本實用新型涉及機械臂技術領域，特別是涉及一種機械臂系統(tǒng)。

背景技術：

目前，在生產領域，經常會用到機械臂，通過控制機械臂移動至目標物體處、并執(zhí)行一定的操作，從而實現(xiàn)自動化生產。而機械臂在移動的過程中，常規(guī)的做法是通過相機測量目標物體在相機坐標系下的位置，然后根據(jù)相機坐標系與機械臂坐標系之間的轉換關系，得到目標物體在機械臂坐標系下的位置，最后控制機械臂去到目標物體所在的位置，完成執(zhí)行任務。

在此種工作模式下，要使機械臂準確移動至目標物體所在位置就要求機械臂具有很高的位置控制精度，然而只有高精度的工業(yè)機械臂能滿足這種要求，低精度的機械臂無法達到這種位置控制精度，也就使得較低精度的機械臂無法執(zhí)行高精度的作業(yè)任務。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種能夠進行高精度作業(yè)任務的機械臂系統(tǒng)。

一種機械臂系統(tǒng)，包括：

機械臂；

用于對目標物體執(zhí)行作業(yè)任務的操作器，安裝于所述機械臂上，所述機械臂相對所述目標物體運動，以帶動所述操作器靠近或遠離所述目標物體；

標記物，安裝于所述操作器或機械臂上；

相機，所述相機能夠對所述標記物及所述目標物體的位置信息同時進行檢測；及

控制器，連接所述相機與所述機械臂，所述控制器能夠計算所述標記物及所述目標物體的位置差信息，并控制所述機械臂帶動所述操作器運動，以對所述標記物與所述目標物體之間的位置差進行調節(jié)。

在其中一個實施例中，所述控制器包括：

計算單元，與所述相機連接，所述計算單元用于計算所述標記物與所述目標物體在機械坐標系下的位置差；

比較單元，與所述計算單元連接，所述比較單元用于將所述標記物與所述目標物體在機械坐標系下的位置差信息與設定目標值進行比較；及

控制單元，所述控制單元與所述比較單元及所述機械臂連接，所述控制單元用于控制所述機械臂運動，以對所述標記物的位置進行調整。

在其中一個實施例中，所述標記物為平板狀結構，且其上印有二維碼。

在其中一個實施例中，所述相機為雙目相機或單目相機。

在其中一個實施例中，還包括驅動組件，所述控制器與所述機械臂之間通過所述驅動組件連接，所述驅動組件與所述控制器通信連接，所述驅動組件能夠驅動所述機械臂運動。

在其中一個實施例中，還包括機架，所述驅動組件、所述機械臂及所述相機均安裝于所述機架上，所述驅動組件能夠驅動所述機械臂相對所述機架運動。

在其中一個實施例中，所述機械臂包括第一連桿、第二連桿、腕部、第一旋轉關節(jié)、第二旋轉關節(jié)及第三旋轉關節(jié)，所述第一連桿通過所述第一旋轉關節(jié)、所述第二旋轉關節(jié)與所述驅動組件連接，所述第二連桿的一端與所述第一連桿之間通過第三旋轉關節(jié)轉動連接，另一端與所述腕部轉動連接，所述操作器安裝于所述腕部上。

上述機械臂系統(tǒng)中通過在操作器上設置標記物，并通過相機同時檢測標記物與目標物體的位置信息，從而得到標記物與目標物體之間的位置差，通過調節(jié)標記物，以使其與目標物體之間的位置差達到某一固定值，進而使得操作器準確移動至目標物體處，從而避免了機械臂的位置控制精度較低對操作器高精度作業(yè)任務的影響，使得機械臂系統(tǒng)在位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的機械臂系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為圖1中所示機械臂系統(tǒng)中控制器的結構框圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施方式。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本實用新型的公開內容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，本實用新型一實施例的機械臂系統(tǒng)10包括機械臂100、操作器200、標記物300、相機400及控制器500。

其中，操作器200安裝于機械臂100上，其用于對目標物體執(zhí)行作業(yè)任務。機械臂100相對目標物體運動，從而帶動操作器200靠近或遠離目標物體。標記物300安裝于操作器200上。相機400能夠同時檢測標記物300與目標物體在相機坐標系的位置信息?？刂破?00連接相機400及機械臂100?？刂破?00能夠獲取相機400發(fā)送的檢測結果信息，并計算得到標記物300與目標物體之間的位置差信息，通過控制機械臂100帶動操作器200運動，以對標記物300的位置進行調節(jié)，使操作器200逐漸靠近目標物體，從而調節(jié)標記物300與目標物體之間的位置差。

