机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备及存储介质
阅读：282发布：2020-05-12
专利汇可以提供机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备及存储介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 机器人 智能加工技术领域，公开了一种机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备及存储介质。该系统包括：中心处理模 块 、无线通讯模块、 数据处理 模块、激光扫描测距模块、探伤侦测模块，中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给激光扫描测距模块与探伤侦测模块，激光扫描测距模块位于横向滑轨上，用于计算激光发射点与 工件 特征点之间的距离以获取工件 位置 坐标数据，探伤侦测模块位于横向滑轨组件上，用于对工件进行整体探伤并得到工件健康数据，数据处理模块汇总工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给中心处理模块。本发明形成了一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，提高了机器人智能加工时的自动寻址效率及 精度 。，下面是机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备及存储介质专利的具体信息内容。
1.一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，其特征在于，包括：中心处理模块、无线通讯模块、数据处理模块、激光扫描测距模块、探伤侦测模块，其中所述中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给所述激光扫描测距模块与探伤侦测模块；
所述激光扫描测距模块位于横向滑轨上，用于计算激光发射点与工件特征点之间的距离以获取所述工件位置坐标数据；
所述探伤侦测模块位于横向滑轨组件上，用于对所述工件进行整体探伤并得到所述工件健康数据；
所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给所述中心处理模块，所示中心处理模块根据工件位置坐标数据和工件健康数据，控制机器人动作实现对工件的自动寻址。
2.根据权利要求1所述的一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，其特征在于，所述中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给所述自动寻址模块与探伤侦测模块包括：
所述系统软件下发指令经过所述中央计算机中的信号收发处理器至所述无线通讯模块；
无线通讯模块将所述指令传输至所述自动寻址模块与探伤侦测模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，其特征在于，
所述中心处理模块包括系统软件和中央计算机；
所述中央计算机包括信号收发处理器。
4.根据权利要求3所述的一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，其特征在于，所述工件健康数据包括工件位置、大小、宽度以及深度数据；
相应地，所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给所述中心处理模块包括：
所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件位置、大小、宽度和深度数据并反馈给所述中心处理模块。
5.一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，其特征在于，包括：
获取第一执行指令；
扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
获取第二执行指令；
对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
6.根据权利要求5所述的一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，其特征在于，所述扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据之前还包括：
通过中心处理模块发出指令启动纵轨伺服电机以驱动横向滑轨沿着纵向轨道从零位移动。
7.根据权利要求5所述的一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，其特征在于，所述对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据之前还包括：
根据所述工件位置坐标数据,纵轨伺服电机驱动横向滑轨以移动至工件的正上方，启动探伤侦测模块。
8.一种应用于机器人智能加工的自动寻址设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求5至7任一项所述自动寻址方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5至7任一项所述自动寻址方法的步骤。
机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备及存储介质
技术领域
[0001] 本发明属于机器人智能加工技术领域，更具体地，涉及一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统、方法、设备以及存储介质。
背景技术
