[发明专利]一种动力机械手的工具快换装置和方法

摘要

本发明公开了一种动力机械手的工具快换装置和方法，采用遥操作控制技术，利用视频监控系统监控机械手运动的实时姿态，通过安装在机械手公盘上的水平传感器确定机械手的水平位姿，通过安装在机械手公盘旁边的工业相机实现末端工具公盘母盘的对中，从而实现机械手末端工具的快换；本发明改变了机械手单一功能的缺陷，同时与其他工具快换系统相比，缩短了工具快换时间，提高了工具快换的效率。

主权项

1.一种动力机械手的工具快换方法，其特征在于包括以下步骤：（1）通过视频监控系统确定当前机械手的位姿，将机械手移动到放置末端工具的工具搁架上方，使工具快换的公盘正好位于工具搁架上母盘的正上方；（2）根据机械手公盘的水平传感器的数据，调整机械手在水平方向上的姿态，使机械手上公盘的位姿与工具搁架上母盘的位姿一致；（3）通过视频监控系统观察工具搁架上的“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标是否重合，若未重合，遥操作机械手水平方向移动和旋转，使工具搁架上“十”字靶标与监视器上设定“十”字靶标重合；（4）当工具搁架上“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标重合，即完成公盘与母盘的对中，然后遥操作机械手在纵向上移动，实现公盘与母盘的机械对接；（5）实现公盘与母盘对接后，遥操作机械手移动，使得公盘与母盘完全脱离工具搁架；（6）通过视频监控系统，遥操作机械手从工具搁架离开，当整个机械手的末端完全离开工具搁架，则实现末端工具的安装，此时末端工具进行作业；（7）当末端工具完成作业后，遥操作机械手移动到工具搁架的上方，根据机械手上公盘的水平传感器反馈的数据，调整机械手在水平方向上的姿态，使机械手的末端工具的位姿与工具搁架的位姿一致；（8）通过视频监控系统观察工具搁架上用于对中的“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标是否重合，若未重合，遥操作机械手水平方向移动和旋转，使工具搁架上“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标重合；（9）当工具搁架上“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标重合后，遥操作机械手在水平方向往背离工具搁架的方向运动，当末端工具完全离开工具搁架后，遥操作机械手向下运动，直到末端工具的母盘底面与工具搁架的水平面相距一定距离；（10）然后使得遥操作机械手在水平方向上缓慢靠近工具搁架，直到工具搁架上“十”字靶标与监视器上设定的“十”字靶标重合，此时完成公盘与母盘与工具搁架的对中；（11）继续遥操机械手缓慢下降，将机械手末端工具放置到工具搁架上；（12）最后遥操作机械手缓慢上升，使得公盘与母盘机械分离，待公盘与母盘电气连接断开后，完成机械手的末端工具的卸载。