本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種雙臂協作機器人。

背景技術：

隨著社會的發展，生產力的提高，越來越多行業用機器人取代人工，機器人不僅能不眠不休的重復干同一件工作，而且能在不同的復雜環境下，如高溫，腐蝕性的環境下長時間的工作，因此機器人會不斷地深入工業，農業，探險，醫療等行業。人類通過雙臂特別適合進行生產制造，雙臂協作機器人模擬人類的雙臂就是希望借鑒這種優勢，做到更加協調的機械臂之間的合作，就像人類一樣，可以協調的控制雙臂進行工作。

現有的雙臂機器人運用于各行各業，從材料搬運到機器維修，從焊接到切割，從噴涂到裝配，機器人形狀各異，功能不盡相同，但是有一個共性的問題決定了機器人的實用性，那就是機器人的靈活性。

其中，機器人的靈活性主要體現在機器人的雙臂協作，但是，目前，機器人的雙臂協作的靈活度較低，主要體現在以下方面:

1、單目視覺，單目攝像頭對目標進行識別，得到的是平面的信息，對于測量距離的準確度較低，進而影響雙臂協作的精準度；

2、功能單一，當機器人的手臂需要增加不同的功能時，無法實現模塊的拓展，功能拓展費時費力；

3、雙臂協作控制程序復雜，若使雙臂可靈活協作，需要進行復雜的編程控制，增加用戶繁瑣的編程工作。

4、機器人雙臂自身受到結構限制不能靈活操作，進而限制雙臂協作的靈活性。

總之，目前，常用的雙臂機器人雙臂協作的靈活性受限原因較多，大大影響機器人的協作動作。

技術實現要素：

本發明的目的在于提出一種雙臂協作機器人，以解決現有技術中存在的機器人雙臂協作不靈活的技術問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種雙臂協作機器人，包括雙目視覺組件、集成一體化控制柜、雙臂組件及可移動平臺，所述集成一體化控制柜內設有電源模塊、控制模塊、通信模塊、制動模塊以及主板和硬盤；

所述雙目視覺組件包括至少兩個用于采集圖像信息的攝像頭，所述攝像頭連接有頭部視覺板卡，所述頭部視覺板卡與所述主板連接，所述頭部視覺板卡用于獲取圖像信息并計算出三維幾何信息。

進一步的，所述集成一體化控制柜中設有擴展模塊，所述擴展模塊包括擴展面板和擴展通信模塊，所述擴展面板上設有多個電氣通信接口。

進一步的，所述集成一體化控制柜上設有開口，所述開口內設有能拉伸的抽屜槽，所述擴展模塊設于所述抽屜槽內。

進一步的，所述雙臂組件包括兩條分別設于所述集成一體化控制柜兩側的機械臂，所述機械臂為七自由度機械臂；

所述機械臂上有七個關節，每個關節配有位置傳感器檢測關節運行位置，所述主板接收所述位置傳感器信息及計算形成一個動作軌跡，并對動作軌跡進行記憶。

進一步的，所述機械臂包括底座模塊、關節模塊及腕關節模塊；

所述底座模塊包括底座，所述底座與所述集成一體化控制柜固定連接，且水平設置，所述底座內設有第一pcb板，所述第一pcb板與所述控制模塊連接，所述底座上設有第一驅動裝置；

所述關節模塊包括多個子關節，每個所述子關節均包括第二pcb板和第二驅動裝置，每個所述第二pcb板與上一個所述子關節的所述第二pcb板連接，首端的所述子關節中所述第二pcb板與所述第一pcb板連接，每個所述第二驅動裝置與下一個所述子關節連接，首端的所述子關節與所述第一驅動裝置連接；

所述腕關節組件包括兩個子腕關節，兩個所述子腕關節連接有一個第三pcb板，且每個所述子腕關節均設有第三驅動裝置，所述第三pcb板與所述第二pcb板連接，尾端的所述子關節的所述第二驅動裝置與首端的所述子腕關節連接，首端的所述子腕關節的所述第三驅動裝置連接尾端的所述子腕關節，尾端的所述子腕關節的所述第三驅動裝置連接有操控組件；