[0002] 随着动车时代的来临，动车出行已经成为生活中最重要的出行方式。而动车组列车的运行安全，必须保证每一个零部件检修维护绝对可靠，在这些零部件中轮对显得尤为重要，因此在实际检修作业中必须加强对轮对轴端零部件检修的质量控制，包括提高精度控制、作业流程卡控，并提升工作效率。
[0004] (1)图像识别方式：此种方式前期工作量大，对编程的要求高，程序需要多次修改和更正以适应现场的要求，测试费用高，调试周期较长。现场的光线亮度和明暗的变化会对系统识别精度及准确率造成影响，不能很好的对浅色或透明的物体进行识别。
[0005] (2)RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)识别方式：系统对单个RFID标签识别性能良好；但是当系统对多个相近的工件RFID标签进行识别时，容易产生误报。
[0007] 现有的几种系统寻址方式，都有着各自不同缺陷，无法适用机器人智能加工领域自动寻址场景，市场上亟需一种高效率、高精度的检测方式。
发明内容
[0008] 本发明的目的是提供一种机器人智能紧固控制系统及方法，以提高工件组装的效率与质量。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明提供如下系统，包括：
[0011] 所述中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给所述激光扫描测距模块与探伤侦测模块；
[0012] 所述激光扫描测距模块位于横向滑轨组件上，用于计算激光发射点与工件特征点之间的距离以获取所述工件位置坐标数据；
[0013] 所述探伤侦测模块位于横向滑轨组件上，用于对所述工件进行整体探伤并得到所述工件健康数据；
[0014] 所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给所述中心处理模块。
[0016] 优选地，所述中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给所述自动寻址模块与探伤侦测模块包括：
[0017] 所述系统软件下发指令经过所述中央计算机中的信号收发处理器至所述无线通讯模块。
[0018] 优选地，所述工件健康数据包括工件位置、大小、宽度以及深度数据；
[0019] 相应地，所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给所述中心处理模块包括：
[0020] 所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件位置、大小、宽度和深度数据并反馈给所述中心处理模块。
[0021] 此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，包括：
[0022] 获取第一执行指令；
[0023] 扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
[0024] 获取第二执行指令；
[0025] 对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
[0026] 将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
[0027] 优选地，所述扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据之前还包括：
[0028] 通过中心处理模块发出指令启动纵轨伺服电机以驱动横向滑轨沿着纵向轨道从零位移动。
[0029] 优选地，所述对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据之前还包括：
[0030] 根据所述工件位置坐标数据,纵轨伺服电机驱动横向滑轨以移动至工件的正上方，启动探伤侦测模块。
[0031] 此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种应用于机器人智能加工的自动寻址设备，包括：
[0033] 处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述应用于机器人智能加工的自动寻址方法步骤。
[0034] 此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述应用于机器人智能加工的自动寻址方法步骤。
[0035] 本发明提出一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，包括：中心处理模块、无线通讯模块、数据处理模块、激光扫描测距模块、探伤侦测模块，中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给激光扫描测距模块与探伤侦测模块，激光扫描测距模块位于横向滑轨上，用于计算激光发射点与工件特征点之间的距离以获取工件位置坐标数据，探伤侦测模块位于横向滑轨上，用于对工件进行整体探伤并得到工件健康数据，数据处理模块汇总工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给中心处理模块。通过上述技术方案，形成了一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，提高了机器人智能加工时的自动寻址效率及精度。附图说明
[0036] 图1为本发明实施例一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统示意图；
[0037] 图2为本发明实施例一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统组成结构图；
[0038] 图3为本发明实施例一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法流程图；
