(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210599656.4 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 北京石油化工学院 地址 102600 北京市大兴区清源北路19号 (72)发明人 黄继强　李茂勇　薛龙　梁亚军　 张建军　黄军芬　邹勇　曹莹瑜　 张瑞英　韩峰　张锐　 (74)专利代理 机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 1 1471 专利代理师 葛钟 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种大型构件的机器人初始寻位系统及方 法 (57)摘要 本发明涉及一种大型构件的机器人初始寻 位系统及方法， 该系统包括： 测距模块、 处理模块 和执行模块。 本发明提供的技术方案， 通过测距 模块检测预先设置在大型构件上的标志物并生 成实际标识信息， 通过处理模块， 计算得出偏移 数据， 并将所述偏移数据发送至执行模块， 以使 所述执行模块根据所述偏移数据控制机器人进 行初始寻位。 可以理解的是， 本发明实现了通过 测距模块测得放置在构件上的标志物的距离， 根 据构件相对于自身坐标系位置不变的原理， 求得 大型构件的偏移数据， 便可使机器人根据偏移数 据知其实际位置， 从而达到大型构 件机器人快速 初始寻位的目的。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 114905516 A 2022.08.16 CN 114905516 A 1.一种大 型构件的机器人初始寻 位系统， 其特 征在于， 包括： 测距模块， 用于检测预先设置在大型构件上的标志物并生成实 际标识信息， 所述标志 物的数量至少为 三个； 处理模块， 用于与测距模块建立通讯， 采集测距模块检测到的实际标志信息； 还用于根 据实际标识信息与预存的工位坐标系及预设标志信息， 计算得出偏移数据， 并将所述偏移 数据发送至执 行模块， 以使所述执 行模块根据所述偏移数据控制机器人进行初始寻 位。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述测距模块， 至少包括： 四组测距装置， 每组测距装置均包括激光测距传感器、 移动导轨、 移动小车， 其中， 移动导轨呈长方形设置； 所述移动小车设置在对应的移动导轨上； 所述激光测距传感 器设置在对应的移动小车上， 以使所述移动小车按照移动导轨行动时， 所述激光测距传感 器能够检测到所述标志 物。 3.根据权利要求2所述的系统， 其特 征在于， 所述处 理模块， 至少包括： 工控机， 及， 与所述工控机相连的数据采集 卡； 所述数据采集 卡用于与所述激光测距传感器通讯连接， 接收所述实际标志信息； 所述工控机 内预存有工位坐标系及预设标志信 息， 用于根据实际标志信 息与所述预设 标志信息， 计算得 出所述偏移数据。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特 征在于， 所述执 行模块， 至少包括： 控制柜， 与所述工控机相连， 与所述机器人通讯连接； 所述控制柜用于根据所述偏移数据及预设程序， 控制所述机器人进行初始寻 位。 5.一种大 型构件的机器人初始寻 位方法， 其特 征在于， 包括： 检测预先设置在大 型构件上的标志 物并生成实际标识信息； 读取预存的工位 坐标系及预设标志信息； 根据实际标志信息与所述预设标志信息， 计算得 出偏移数据； 将所述偏移数据发送至执行模块， 以使所述执行模块根据所述偏移数据及预设程序， 控制机器人进行初始寻 位。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述计算得 出偏移数据， 包括： 根据所述实 际标识信息和所述预设标志信息， 将所述工位坐标系转换为工件坐标系， 并生成与所述标志 物数量相同的工件坐标； 建立与所述工位坐标系重合的测量坐标系， 并得出所述工件坐标在所述测量坐标系下 的测量坐标； 根据测量 坐标与所述工件坐标， 得 出所述测量 坐标系与所述工件坐标系的偏移数据。 7.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 当检测到大型构件上的标志物数量少于预设标志信 息中的标志物数量 时， 发出设备异 常的提示。 8.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 所述机器人系统中预设有通过离线编程 技术内置的大 型构件的加工程序。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114905516 A 2一种大型构件的机 器人初始寻位系统及方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机器人初始寻位技术领域， 具体涉及 一种大型构件的机器人初始寻位 系统及方法。 背景技术 [0002]目前， 在大型工程机械、 船舶等行业中， 涉及许多大型构件的加工制造。 在大型构 件的生产过程中， 往往应用机器人来进行焊接、 抓取等操作， 但是， 由于大型构件难以移动 且结构复杂， 若大型构件摆放位置出现偏差， 则机器人不可避免的会 出现工作上的误差， 并 且， 因为大型构件体积 较大， 人工移动到正确位置上比较困难， 且人工移动大型构件也会出 现误差， 因此， 使用机器人对大型构件进 行加工时， 大型构件的初始 寻位一直是这一领域的 难点。 [0003]在大型构件的生产过程中， 机器人的初始寻位多使用的是机器人 “示教‑再现”的 方式， 但是， 这种类型的初始寻位对示教轨迹偏差没有适应性， 同时， 实际生产中的工况复 杂多变， 大型构件摆放位置偏移并不能及时更正； 传统的构件寻位机器人沿规定位置移动 进行寻位， 多用于工件较小的场景， 而 大构件长度动辄几十米， 机器人移动进 行寻位速度过 慢， 效率低下； 视觉传感技术应用于机器人寻位中， 但常常会因为复杂的现场而识别不稳 定、 工件过 大以及成本高， 不满足 实际应用。 [0004]因此， 目前使用机器人进行加工前的寻位， 对大型构件进行寻位时， 效率较低， 不 能满足实际需求。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种大型构件的机器人初始寻位系统及方法， 以解决现有技 术中对大 型构件进行寻 位时， 效率较低， 不能满足 实际需求的问题。 [0006]根据本发明实施例的第一方面， 提供一种大 型构件的机器人初始寻 位系统， 包括： [0007]测距模块， 用于检测预先设置在大型构件上的标志物并生成实际标识信息， 所述 标志物的数量至少为 三个； [0008]处理模块， 用于与测距模块建立通讯， 采集测距模块检测到的实际标志信息； 还用 于根据实际标识信息与预存的工位坐标系及预设标志信息， 计算得出偏移数据， 并将所述 偏移数据发送至执行模块， 以使所述执行模块根据所述偏移数据控制机器人进行初始寻 位。 [0009]优选的， 所述测距模块， 至少包括： [0010]四组测距装置， 每组测距装置均包括激光测距传感器、 移动导轨、 移动小车， 其中， [0011]移动导轨呈长方形设置； 所述移动小车设置在对应的移动导轨上； 所述激光测距 传感器设置在对应的移动小车上， 以使所述移动小车按照移动导轨行动时， 所述激光测距 传感器能够检测到所述标志 物。 [0012]优选的， 所述处 理模块， 至少包括：说　明　书 1/7 页 3 CN 114905516 A 3