一种轮胎搬运机器人及其控制方法

摘要

本发明提出了一种轮胎搬运机器人，包括搬运机器人本体、安装在搬运机器人本体上的轮胎抓取装置、红外测距传感器、机器人控制器，所述红外测距传感器与机器人控制器连接，用于实时检测目标位置，并把位置信息传送给机器人控制器；所述机器人控制器与搬运机器人本体连接；本发明采用了运动和操作精度更高的垂挂式六自由度直角坐标结构的搬运机器人，以及气缸驱动的轮胎抓取装置，抓取范围可调，能够实现高精度、大行程的运动要求；基于传感器的闭环轨迹规划方法和智能指令系统，大大节约了操作人员示教编程的时间，提高了机器人的运行效率；开放式的机器人控制系统结构，有助于开发人员对机器人控制系统进行后期的扩充和开发，提高系统的柔性。

主权项

一种轮胎搬运机器人控制方法，其特征在于，具体的搬运方法包括以下步骤：S1、安装调试：将搬运机器人本体、机器人控制器以及红外测距传感器安装在汽车总生产线上，并进行系统调试；S2、启动：搬运机器人通电后，进入启动过程，搬运机器人完成初始化、自检诊断过程以及自动回零过程，并进行位置校正；S3、示教：人工示教搬运机器人运动轨迹中的若干关键位置点，并保存指令代码；S4、取料：搬运机器人运动到取料位置抓取轮胎，经过预先规划的若干中间位置点，到达位置等待点；进行中间位置点规划时，控制系统内部使用单轴运动算法进行规划，以梁的方向（X）、悬臂的方向（Z）、前臂的方向（Y）进行规划，以设定的步长进行计算，并避开障碍物；抓取时，夹爪首先松开，机械手向着轮胎方向运动，在即将到达轮胎位置时，运动速度放缓，轮胎抓取装置沿第一轴线（A）、第二轴线（B）、第三轴线（C）调整轮胎抓取执行机构的姿态，并运行到抓取位置，然后夹紧夹爪抓取轮胎；S5、检测：红外测距传感器实时检测轮胎的位置信号并发送给机器人控制器；S6、轨迹规划：机器人控制器将读取的传感信号进行解析，并对目标位置进行规划和轨迹插补；S7、搬运：搬运机器人从位置等待点，根据规划的运动轨迹运动，并根据反馈的位置信号，并实时监测是否有干涉信号的存在，及时调整搬运机器人本体和抓手的运动，直至完成整个轮胎搬运过程；其中，干涉信号由红外测距传感器提供，当存在干涉时传感器将信号传输给控制器，控制器发出停止信号，搬运机器人停止运动，重新进行规划和轨迹插补，调整搬运机器人本体和抓手的运动，直至完成整个轮胎搬运过程。