[0039] 图4为本发明实施例一种数据存储设备示意图；
[0040] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0041] 下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0042] 实施例一
[0043] 参见图2所示，为本发明提供了一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统组成结构图，包含了各个部件以及部件之间的结构关系。
[0044] 具体包括：中央控制柜、纵向滑轨组件、横向滑轨组件、纵轨伺服电机、激光扫描组件、探伤侦测组件和自动化输送线。
[0045] 需要说明的是，本发明实施例中主要加工工件为轮对工件，本实施例同样以轮对工件为例进行说明。
[0046] 其中，自动输送线将轮对工件自动输送到设备下方，配合激光扫描组件与探伤侦测组件进行自适应夹紧和定位，作业完成后将工件自动输送到下一工位。激光扫描组件通过激光扫描计算激光发射点与轮对工件特征点之间的距离以获取轮对工件位置坐标数据，探伤侦测组件用于对轮对工件进行整体探伤并得到工件健康数据，并反馈中心处理模块。
[0048] 横向滑轨组件通过齿轮齿条啮合坐落在纵向滑轨上，其两端安装有纵轨驱动伺服电机，可以根据系统指令使其在纵向滑轨上两端同步滑动。
[0050] 参见图1所示，为本发明提供了一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统示意图，展示了本发明的系统模块之间的控制关系。
[0051] 其中，主要包括：中心处理模块、无线通讯模块、数据处理模块、激光扫描测距模块、探伤侦测模块，中心处理模块包括了系统软件、中央计算机，中央计算机包括了伺服电机控制器与信号收发处理器。
[0052] 所述中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给所述激光扫描测距模块与探伤侦测模块。
[0053] 首先系统软件发出指令，控制伺服电机与自动化工件输送线工作，将预先放置好的轮对工件自动输送到设备工作台上。其次，系统软件再次发出指令经中央计算机与信号收发处理器发送到无线通讯模块。最后，无线通讯模块将指令下发至激光扫描测距模块和探伤侦测模块，以使得激光扫描测距仪与探伤侦测装置开机进行工件扫描。
[0054] 通过上述操作步骤，系统软件通过指令控制激光扫描测距模块和探伤侦测模块开机准备工作。
[0055] 所述激光扫描测距模块位于横向滑轨组件上，用于计算激光发射点与工件特征点之间的距离以获取所述工件位置坐标数据。
[0056] 激光扫描测距模块具体为激光扫描测距仪，位于横向滑轨之上。激光扫描测距仪是利用时间飞行原理来测量工件的尺寸及形状等工作的一种仪器，激光扫描测量系统基于激光测距原理。通过旋转的光学部件发射形成二维的扫描面，以实现区域扫描及轮廓测量功能。
[0057] 系统软件发出指令，经过中央计算机和伺服电机控制器发送到纵轨伺服电机，纵轨伺服电机驱动横向滑轨梁组件沿着纵向轨道从零位开始移动。激光扫描测距仪扫描并获取工作台上的轮对工件，通过检测并计算激光发射点与工件特征点之间的距离，获取轮对工件的位置坐标数据，并将数据发送至数据处理模块，数据处理模块将数据信息通过无线通讯模块传回中央计算机。通过上述步骤完成激光扫描测距模块的测距以获得轮对工件位置坐标数据的任务。
[0058] 所述探伤侦测模块位于横向滑轨组件上，用于对所述工件进行整体探伤并得到所述工件健康数据；
[0059] 中央计算机将轮对工件位置坐标数据继续传递给系统软件，系统软件接收到轮对位置坐标信息后，发出指令给伺服电机控制器，伺服电机控制器发出信号给纵轨伺服电机，驱动横向滑轨组件来到获取的轮对工件位置坐标数据的正上方的位置，并刹车。
[0060] 系统软件接收到伺服电机控制器返回的刹车信号后，发出指令，通过信号收发处理器与无线通讯模块给探伤侦测模块，探伤侦测模块开始启动，通过射线扫描对轮对工件进行整体探伤，并记录其裂纹位置、大小、宽度和深度数据，通过数据处理器，将数据发送给中央计算机。
[0061] 数据发送给中央计算机后，中央计算机对数据进行识别和对比，如果数据不合格，则停机处理，如果数据合格，则继续进行机器人智能加工其他步骤。
[0062] 所述数据处理模块汇总所述工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给所述中心处理模块。
[0063] 当激光扫描测距模块获得轮对工件位置坐标数据，数据经过数据处理模块反馈至中心处理模块。当探伤侦测模块获得到轮对工件的位置、大小、宽度以及深度数据时，数据通过数据处理模块反馈至中心处理模块。其作用在于汇总以及传递数据。
[0064] 本发明提出一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，包括：中心处理模块、无线通讯模块、数据处理模块、激光扫描测距模块、探伤侦测模块，中心处理模块通过无线通讯模块下发指令给激光扫描测距模块与探伤侦测模块，激光扫描测距模块位于横向滑轨组件上，用于计算激光发射点与工件特征点之间的距离以获取工件位置坐标数据，探伤侦测模块位于横向滑轨上，用于对工件进行整体探伤并得到工件健康数据，数据处理模块汇总工件位置坐标数据以及工件健康数据并反馈给中心处理模块。通过上述技术方案，形成了一种应用于机器人智能加工的自动寻址系统，提高了机器人智能加工时的自动寻址效率及精度。
[0065] 实施例二
[0066] 参见图3所示，为本发明提供了一种一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法流程图，具体为：
[0067] S10：获取第一执行指令；
[0068] S20：扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
[0069] S30：获取第二执行指令；
