体图像、标识图像确定物体40和标识50之间的相对位置关系。
60.示例性的，第三拍摄装置和第四拍摄装置的拍摄方向也与传送装置30呈垂直关系，以及第三拍摄装置和第四拍摄装置分别对物体40和标识50进行拍摄时，应当无遮挡的物体。
61.示例性的，工业机器人系统10还包括存储器，存储器存储有第三拍摄装置和第四拍摄装置的预设位置关系，主控制23通过第三拍摄装置得到物体图像、第四拍摄装置得到的标识图像，以及通过存储器存储的第三拍摄装置和第四拍摄装置的预设位置关系能够确定物体40和标识50之间的相对位置关系。
62.请参阅图4，图4是本技术实施例提供的一种工业机器人系统10的局部示意图。
63.可以理解的，如图4所示，装配机构21在对物体40进行作业时，会摆动到物体40的上方进行作业，即装配机构21具有一工作区域，当拍摄装置22处于该工作区域内时，有可能由于装配机构21的遮挡而无法拍摄到物体40。
64.示例性的，第一拍摄装置221设于工作区域的外部，以同时拍摄到物体40和标识50，第二拍摄装置222设于工作区域的内部，以在装配机构21进行工作的位置进行拍摄。
65.示例性的，基于第一拍摄装置221的位置，通过第一拍摄装置221拍摄得到的第一图像包括物体40和标识50，第一图像可以用于指示物体40和标识50之间的相对位置关系。
66.可以理解的，基于第二拍摄装置222的位置，通过第二拍摄装置222拍摄得到的第二图像包括正在作业的装配机构21和标识50，第二图像可以用于指示标识50相对于装配机构21的相对位置。
67.示例性的，主控制23可以通过第一图像和第二图像确定物体40的实际位置，以进行作业。
68.通过第一拍摄装置221拍摄的第一图像和第二拍摄装置222拍摄的第二图像确定物体40装配时的实际位置，可以有效提高装配的精准度，减少误差。
69.在一些实施例中，所述主控制器还用于确定与所述第二图像匹配的第一图像。
70.示例性的，传送装置30将物体40从第一位置传送到第二位置具有时间差，在这个时间段内，拍摄装置22可能持续进行拍摄，即可能会得到多个第一图像。
71.可以理解的，在将多个物体放于传送装置30上进行物体传送时，有可能每个物体40与对应的标识50的相对位置会发生细微的改变，即当前的物体40与当前的标识50之间的相对位置关系与上一个物体40和上一个标识50之间的相对位置关系不一样。通过匹配第一图像和第二图像可以确定每个物体与每个标识之间对应的相对位置关系，从而得到更准确的物体的实际位置。
72.示例性的，当物体40到达第二位置时，所述主控制器23通过第二拍摄装置222获取第二图像后，所述主控制器23还用于确定与所述第二图像匹配的第一图像。
73.可以理解的，获取第二图像后，从多个第一图像中确定与第二图像匹配的第一图像。
74.示例性的，可以通过标识50来确定与第二图像匹配的第一图像，例如，标识50可以设置为标号1,2,3
……
等数字形式，若第二图像中出现标号2的标识50，在多个第一图像中确定包括标号2的标识50的第一图像为与所述第二图像匹配的第一图像。
75.可以理解的，上述的标识50设置只是示例性举例，可以包括其他能够区分标识50的形式对标识50进行设置。
76.在一些实施例中，所述工业机器人系统10还包括设于所述传送装置30上的编码器；所述主控制器23通过所述编码器获取所述传送装置30传送物体40的距离，并根据所述距离确定与所述第二图像匹配的第一图像。
77.示例性的，编码器可以获取传送装置30的传送距离，所述主控制器23能够通过所述编码器获取所述传送装置30传送物体40的距离。
78.示例性的，通过传送物体40的距离可以确定与第二图像匹配的第一图像，例如，第一位置和第二位置相距40cm，主控制器23通过第一拍摄装置221得到第一图像时，此时通过编码器获取到的距离为60cm；当主控制器23通过编码器获取到的距离达到100cm时，证明物体40已经到达第二位置，此时通过第二拍摄装置222拍摄到的第二图像与前述第一图像匹配。
79.通过物体40的传送距离确定相匹配的第一图像和第二图像，以及根据第一图像和第二图像确定物体40的实际位置可以有效提高工业机器人20的装配精度。
80.在一些实施例中，装设设备20还包括存储器，所述存储器存储有所述第一位置和所述第二位置之间的距离；所述主控制器23通过存储器获取的所述第一位置和所述第二位置之间的距离，以及通过所述编码器获取的所述传送装置30传送物体40的距离确定与所述第二图像匹配的第一图像。
81.示例性的，可以通过用户的输入操作，以向存储器中存入第一位置和第二位置之间的距离。
82.示例性的，主控制器23通过第一拍摄装置221获取到第一图像后，开始对编码器获取的传送距离进行计算，当获取到的传送距离到达存储在存储器中的第一位置和第二位置之间的距离时，通过第二拍摄装置222获取到第二图像，可以认为此时获取的第二图像与开始计算编码器获取的传送距离时获取的第一图像相匹配。
83.例如，存储器存有的第一位置和第二位置之间的距离为40cm，主控制器23在第一时刻通过第一拍摄装置221获取到第一图像，从该时刻通过编码器获取传送装置30的传送距离，可以理解的，第一时刻对应的传送距离为0；主控制器23在第二时刻通过编码器获取的传送距离到达40cm，且在该时刻通过第二拍摄装置222获取到第二图像，可以认为第一时刻获取到的第一图像与第二时刻获取到的第二图像相匹配。
84.通过存储器存储第一位置和第二位置之间的距离，以及通过编码器获取的传送装置30的传送距离，可以准确地确定与第二图像匹配的第一图像，从而精准地确定物体40在装配时的实际位置。
85.在一些实施例中，当确定与所述第二图像匹配的第一图像后，所述主控制器23还用于，基于与所述第二图像匹配的第一图像得到所述传送装置30上的物体40和设于所述传送装置30上的标识50之间的相对位置关系；以及根据所述相对位置关系和第二图像中所述标识50的位置，确定所述物体的实际位置。
