[实用新型]一种3D双目视觉工业机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业机器人领域，特别涉及一种3D双目视觉工业机器人。

背景技术

随着工业自动化的发展，生产加工的自动化程度的越来越高，机器人视觉在自动化生产中叶变得越来越重要。3D视觉技术是机器人研究中最活跃的一个分支，是智能机器人装备的重要标志。

目前国内各汽车生产线的机器人应用越来越多，不仅包括KUKA、FUNUC、COMAU等世界知名机器人，也包括了部分国产机器人。国内机器人厂家正逐渐的增加，逐步改善机器人技术被国外垄断的局面。但目前国内的工业机器人大多以点焊、弧焊、搬运为主要应用类型。尤其是搬运应用，传统的示教再现模式已无法满足目前工业自动化程度的要求。比如在汽车发动机生产过程中，发动机的缸盖搬入生产线以前都是人工方式，缸盖的质量较重，耗费了大量的人力成本。因缸盖产品的位置随机性，使用传统的机器人示教再现方式根本无法解决。当采用2D视觉作为机器人引导时，发现缸盖产品并不是平面的2D随机，而是位置和姿态的综合随机，即3D随机。因此必须应用3D视觉技术作为机器人的引导系统。目前的3D视觉模式为一个2D相机和一组激光束组成的，激光束采集被测物体的Z方向轮廓（即高度信息），2D相机采集平面上的信息。这种模式要求机器人要有高精度的匀速直线运动作为激光束的扫描，否则会经常出现扫描不到的现象，并且多次扫描也会影响生产节拍。同时高额的相机成本也是考虑的重要因素。

针对上述的问题提供一种新型的3D视觉工业机器人，用较低的成本实现对图像进行特征提取和立体匹配并引导工业机器人运动是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种3D双目视觉工业机器人，用较低的成本实现对图像进行特征提取和立体匹配并引导工业机器人运动的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种3D双目视觉工业机器人，其特征在于：所述的机器人为视觉系统连接到机器人系统；其中视觉系统为工控机的图像采集卡同时连接到两个工业相机，工控机的视觉处理单元连接到机器人系统的机器人电控系统，机器人电控系统的伺服驱动器控制机器人本体的伺服马达，从而通过3D图像采集控制机器人本体的伺服马达运动，完成一系列的动作。

所述的机器人电控系统的机器人控制器与工控机的视觉处理单元连接。

所述的工业相机安装在机器人的末端法兰上。

所述的机器人电控系统中设有逻辑控制单元。

所述的机器人电控系统中设有安全回路。

一种3D双目视觉工业机器人，由于采用上述的结构，本实用新型的优点在于：1、实现了对图像进行特征提取和立体匹配；2、实现了视觉系统与机器人系统数据通讯，并引导机器人运动。3、较大程度的提高了工业机器人应用范围；4、成本较低，适合大范围推广。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型的一种3D双目视觉工业机器人结构示意框图；

图2为本实用新型的一种3D双目视觉工业机器人的作业流程图；

在图1中，1、视觉系统；2、机器人系统；3、图像采集卡；4、视觉处理单元；5、工业相机；6、机器人电控系统；7、机器人控制器；8、伺服驱动器；9、机器人本体；10、伺服马达；11、逻辑控制单元；12、安全回路；13、工控机。

具体实施方式

本实用新型如图1所示，本实用新型分为视觉系统1和机器人系统2两部分板组成，完成摄像机和机器人的标定功能、特征提取功能、测试结果分析功能、两系统之间的数据通讯功能、机器人根据视觉系统反馈完成相应运动功能。

本实用新型为视觉系统1连接到机器人系统2；其中视觉系统1为工控机13的图像采集卡3同时连接到两个工业相机5，工控机13的视觉处理单元4连接到机器人系统2的机器人电控系统6，机器人电控系统5的伺服驱动器8控制机器人本体的伺服马达10，从而通过3D图像采集控制机器人本体9的伺服马达10运动，完成一系列的动作。

机器人电控系统6的机器人控制器7与工控机13的视觉处理单元4连接。

工业相机5安装在机器人的末端法兰上。机器人电控系统6中设有逻辑控制单元11和安全回路12。

本实用新型的具体过程如图2所示，为3D视觉系统工业机器人作业流程图。