[发明专利]机器人协作搬运系统

说明书

本发明涉及一种机器人协作搬运系统，包括协作搬运的至少两个机器人，以及一控制器，所述控制器连接所有机器人；所述控制器，用于设定所有机器人的运动轨迹；所有机器人都设有监测自身运动状态和姿态的状态传感器，以及设有监测搬运过程中负重的力学传感器，所述状态传感器和所述力学传感器实时向所述控制器进行反馈；所述控制器，基于并行非线性控制系统，根据环境的约束和变化，以及实时采集的状态传感器、力学传感器的数据，调整各个机器人新的位置、姿态以及负载分配。本发明可以提高机器人协作系统应对环境改变的实时性。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种机器人协作搬运系统。

背景技术

目前，随着科技的发展，工业机器人越来越多地应用在工业生产中，工业生产的自动化程度也越来越高。在现代工业生产过程中，有些大型工件的搬运单个机器人已经无法完成，需要多台机器人进行协同搬运，在协同搬运的过程中，每个机器人需要很好的协同配合才能完成任务。在协作搬运的过程中，机器人之间的负载分配、各机器人的位置姿态、机器人的稳定性、相互之间的配合度和实时性都是需要解决的问题。

机器人之间的协作工作已经成为目前机器人研究领域的一个热点，特别是在复杂装配、重物搬运以及柔性化制造中发挥着越来越重要的作用。发明人在研究中发现，传统技术的技术人协作具有如下一下缺陷：某些机器人协作系统的机器人之间没有相互通信，而是按照预先设定的路径进行运动，机器人的动作也是预先定制好，这种系统可以应用在比较简单的应用场景，比如笔直的轨迹，协作搬运的两机器人也是设置为一样的大小等等，这种情况下如果发生环境的轻微干扰，机器人协作系统也不会做出较好地调整；还有些机器人协作系统，机器人之间可以进行通信，可以根据环境变化而作出调整，但一般采用的是主从式结构，一个机器人作为主机器人，一个作为从机器人，这样两机器人之间由于通信延迟，从机器人相对于主机器人的负载分配、姿态调整、力学控制的实时性就比较差。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种机器人协作搬运系统，能够提高系统应对环境变化和干扰时，提高系统自行调整的实时性。

一种机器人协作搬运系统，包括协作搬运的至少两个机器人，以及一控制器，所述控制器连接所有机器人；所述控制器，用于设定所有机器人的运动轨迹；所有机器人都设有监测自身运动状态和姿态的状态传感器，以及设有监测搬运过程中负重的力学传感器，所述状态传感器和所述力学传感器实时向所述控制器进行反馈；所述控制器，基于并行非线性控制系统，根据环境的约束和变化，以及实时采集的状态传感器、力学传感器的数据，调整各个机器人新的位置、姿态以及负载分配。

所述机器人协作搬运系统包含协作搬运的第一机器人和第二机器人，所述第一机器人和所述第二机器人均为六轴机器人。

所述第一机器人和所述第二机器人相对固定安装在两块底板上。

所述第一机器人和所述第二机器人的第六轴法兰盘末端安装用于协作搬运工件的末端执行器。

所述第一机器人、所述第二机器人设有的状态传感器包括用于监测机器人运动速度的速度传感器，以及用于监测六个旋转轴旋转关节角的角度传感器；所述第一机器人、所述第二机器人设有的力学传感器包括用于监测工件与末端执行器之间压力的压力传感器。

所述控制器根据各角度传感器的数据计算各机器人末端执行器的位置和姿态，并根据基于模糊神经网络的力-位置并环控制策略，并行输入力和位置数据，采用模糊神经网络进行综合，进行负载匹配以及实时调整各个机器人的位置。

本发明提供的机器人协作搬运系统，包括协作搬运的至少两个机器人，各机器人设置有采集位置和力参数的传感器，采用同一控制器接收传感器数据的反馈，并采用并行控制同时对各个机器人进行控制，相比于现有技术可以提高机器人协作搬运系统应对环境变化进行自适应调整的实时性。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的机器人协作搬运系统的应用场景示意图；