[0070] S40：对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
[0071] S50：将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
[0072] 其中，S10：获取第一执行指令；
[0073] 获取第一执行指令指的是获取系统软件所发出启动激光扫描测距模块的指令，指令通过无线通讯模块下发至激光扫描测距模块。
[0074] S20：扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
[0075] 收到启动指令后，激光扫描测距模块中的激光扫描测距仪扫描并获取工作台上的轮对工件，通过检测并计算激光发射点与工件特征点之间的距离，获取轮对工件的位置坐标数据，并通过数据处理模块将数据传回中央计算机。
[0076] S30：获取第二执行指令；
[0077] 第二执行指令为系统软件发给探伤侦测模块以开启探伤侦测的指令。系统软件发出指令，通过信号收发处理器以及通信模块传递给探伤侦测模块，探伤侦测模块开始启动。
[0078] S40：对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
[0079] 探伤侦测模块开始启动，通过射线扫描对轮对工件进行整体探伤，并记录其裂纹位置、大小、宽度和深度数据。
[0080] S50：将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
[0081] 将步骤S40所获得的轮对工件健康数据，通过数据处理模块，将数据汇总后发送给中央计算机。中央计算机对数据进行识别和对比，如果数据不合格，则停机处理，如果数据合格，则进行机器人智能加工其他步骤。
[0082] 在步骤S20之前还包括通过中心处理模块发出指令启动纵轨伺服电机以驱动横向滑轨组件沿着纵向轨道从零位移动，为激光扫描测距模块获取工件位置坐标数据做准备。
[0083] 在步骤S40之前还包括根据所述工件位置坐标数据,纵轨伺服电机驱动横向滑轨组件以移动至工件的正上方，启动探伤侦测模块。可以理解的是，此步骤是将探伤侦测模块移动到合适的位置为探伤工作做准备。
[0084] 本发明提出一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，包括：获取第一执行指令；扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；获取第二执行指令；对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。通过上述技术方案，形成了一种应用于机器人智能加工的自动寻址方法，提高了机器人智能加工时的自动寻址效率及精度。
[0085] 实施例三
[0086] 如图4所述，本实施例提供了一种应用于机器人智能加工的自动寻址设备，具体为：
[0087] 存储器，用于存储计算机程序；
[0088] 处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序时，可以实现如下步骤：
[0089] 获取第一执行指令；
[0090] 扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
[0091] 获取第二执行指令；
[0092] 对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
[0093] 将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
[0094] 可以理解的是，上述说明的设备中的处理器执行所述计算机程序时，也可以实现上述对应的各系统实施例中的功能，此处不再赘述。示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述存储系统中的执行过程。
[0095] 所述设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述设备可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，处理器、存储器仅仅是计算机装置的示例，并不构成对设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0096] 所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor， DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
[0097] 所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0098] 实施例四
[0099] 本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于实现存储系统或者方法，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，处理器，可以用于执行如下步骤：
[0100] 获取第一执行指令；
[0101] 扫描工件并检测激光发射点与工件特征点之间的距离，得到轮对工件的位置坐标数据并反馈至中央计算机；
[0102] 获取第二执行指令；
[0103] 对工件进行探伤侦测，获取工件健康数据；
[0104] 将所述工件健康数据发送给所述中心处理模块。
[0105] 计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述存储数据方法的步骤。
[0106] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
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