本發(fā)明涉及機械人,特別涉及一種雙機械臂機器人及其控制方法、控制設(shè)備、可讀存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、scara機器人(selective?compliance?assembly?robot?arm,選擇順應(yīng)性裝配機器手臂)一般具有四個軸和四個運動自由度(包括沿x,y,z方向的平移和繞z軸的旋轉(zhuǎn)自由度)。scara機器人在x,y方向上具有順從性,而在z軸方向具有良好的剛度,此特性特別適合于裝配工作。scara機器人可以應(yīng)用在產(chǎn)線上以實現(xiàn)一些零部件的裝配、定位或者抓取等工作。一般在生產(chǎn)線上排列布置有多個scara機器人,由于常規(guī)的單臂scara機器人包括一個基座、通過驅(qū)動單元連接在基座上的第一機械臂和通過另一個驅(qū)動單元連接在第一機械臂上的第二機械臂,另外還包括實現(xiàn)移動和實現(xiàn)繞z軸的轉(zhuǎn)動的相關(guān)部件。
2、尤其是在一些特定的加工環(huán)節(jié)中,需要投入兩臺scara機器人,且這兩臺scara機器人需要靠近設(shè)置。但是一方面由于加工環(huán)節(jié)中空間有限,如果同時設(shè)置兩臺scara機器人,生產(chǎn)加工作業(yè)空間將變的更為緊張,另外一方面由于scara機器人中驅(qū)動單元的價格較為昂貴,兩臺scara機器人就需要8個驅(qū)動單元,這樣就導(dǎo)致整體的制造成本相對偏高,不具備市場競爭力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題是提供了一種雙機械臂機器人及其控制方法、控制設(shè)備、可讀存儲介質(zhì),其能夠解決生產(chǎn)成本偏高、放置機器人空間有限的問題。
2、本發(fā)明實施例的具體技術(shù)方案是:
3、一種雙機械臂機器人,所述雙機械臂機器人包括:
4、基座機構(gòu),包括固定基座、基座旋轉(zhuǎn)件,所述基座旋轉(zhuǎn)件通過第一驅(qū)動單元驅(qū)動相對所述固定基座能以第一轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動;
5、安裝在所述基座旋轉(zhuǎn)件上的第一機械臂機構(gòu),包括:第一轉(zhuǎn)動臂和第一移動關(guān)節(jié),所述第一轉(zhuǎn)動臂通過第二驅(qū)動單元驅(qū)動能以第二轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第一移動關(guān)節(jié)通過第三驅(qū)動單元驅(qū)動能以繞第三轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第一移動關(guān)節(jié)通過第四驅(qū)動單元驅(qū)動能沿所述第三轉(zhuǎn)動軸方向進(jìn)行移動;
6、安裝在所述基座旋轉(zhuǎn)件上的第二機械臂機構(gòu),包括:第二轉(zhuǎn)動臂和第二移動關(guān)節(jié),所述第二轉(zhuǎn)動臂通過第五驅(qū)動單元驅(qū)動能以第四轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第二移動關(guān)節(jié)通過第六驅(qū)動單元驅(qū)動能以繞第五轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第二移動關(guān)節(jié)通過第七驅(qū)動單元驅(qū)動能沿所述第五轉(zhuǎn)動軸方向進(jìn)行移動;
7、控制單元,所述控制單元用于控制所述雙機械臂機器人能具有第一工作模式,在第一工作模式下,控制所述第一機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第二機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
8、優(yōu)選地,所述控制單元用于控制所述雙機械臂機器人能具有第二工作模式,在第二工作模式下,控制所述第二機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第一機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
9、優(yōu)選地,所述控制單元用于控制所述雙機械臂機器人具有第三工作模式,在第三工作模式下,控制所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第一機械臂機構(gòu)和所述第二機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
10、優(yōu)選地,在所述第一工作模式下,所述第一機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第一機械人系統(tǒng),所述第一機械人系統(tǒng)為四軸scara機器人;
11、在所述第二工作模式下,所述第二機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第二機械人系統(tǒng),所述第二機械人系統(tǒng)為四軸scara機器人。
12、優(yōu)選地,所述第二機械臂機構(gòu)還包括第三轉(zhuǎn)動臂,所述第三轉(zhuǎn)動臂通過第八驅(qū)動單元驅(qū)動能繞所述第六轉(zhuǎn)動軸方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
13、優(yōu)選地,所述控制單元包括:
14、切換單元,所述切換單元用于將雙機械臂機器人在所述第一工作模式、所述第二工作模式和所述第三工作模式之間進(jìn)行切換;
15、所述控制單元用于接收指令信號,并對所述指令信號進(jìn)行處理以形成工作模式指令,并將所述工作模式指令發(fā)送給所述切換單元,所述指令信號中包括所述雙機械臂機器人的所需工作模式信息,所述切換單元用于接收所述工作模式指令并根據(jù)所述工作模式指令對所述雙機械臂機器人在所述第一工作模式、所述第二工作模式和所述第三工作模式之間進(jìn)行切換。
