专利汇可以提供一种基于视觉伺服的机械臂自动对接系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于视觉伺服与 机械臂 的飞机自动对接系统,其特征在于,包括,机械臂本体、机械臂控制箱、视觉测量相机及 图像处理 工控机,其中,机械臂本体与飞机保障设备接头固连,能够通过调整自身各关节状态改变接头 位姿 ;视觉测量相机及图像处理工控机通过拍摄飞机 机身 图像,对飞机机身 接口 进行捕捉,并应用视觉伺服方法计算机械臂本体的目标位姿,通过以太网发送至机械臂控制箱;机械臂控制箱根据对接流程与目标位姿指令,进行机械臂末端接头控制,最终实现自动对接;该自动对接系统大幅提高了对接控制 精度 、效率与信息化 水 平,可实现减员增效。,下面是一种基于视觉伺服的机械臂自动对接系统专利的具体信息内容。
1.一种基于视觉伺服与机械臂的飞机自动对接系统,其特征在于,包括,机械臂本体、机械臂控制箱、视觉测量相机及图像处理工控机,其中,
所述机械臂本体与飞机保障设备接头固连,能够通过调整自身各关节状态改变接头位姿;视觉测量相机及图像处理工控机通过拍摄飞机机身图像,对飞机机身接口进行捕捉,并应用视觉伺服方法计算机械臂本体的目标位姿,通过以太网发送至机械臂控制箱;机械臂控制箱根据对接流程与目标位姿指令,进行机械臂末端接头控制,最终实现自动对接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,飞机停在保障位后,飞机自动对接系统通过视觉相机自动识别、定位机身接口位置,视觉测量系统根据图像信息解算出机身接口端面的位姿信息,并将解算出的位姿信息反馈至控制系统,控制系统驱动机械臂运动并使对接头准确到达目标位置,提高整个接口定位精度。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,基于逆运动学分析方法,进行多约束路径规划,即针对飞机接头位姿信息、前起落架舱空间布局、接头周围设备的防碰壁需求等约束条件,开展路径规划优化计算,以关节角度、角速度、角加速度为条件变量,建立运动学方程,求解得出最优路径,并在对接前设置校准点,机械臂在校准点通过视觉测量系统进行位置校准,实现对接前的定位误差补偿,从而得出机械臂接头至飞机机身接口的最优路径,多约束路径规划技术是实现安全、高效完成飞机全自动保障的关键。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统通过高精度定位以及控制系统的高精度控制后,机械臂末端接头与飞机机身接口仍可能存在一定位置偏差,偏差主要体现在中心重合度、深度和角度几个方面,当偏差较小时,根据机械臂关节力矩反馈信息调节各关节的力矩输出,实现接头柔性对接;当偏差较大时,机械臂自动退回,控制系统重新规划路径,再次进行对接。
5.一种基于视觉伺服与机械臂的飞机自动对接方法,采用权利要求4所述的基于视觉伺服与机械臂的飞机自动对接系统,其特征在于,包括如下步骤,
步骤一、机械臂上电到达初始位置P0;
步骤二、机械臂接收开始指令展开至固定位置P1,并将相机位姿信息发送至视觉测量系统;
步骤三、接收自动对接开始;
步骤四、启动视觉相机拍照,并接收来自相机的目标绝对位置脱靶量Δ1;
步骤五、根据目标绝对位置脱靶量Δ1,规划并控制机械臂至二次精确定位位置P2;
步骤六、再次启动相机拍照并将P2处相机位姿发送至视觉测量系统;
步骤七、再次接收视觉测量系统目标的位姿信息,得到目标绝对位置脱靶量Δ2;
步骤八、判断是否具备直线对接条件,如果具备,则执行步骤九,如果不具备跳转到步骤四;
步骤九、启动机械臂直线对接过程,控制对接头直线运动L0距离;
步骤十、机械臂第六关节旋转θ。
步骤十、通过以太网发送对接完成信号
步骤十一、机械臂原路返回至P0。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤二中,在P1位置,接头距目标
1000mm左右。
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