需要指出的是，在其他實施例中，標記物300還可以安裝于機械臂100上，在機械臂100帶動操作器200運動的過程中，標記物300能夠隨機械臂100運動即可。

上述機械臂系統(tǒng)10中通過在操作器200上設置標記物300，并通過相機400同時檢測標記物300與目標物體的位置信息，從而得到標記物300與目標物體之間的位置差，通過調節(jié)標記物300以使其與目標物體之間的位置差達到某一固定值，進而使得操作器200準確移動至目標物體處，從而避免了機械臂100的位置控制精度較低對操作器200高精度作業(yè)任務的影響，使得在機械臂系統(tǒng)10的位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務。

結合圖1及圖2所示，具體在本實施例中，控制器500包括計算單元510、比較單元520及控制單元530。計算單元510與相機400電連接。根據(jù)相機400檢測得到的標記物300與目標物體的位置信息，計算單元510用于計算標記物300與目標物體在機械坐標系下的位置差信息。比較單元520與計算單元510相連接。比較單元520用于將標記物300與目標物體在機械坐標系下的位置差信息與設定目標值相比較。控制單元530與比較單元520及機械臂100均電連接?？刂茊卧?30能夠根據(jù)比較單元520的比較結果對機械臂100的運動進行控制，以使操作器200靠近目標物體，直至標記物300與目標物體在機械坐標系下的位置差達到設定目標值。

具體的，計算單元510能夠根據(jù)相機400檢測得到的標記物300與目標物體的位置信息，計算得到標記物300與目標物體在相機坐標系下的位置差，并將其通過相機坐標系與機械坐標系的轉換關系轉換得到標記物300與目標物體在機械坐標系下的位置差。

需要指出的是，在本實施例中，設定目標值具體為在機械坐標系下操作器200到達目標物體處時標記物300與目標物體之間的位置差。

另外，在其他實施例中，計算單元510與相機400之間、控制單元530與機械臂100之間還可以為無線通訊連接。

具體在本實施例中，標記物300為平板狀結構，且其上印有二維碼。相機400能夠識別標記物300上的二維碼。在其他實施例中，標記物300還可以為其他具有標記功能，且能夠被相機400所識別物體。而且，標記物300的形狀也不僅限于平板狀。

具體的，相機400為雙目相機。此時，相機400能夠檢測標記物300與目標物體在三維空間內的位置信息，從而使得機械臂100帶動操作器200在三維空間內運動，也能夠準確移動至目標物體處。

在其他實施例中，相機400還可以為單目相機。此時，相機400能夠檢測標記物300與目標物體在二維平面內的位置信息，從而適用于機械臂100帶動操作器200在平面內運動的情況。

具體在本實施例中，機械臂系統(tǒng)10還包括驅動組件600及機架700。驅動組件600、機械臂100及相機400均安裝于機架700上?？刂破?00與機械臂100之間通過驅動組件600連接。驅動組件600與控制器500電連接，控制器500用于對驅動組件600進行控制。驅動組件600能夠驅動機械臂100運動，并進一步帶動操作器200及標記物300運動。

具體的，機械臂100包括第一連桿110、第二連桿120、腕部130、第一旋轉關節(jié)140、第二旋轉關節(jié)150及第三旋轉關節(jié)160。第一連桿110通過第一旋轉關節(jié)140及第二旋轉關節(jié)150與驅動組件600轉動連接。第二連桿120的一端與第一連桿110通過第三旋轉關節(jié)160轉動連接，另一端與腕部130轉動連接。操作器200安裝于腕部130上。驅動組件600能夠通過驅動機械臂100運動而帶動操作器200在三維空間內平動，以使操作器200準確移動至目標所在處。

需要指出的是，在其他實施例中，機械臂100還可以為具有超過兩個連桿的機械臂。而且，機械臂100還可以帶動操作器200做旋轉運動。另外，在其他實施例中，上述機械臂100不僅限于串聯(lián)型機械臂，還可以以為并聯(lián)型或直角坐標型等其他類型的機械臂。

上述機械臂系統(tǒng)10中通過在操作器200上設置標記物300，并通過相機400同時檢測標記物300與目標物體的位置信息，從而得到標記物300與目標物體之間的位置差，通過調節(jié)標記物300，以使其與目標物體之間的位置差達到某一固定值，進而使得操作器200準確移動至目標物體處，從而避免了機械臂100的位置控制精度較低對操作器200高精度作業(yè)任務的影響，使得在機械臂系統(tǒng)10的位置控制精度較低的情況下仍能執(zhí)行較高精度的作業(yè)任務。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。