86.示例性的，主控制器23确定相互匹配的第一图像和第二图像后，基于所述第一图像中的物体40和标识50，确定物体40和标识50的相对位置关系。
87.例如，以标识50为参考点，确定物体40的位置坐标，确定的相对位置关系可以例如是标识50的位置坐标(0,0)、物体40的位置坐标(
‑
3,
‑
5)。
88.示例性的，在第二图像中，根据相对位置关系和标识50的位置，确定物体40在第二图像中的位置，以确定物体40的实际位置。
89.例如，通过第一图像得到相对位置关系，以及以物体40在第二图像中的位置作为参考点，可以得到在第二图像中物体40的位置，且该位置可以认为是物体40此刻的实际位置。
90.在一些实施例中，所述工业机器人20包括存储器，所述存储器存储有第一图像中物体40和标识50之间的相对位置关系、第二图像中标识50的位置与物体40在所述传送装置30上实际位置的对应关系；所述主控制器23通过存储器获取当前的第一图像中物体40和标识50之间的相对位置关系、当前的第二图像中标识50的位置确定当前的物体40在传送装置30上的实际位置。
91.示例性的，存储器中还存有第一图像中物体40和标识50之间的相对位置关系、第二图像中标识50的位置与物体40在所述传送装置30上实际位置的对应关系。
92.可以理解的，主控制器23确定第一图像中的物体40和标识50之间的相对位置关系后，存入存储器中，并在当前第二图像中确定标识50的位置后，通过存储器得到与当前第二图像匹配的第一图像中确定的相对位置关系，以及标识50的位置与物体40在所述传送装置30上实际位置的对应关系，来确定物体40在传送装置30上的实际位置。
93.在一些实施例中，当所述主控制器23通过存储器获取第一图像和第二图像，并根据第一图像和第二图像确定当前的物体40在所述传送装置30上的实际位置时，控制所述装配机构21对所述物体40进行作业。
94.示例性的，主控制器23通过存储器获取到第一图像中的相对位置关系和第二图像中的标识50的位置，并根据相对位置关系和标识50的位置确定当前的物体40在所述传送装置30上的实际位置。
95.示例性的，当主控制23确定当前的物体40在所述传送装置30上的实际位置时，还控制装配机构21移动到物体40的实际位置，并对所述物体40进行作业。
96.在一些实施例中，所述装配机构21用于搬运所述传送装置30上的物体40、对所述传送装置上的物体40进行机械加工和/或对所述传送装置30上的物体40进行装配。
97.示例性的，装配机构21可以用于搬运传送装置30上的物体40到指定的位置，例如进行分拣工作；也可以对所述传送装置上的物体40进行机械加工，例如进行锻造、铸造物体和/或对物体进行冲压和焊接德等；可以理解的，还可以对所述传送装置30上的物体进行粘接和/或螺纹连接等。
98.装配机构21可以满足不同的情况下的任务需求，增加了工业机器人20的适用性。
99.在一些实施例中，所述工业机器人20还包括抓取组件，所述抓取组件设于所述装配机构21靠近所述传送装置30的一侧。
100.示例性的，装配机构21上设有用于抓取其他物品的抓取组件，可以理解的，抓取组件设于装配机构21靠近传送装置30的一侧，以便于抓取的其他物品装配和/或放置在传送
装置30上的物体40上。
101.例如，在一流水线使用场景中，需要将硬纸板装配在包装纸上，即在传送装置30上传送的物体40是包装纸，装配机构21通过抓取组件从放置硬纸板的地方抓取硬纸板，并通过装配机构21自身的摆动，将抓取组件抓取的硬纸板移动到传送装置30上的包装纸上，以完成粘接装配。
102.在一些实施例中，所述抓取组件与所述装配机构21可拆卸连接。
103.示例性的，抓取组件可以与装配机构21可拆卸连接，装配机构21可以通过装设不同的抓取组件，以完成不同的装配需求，例如抓取扁状物体和抓取圆形物体的组件可能会不一样，装配机构21可以根据实际需求选择对应的抓取组件，装配机构21与抓取组件可拆卸连接增加了装配机构21的适用性。
104.本技术通过提供一种工业机器人系统10，工业机器人系统10包括工业机器人20和传送装置30；传送装置30用于传送物体40，且在传送装置上设有标识50；工业机器人20包括装配机构21、拍摄装置22以及主控制器23；装配机构21用于对物体40进行作业；拍摄装置22用于在传送装置30的第一位置拍摄第一图像，以及在传送装置30的第二位置拍摄第二图像，其中，第一图像用于指示物体40和标识50之间的相对位置关系，第二图像用于指示标识50的位置，第二位置比第一位置靠近装配机构21；主控器23连接拍摄装置22和装配机构21，用于根据物体40和标识50之间的相对位置关系以及标识50的位置确定物体40的实际位置，并根据物体40的实际位置控制装配机构21对物体40进行作业。可以在装配的过程中得知物体40的实际位置，以提高装配的精准度。
105.应当理解，在此本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
106.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。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。
107.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述，仅是本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
108.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。