每個所述子關節的所述第二pcb板和所述子腕關節上的所述第三pcb板上均連接位置傳感器和制動器。

進一步的，兩條所述機械臂上均安裝有牽引啟停開關，用于控制所述第一驅動裝置、所述第二驅動裝置及所述第三驅動裝置的開啟和關閉，所述啟停開關設于所述腕關節模塊上。

進一步的，所述雙目視覺組件包括殼體，所述攝像頭設于所述殼體內，所述攝像頭的鏡頭前的殼體為無色透明殼體，所述殼體與所述集成一體化控制柜通過轉動組件連接；

所述轉動組件包括用于驅動所述殼體圓周轉動的圓周驅動部和用于驅動所述殼體縱向轉動的縱向驅動部。

進一步的，所述可移動平臺包括固定座，所述集成一體化控制柜的底部設于所述固定座上，所述固定座上連接有腳輪。

進一步的，所述固定座包括兩個平行設置的支撐臂，所述支撐臂的兩端均設有所述腳輪。

進一步的，所述集成一體化控制柜上的頂部，位于所述雙目視覺組件的一側設有吊裝組件。

本發明提供的一種雙臂協作機器人，雙目視覺組件采用雙目系統，即通過兩個攝像頭采集信息，其結構更像人類的雙眼，通過采集的信息確定物體的三維輪廓，通過多幅圖像信息獲取三維幾何信息的視差來計算確定距離，通過頭部區間確定高精度的距離后，進而可使機器人的雙臂的動作更加精準。

該雙臂協作機器人，采集速度快，定位精準，通過更加的擬人化設置，操作簡單方便，可提高雙臂動作的精準度及靈活性，大大提高了機器人的性能。

附圖說明

圖1是本發明提供的雙臂協作機器人的結構示意圖；

圖2是本發明提供的雙臂協作機器人的主視圖；

圖3是本發明提供的雙臂協作機器人擴展模塊處的結構示意圖。

圖中：

1、雙目視覺組件；2、集成一體化控制柜；3、雙臂組件；4、可移動平臺；5、擴展模塊；6、抽屜槽；7、底座；8、子關節；9、子腕關節；10、支撐臂；11、腳輪。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1-3所示，一種雙臂協作機器人，包括雙目視覺組件1、集成一體化控制柜2、雙臂組件3及可移動平臺4，集成一體化控制柜2內設有電源模塊、控制模塊、通信模塊、制動模塊以及主板和硬盤；

雙目視覺組件1包括至少兩個用于采集圖像信息的攝像頭，攝像頭連接有頭部視覺板卡，頭部視覺板卡與主板連接，頭部視覺板卡用于獲取圖像信息并計算出三維幾何信息。

該雙臂機器人根據擬人站立工作狀態來設計，雙臂前方區域為雙臂協作工作區域。

雙目系統是雙目視覺組件1的擬人設計，在雙目視覺組件1上設置兩個攝像頭，兩個攝像頭并排設置類似于人類的雙眼，其中，雙目視覺組件1包括殼體，攝像頭設于殼體內，攝像頭的鏡頭前的殼體為無色透明殼體，殼體與集成一體化控制柜2通過轉動組件連接；

轉動組件包括用于驅動殼體圓周轉動的圓周驅動部和用于驅動殼體縱向轉動的縱向驅動部，如采用齒輪、齒條等實現圓周及縱向的驅動。

殼體可實現上下、左右的轉動，便于攝像頭采集信息，其中，在殼體上可設定相應的護目罩，護目罩為透明材質，既不影響攝像頭進行圖像采集，也可保護攝像頭，避免攝像頭破損、出現污漬等現象。

集成一體化控制柜2中設有擴展模塊5，擴展模塊5包括擴展面板和擴展通信模塊，擴展面板上設有多個電氣通信接口。通過擴展模塊5，可擴展機械臂的協作能力，如，在機械臂的末端設置相應的法蘭盤，法蘭盤可更換相應的操控組件，以實現不同的功能，其中，操控組件的機構部分連接到法蘭盤上，相應的控制模塊可設置在擴展模塊上，與擴展模塊上的電氣通信接口連接即可。擴展模塊方便用戶增加功能模塊，無需對機械人進行拆卸操作，省時省力，同時，避免拆裝錯誤導致的不必要問題。

