本發(fā)明屬于機(jī)器人相關(guān)，尤其涉及一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、在鋼鐵生產(chǎn)過程中，準(zhǔn)確、高效地對(duì)鐵水進(jìn)行取樣和測(cè)硅是確保產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)流程控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的鐵水取樣與測(cè)硅方法主要依賴于手動(dòng)操作或簡(jiǎn)單機(jī)械裝置，這些方法存在諸多不足之處。

3、隨著鋼鐵企業(yè)智能化程度的提高，越來越多鐵水取樣采用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)，但鐵水取樣機(jī)器人存在多個(gè)關(guān)節(jié)，相鄰關(guān)節(jié)為聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)，現(xiàn)有控制方法可能導(dǎo)致無法準(zhǔn)確確定關(guān)節(jié)的調(diào)節(jié)角度和長(zhǎng)度，增加控制難度，并造成可靠性下降和適應(yīng)性受限等問題。因此，如何對(duì)鐵水取樣機(jī)器人進(jìn)行控制，以能夠提高鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵水的精確取樣，提升控制的可靠性，是目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法及系統(tǒng)，提高鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂關(guān)節(jié)調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵水取樣機(jī)器人的精確控制。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，包括：

4、通過手眼標(biāo)定方法，確定相機(jī)坐標(biāo)系與鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系之間的手眼轉(zhuǎn)換矩陣；

5、獲取鐵水容器圖像，根據(jù)所述手眼轉(zhuǎn)換矩陣，確定所述鐵水容器圖像所對(duì)應(yīng)的鐵水容器在鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系下的位置；所述鐵水容器圖像由安裝在鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端的相機(jī)對(duì)鐵水容器拍攝得到的；

6、根據(jù)d-h參數(shù)分析鐵水取樣機(jī)器人的機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，建立鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端相對(duì)于鐵水取樣機(jī)器人底座的機(jī)械臂總變換矩陣；

7、根據(jù)所建立的機(jī)械臂總變換矩陣，以及所確定的鐵水容器的位置，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算求解機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度；

8、根據(jù)所得到的各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度控制鐵水取樣機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

9、第二方面，本發(fā)明提供一種鐵水取樣機(jī)器人的控制系統(tǒng)，包括：

10、第一確定模塊，其被配置為：通過手眼標(biāo)定方法，確定相機(jī)坐標(biāo)系與鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系之間的手眼轉(zhuǎn)換矩陣；

11、第二確定模塊，其被配置為：獲取鐵水容器圖像，根據(jù)所述手眼轉(zhuǎn)換矩陣，確定所述鐵水容器圖像所對(duì)應(yīng)的鐵水容器在機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系下的位置；所述鐵水容器圖像由安裝在鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端的相機(jī)對(duì)鐵水容器拍攝得到的；

12、變換矩陣建立模塊，其被配置為：根據(jù)d-h參數(shù)分析鐵水取樣機(jī)器人的機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，建立鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端相對(duì)于鐵水取樣機(jī)器人底座的機(jī)械臂總變換矩陣；

13、求解模塊，其被配置為：根據(jù)所建立的機(jī)械臂總變換矩陣，以及所確定的鐵水容器的位置，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算求解機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度；

14、控制模塊，其被配置為：根據(jù)所得到的各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度控制鐵水取樣機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

15、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí)，完成第一方面所述的方法。

16、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，完成第一方面所述的方法。

17、第五方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)完成第一方面所述的方法。

18、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果：

19、在本發(fā)明中，通過手眼標(biāo)定方法，確定相機(jī)坐標(biāo)系與鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系之間的手眼轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)鐵水容器圖像，結(jié)合手眼轉(zhuǎn)換矩陣，確定鐵水容器在機(jī)械臂末端坐標(biāo)系下的位置；根據(jù)d-h參數(shù)分析鐵水取樣機(jī)器人的機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，建立鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端相對(duì)于鐵水取樣機(jī)器人底座的機(jī)械臂總變換矩陣；根據(jù)總變換矩陣，以及鐵水容器的位置，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算求解機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度，進(jìn)而對(duì)鐵水取樣機(jī)器人進(jìn)行控制，能夠準(zhǔn)確得到各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)調(diào)整角度和伸縮長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵水取樣機(jī)器人的精確控制，提高鐵水取樣的精確度和可靠性。

20、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，通過手眼標(biāo)定方法，確定相機(jī)坐標(biāo)系與鐵水取樣機(jī)器人末端坐標(biāo)系之間的手眼轉(zhuǎn)換矩陣，具體為：

3.如權(quán)利要求1所述的一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，根據(jù)d-h參數(shù)分析鐵水取樣機(jī)器人的機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，建立鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端相對(duì)于鐵水取樣機(jī)器人底座的機(jī)械臂總變換矩陣，具體為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，根據(jù)所建立的機(jī)械臂總變換矩陣，以及所確定的鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端的位置，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算求解機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度，具體為：

5.如權(quán)利要求1述的一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，獲取鐵水容器圖像，根據(jù)所述手眼轉(zhuǎn)換矩陣，確定所述鐵水容器圖像所對(duì)應(yīng)的鐵水容器在機(jī)器人機(jī)械臂末端坐標(biāo)系下的位置，具體為：

6.如權(quán)利要求1所述的一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法，其特征在于，還包括：對(duì)獲取的鐵水容器圖像進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的鐵水容器圖像利用fbox分支和cls分支進(jìn)行解碼，通過非極大值抑制和尺度框處理，對(duì)鐵水容器進(jìn)行識(shí)別確定。

7.一種鐵水取樣機(jī)器人的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí)，完成權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，完成權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)完成權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種鐵水取樣機(jī)器人的控制方法及系統(tǒng)，通過手眼標(biāo)定方法，確定相機(jī)坐標(biāo)系與鐵水取樣機(jī)器人底座坐標(biāo)系之間的手眼轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)鐵水容器圖像，結(jié)合手眼轉(zhuǎn)換矩陣，確定鐵水容器在底座坐標(biāo)系下的位置；根據(jù)D?H參數(shù)分析鐵水取樣機(jī)器人的機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系，建立鐵水取樣機(jī)器人機(jī)械臂末端相對(duì)于鐵水取樣機(jī)器人底座的機(jī)械臂總變換矩陣；根據(jù)總變換矩陣，以及鐵水容器的位置，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)逆運(yùn)算求解機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)伸縮長(zhǎng)度，進(jìn)而對(duì)鐵水取樣機(jī)器人進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)鐵水取樣機(jī)器人進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵水取樣機(jī)器人的精確控制，提高鐵水取樣的精確度和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：魯守銀,王榮業(yè),張濤,高諾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30