(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211240649.1 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 江苏高倍智能装备有限公司 地址 224000 江苏省盐城市 盐南高新区新 河街道新园路70号1幢 申请人 云路复合材 料 （上海） 有限公司 (72)发明人 姜成　朱永飞　乔闯　窦海　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 陈姣姣 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种多机械手配合托举工件时的对准控制 方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种多机械手配合托举工件 时的对准控制方法及系统， 方法包括： 初始化每 一个机械手执行末端的三维坐标及伺服电机启 动参数； 机械手托举工件调整至预设位置， 并通 过多机械手上安装的计算机视觉模块获取托举 工件的位置图像， 并转换为位置图像三维坐标； 控制器将位置图像三维坐标与预设标准托举工 件位置图像三维坐标进行比对， 得到托举工件的 位置偏移数据， 控制器根据位置偏移数据发出调 整指令， 并控制多机械手将托举工件调整至预设 标准托举工件位置。 系统包括： 计算机视觉模块， 控制器， 机械手执行末端， 伺服电机。 本发明通过 采用多个机械手， 实现大型工件的托举， 提高了 多机械手自主对准的控制能力， 是机械手智能化 水平的重要提升 。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115533908 A 2022.12.30 CN 115533908 A 1.一种多机 械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 初始化每一个机 械手执行末端的三维坐标及伺服电机启动参数； 机械手控制托举工件调整至预设位置， 并通过多机械手上安装的计算机视觉模块获取 托举工件的位置图像， 并转换为 位置图像三维坐标； 控制器将位置图像三维坐标与预设标准托举工件位置图像三维坐标进行比对， 得到托 举工件的位置偏移数据， 并控制多机械手至预设标准托举工件位置； 控制器对预设的多机 械手中的主机 械手在托举时发生异常检测。 2.如权利要求1所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 机械手 执行末端的三维坐标的初始化包括： 以机械手的固定安装位置为 坐标原点， 随机建立每一个机 械手的三维坐标系； 通过计算机视觉模块采集机械手执行末端的位置图像， 通过机械手执行末端的位置图 像得到像素坐标， 基于坐标转换矩阵将像素坐标转换为三维坐标， 得到初始化前机械手执 行末端的第一 三维坐标； 控制器根据第一三维坐标与预设的第二三维坐标进行对比， 若比对结果不大于阈值， 则机械手的初始位置不调整， 若比对结果为大于阈值， 控制 器则向谁发出调整第一三维坐 标指令， 控制机 械手的执 行末端运动至第二 三维坐标。 3.如权利要求2所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 三维坐 标的获取 过程包括： 将计算机视觉模块采集机械手执行末端的位置图像作为目标图像， 建立目标图像坐标 系， 将目标图像坐标系转换为极坐标系下的坐标； 在极坐标系下的坐标增 加第三个坐标轴以建立目标图像的球形坐标系； 将目标图像的像素坐标旋转为球形坐标系下的三维坐标， 最终得到计算机视觉模块采 集机械手执行末端的位置的三维坐标。 4.如权利要求1所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 伺服电 机启动参数包括： 定 子电流、 电角速度及转子角度。 5.如权利要求1所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 伺服电 机启动参数的初始化包括： 控制器发出 各个机械手的伺服电机的启动指令， 并设定运动时间； 采集机械手中同一功能的伺服电机在运行时间内的电流、 电角速度及转子角度； 控制器通过数学模型计算得到电流相量、 电角速度相量及转子角度相量， 并将机械手 中同一功能的伺服电机的电流相量、 电角速度相量及转子角度相量调整为 一致。 6.如权利要求1所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 位置图 像为从托举工件的预设位置处， 沿托举工件安装体相垂 直且朝向托举工件安装体的方向获 取的， 包含机械手执行末端的图像。 7.如权利要求3所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 托举工 件的位置偏移调整包括： 计算机视觉模块采集到托举工件的位置 图像， 根据位置 图像的三维坐标， 得到计算机 视觉模块采集机 械手执行末端的实时位置的三维坐标； 将机械手执行末端的实时位置的三维坐标与预设的预设标准托举工件位置图像三维权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115533908 A 2坐标进行比对， 得到 两个的三维坐标的差值， 即位置偏移数据； 根据位置偏移数据， 对机械手执行末端的实时位置的三维坐标进行校正， 最终使得多 机械手将托举工件调整至预设标准 托举工件位置 。 8.如权利要求7所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 得到托 举工件的位置偏移数据， 控制器根据位置偏移数据向谁发出调整指令， 并控制多机械手将 托举工件调整至预设标准 托举工件位置； 通过对机械手执行末端的实时位置的三维坐标进行校正， 使得机械手与托举工件的对 准更加准确， 通过三维坐标的测算及对比， 得到校正三 维坐标改正值， 控制器根据校正三 维 坐标改正 值， 自动计算出 校正后的三维坐标。 9.如权利要求1所述的多机械手配合托举工件时的对准控制方法， 其特征在于， 控制器 预设的主机 械手在托举时发生异常的处 理， 包括： 主机械手在托举时出现异常报警， 异常报警反馈 至控制器； 控制器接收到异常报警， 并按照存储器存储的故障诊断模型进行异常报警的故障诊 断， 得到异常报警的故障结果； 控制器根据故障结果， 在数据库查找故障的解决方式， 并按照解决方式发出故障消除 指令； 主机械手按照控制器发出的故障消除指令执行， 若异常报警消除， 则主机械手继续工 作， 若异常报警没有消除， 则控制器指 定下一个机械手为主机械手， 发生 故障的机械手停止 工作。 10.一种多机 械手配合托举工件时的对准控制系统， 其特 征在于， 包括： 计算机视觉模块， 获取机 械手执行末端的三维坐标， 托举工件的位置图像； 控制器， 将托举工件的位置图像， 并转换为位置图像三维坐标， 将位置图像三维坐标与 预设标准托举工件位置图像三维坐标进行比对， 得到托举工件的位置偏移数据， 控制 器根 据位置偏移数据发出调整指令， 并控制多机械手将托举工件调整至预设标准托举工件位 置； 将机械手中同一功能的伺服电机的电流相量、 电角速度相量及转子角度相量调整为一 致； 机械手执行末端， 用于实现托举工件的托举， 并执 行控制器的动作指令； 伺服电机， 用于提供伺服电机的启动参数， 包括： 定子电流、 电角速度及转子角度； 同时 接收控制器的控制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115533908 A 3