16、優(yōu)選地,所述控制單元還包括:第一指令運算單元;
17、當(dāng)所述切換單元將所述雙機械臂機器人切換至所述第一工作模式時,所述第一機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第一機械人系統(tǒng),第一指令運算單元用于接收指令信號,所述指令信號包括第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令速度,并對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述第一機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置,再根據(jù)所述第一機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置計算得到所述第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置。
18、優(yōu)選地,所述控制單元還包括:第二指令運算單元;
19、當(dāng)所述切換單元將所述雙機械臂機器人切換至所述第二工作模式時,所述第二機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第二機械人系統(tǒng),第二指令運算單元用于接收指令信號,所述指令信號包括第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令速度,并對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述第二機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置,再根據(jù)所述第二機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置計算得到所述第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置。
20、優(yōu)選地,所述控制單元還包括:基座機構(gòu)指令運算單元;
21、當(dāng)所述切換單元將所述雙機械臂機器人切換至所述第三工作模式時,基座機構(gòu)指令運算單元用于接收指令信號,所述指令信號包括所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元的指令速度,并對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元的指令位置。
22、一種雙機械臂機器人的控制方法,所述雙機械臂機器人包括:
23、基座機構(gòu),包括固定基座、基座旋轉(zhuǎn)件,所述基座旋轉(zhuǎn)件通過第一驅(qū)動單元驅(qū)動相對所述固定基座能以第一轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動;
24、安裝在所述基座旋轉(zhuǎn)件上的第一機械臂機構(gòu),包括:第一轉(zhuǎn)動臂和第一移動關(guān)節(jié),所述第一轉(zhuǎn)動臂通過第二驅(qū)動單元驅(qū)動能以第二轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第一移動關(guān)節(jié)通過第三驅(qū)動單元驅(qū)動能以繞第三轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第一移動關(guān)節(jié)通過第四驅(qū)動單元驅(qū)動能沿所述第三轉(zhuǎn)動軸方向進(jìn)行移動;
25、安裝在所述基座旋轉(zhuǎn)件上的第二機械臂機構(gòu),包括:第二轉(zhuǎn)動臂和第二移動關(guān)節(jié),所述第二轉(zhuǎn)動臂通過第五驅(qū)動單元驅(qū)動能以第四轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第二移動關(guān)節(jié)通過第六驅(qū)動單元驅(qū)動能以繞第五轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動,所述第二移動關(guān)節(jié)通過第七驅(qū)動單元驅(qū)動能沿所述第五轉(zhuǎn)動軸方向進(jìn)行移動;
26、所述控制方法包括:
27、接收指令信號,所述指令信號包括所述雙機械臂機器人的所需工作模式信息;
28、根據(jù)所述指令信號控制所述第一機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第二機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
29、優(yōu)選地,所述控制方法還包括:
30、根據(jù)所述指令信號控制所述第二機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第一機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
31、優(yōu)選地,所述控制方法還包括:
32、根據(jù)所述指令信號控制所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第一機械臂機構(gòu)和所述第二機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)。
33、優(yōu)選地,在步驟根據(jù)所述指令信號控制所述第一機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài)中,所述第二機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài)中,所述第一機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第一機械人系統(tǒng);
34、所述控制方法還包括:
35、基于所述指令信號對所述第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元進(jìn)行控制,所述指令信號包括第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令速度,具體包括:對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述第一機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置;根據(jù)所述第一機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置計算得到所述第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置;根據(jù)所述第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置對所述第一機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元進(jìn)行控制。
36、優(yōu)選地,在步驟根據(jù)所述指令信號控制所述第二機械臂機構(gòu)和所述第一驅(qū)動單元處于能運行狀態(tài),所述第一機械臂機構(gòu)處于鎖定狀態(tài),所述第二機械臂機構(gòu)和所述基座機構(gòu)形成第二機械人系統(tǒng);
37、所述控制方法還包括:
38、基于所述指令信號對所述第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元進(jìn)行控制,所述指令信號包括第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令速度,具體包括:對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述第二機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置,再根據(jù)所述第二機械人系統(tǒng)坐標(biāo)系下的指令位置計算得到所述第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置;根據(jù)所述第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元的指令位置對所述第二機械人系統(tǒng)中各個驅(qū)動單元進(jìn)行控制。
39、優(yōu)選地,所述控制方法還包括:
40、基于所述指令信號對所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元進(jìn)行控制,所述指令信號包括所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元的指令速度,具體包括:對所述指令信號進(jìn)行處理以形成所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元的指令位置;根據(jù)所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元的指令位置對所述基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元進(jìn)行控制。
41、一種雙機械臂機器人的控制設(shè)備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任意一項所述的控制方法。
42、一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有執(zhí)行上述任一項所述的控制方法的計算機程序。
43、本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下顯著有益效果:
44、1、本技術(shù)中的雙機械臂機器人在一個可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動的基座機構(gòu)上安裝第一機械臂機構(gòu)以及第二機械臂機構(gòu),其中,基座機構(gòu)上僅具有一個第一驅(qū)動單元,而第一機械臂機構(gòu)上具有第二驅(qū)動單元、第三驅(qū)動單元和第四驅(qū)動單元,第二機械臂機構(gòu)上具有第五驅(qū)動單元、第六驅(qū)動單元和第七驅(qū)動單元,第一機械臂機構(gòu)配合基座機構(gòu)的第一工作模式可以實現(xiàn)一個四軸scara機器人的功能,第二機械臂機構(gòu)配合基座機構(gòu)的第二工作模式可以實現(xiàn)另一個四軸scara機器人的功能,如此可以通過具有七個驅(qū)動單元的雙機械臂機器人實現(xiàn)具有八個驅(qū)動單元的兩臺四軸scara機器人所需完成的工作,這樣節(jié)約了驅(qū)動單元的使用數(shù)量,降低了雙機械臂機器人的制造成本。另外,相對比于兩臺獨立的四軸scara機器人而言,其需要兩個與地面接觸的基座,而本技術(shù)只需一個與地面接觸的固定基座,這樣就可以節(jié)約機器人的放置空間。
45、2、在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,僅基座機構(gòu)中第一驅(qū)動單元運行的第三工作模式可以同時使得第一機械臂機構(gòu)和第二機械臂機構(gòu)的位置同時發(fā)生大幅改變。通過控制雙機械臂機器人在第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式之間的循環(huán)切換,可以實現(xiàn)雙機械臂機器人在生產(chǎn)加工中的循環(huán)作業(yè)。相比較于雙機械臂機器人在第一工作模式下實現(xiàn)第一機械臂機構(gòu)位置的大幅改變,在第二工作模式下實現(xiàn)第二機械臂機構(gòu)位置的大幅改變而言,上述循環(huán)切換可以提高作業(yè)效率。
46、參照后文的說明和附圖,詳細(xì)公開了本發(fā)明的特定實施方式,指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解,本發(fā)明的實施方式在范圍上并不因而受到限制。針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用,與其它實施方式中的特征相組合,或替代其它實施方式中的特征。