優選的，集成一體化控制柜2上設有開口，開口內設有能拉伸的抽屜槽6，擴展模塊設于抽屜槽6內。

擴展模塊5放置在抽屜槽6內，使用時，可將抽屜槽6拉出，而安裝完成后，再將其推回原位，此種結構，不影響機器人整體的外觀結構，便于擴展模塊的統一管理。

雙臂組件3包括兩條機械臂分別設于集成一體化控制柜2的兩側，機械臂連接為七自由度機械臂；

機械臂上有七個關節，每個關節配有位置傳感器檢測關節運行位置，主板接收位置傳感器信息及計算形成一個動作軌跡，并對動作軌跡進行記憶。

雙臂協作操作還體現在程序控制方面，若需要進行靈活的雙臂協作操作需要有復雜的控制程序。為了降低用戶繁瑣的編程工作，增加機械臂的可自主學習能力，牽引示教功能。即，若需要機械臂完成一組操作動作，在第一次操控時，通過人工的手動帶動機械臂完成該套動作，主板通過位置傳感器采集到相應的信息后，通過動作記憶模塊對動作進行記憶。

同時，也可以預先的設置通過動作記憶模塊記憶多套操作動作，使用時，通過主控板調用相應的操作動作信息。

此種操作方式，無需在進行繁瑣的編程操作，節省用于時間。機械臂的具體結構為：

機械臂包括底座模塊、關節模塊及腕關節模塊；

底座模塊包括底座7，底座7與集成一體化控制柜2固定連接，且水平設置，底座7內設有第一pcb板，第一pcb板與控制模塊連接，底座7上設有第一驅動裝置；

關節模塊包括多個子關節8，每個子關節8均包括第二pcb板和第二驅動裝置，每個第二pcb板與上一個子關節8的第二pcb板連接，首端的子關節8的第二pcb板與第一pcb板連接，每個第二驅動裝置與下一個子關節8連接，首端的子關節8與第一驅動裝置連接；

腕關節組件包括兩個子腕關節9，兩個子腕關節9連接有一個第三pcb板，且每個子腕關節9均設有第三驅動裝置，第三pcb板與第二pcb板連接，尾端的子關節8的第二驅動裝置與首端的子腕關節9連接，首端的子腕關節9的第三驅動裝置連接尾端的子腕關節9，尾端的子腕關節9的第三驅動裝置連接有操控組件；

每個子關節8的第二pcb板和子腕關節9上的第三pcb板上均連接位置傳感器和制動器。

機械臂通過底座7、多個子關節8以及多個子腕關節9組成，形成了一個多自由度的機械部，其中，底座7與集成一體化控制柜2固定連接，且底座7呈水平狀，使機械臂呈擬人的直立狀態，使用時，操作更加靈活，雙機械臂支架可更加協調的配合完成操作動作。例如，機械臂包括一個底座7、四個子關節8和兩個子腕關節9，組成一個七自由度的機械臂，底座7通過螺栓固定在軀體組件上，底座7固定不同，在底座7上設置中空結構用于所需線纜通過。底座7上的第一pcb板接收控制模塊的信號，控制第一驅動裝置帶動首端的子關節8，同理，首端的子關節8的第二pcb板接收第一pcb板的信號，控制其連接第二驅動裝置，多個子關節8及子腕關節9采用相同的方式驅動。

其中，兩條機械臂上均安裝有牽引啟停開關，用于控制第一驅動裝置、第二驅動裝置及第三驅動裝置的開啟和關閉，所述啟停開關設于所述腕關節模塊上。使用時，開啟啟停開關，機械臂啟動運動記憶功能，此時可通過手動的操控機械臂，關閉啟停開關時，關閉運動記憶功能，無法進行直線位移信息和角位移信息的采集。

該雙臂協作機器人，在控制方面，還可實現視覺引導、碰撞檢測等功能，如當機械臂收到外力沖擊時，此時可能出現機器人與外物碰撞的可能，此時需要停止機器人的動作，確保工作環境的正常。

其中，優選的，機械臂上的底座7、子關節8及子腕關節9直接密封連接。

可移動平臺4包括固定座，集成一體化控制柜2的底部設于固定座上，固定座上連接有腳輪11，腳輪11在非工作狀態下，可以方便機器人移動，在工作狀態下可以旋轉腳輪11上的轉輪，放下腳輪腳座，使機器人升高，方便機器人定位。

優選的，固定座包括兩個平行設置的支撐臂10，支撐臂10的兩端均設有腳輪11。通過設置腳輪11，機器人整體可自由轉動，且機體穩定，進一步的提高機器人的自由度。

集成一體化控制柜2上的頂部，位于雙目視覺組件的一側設有吊裝組件。吊裝組件為一個或多個吊環，通過吊環連接相應的吊裝設備，可實現對雙臂協作機器人進行吊裝處理。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。