(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 202210538249.2 (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 中国科学院沈阳自动化研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区南塔街 114号 (72)发明人 赵忆文　赵新刚　高子奇　姜运祥　 罗阳　张元林　李英立　江超　 魏仁松　刘前前　孙锦程　 (74)专利代理 机构 沈阳科苑专利商标代理有限 公司 210 02 专利代理师 汪海 (51)Int.Cl. B01L 3/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种机器人末端移液装置及机器人移液控 制方法 (57)摘要 本发明涉及一种机器人末端移液装置及机 器人移液控制方法， 包括法兰、 安装套管、 吸注驱 动器、 卸载驱动器和移液枪， 其中法兰与协作机 器人末端连接， 安装套管设于所述法兰上， 吸注 驱动器设于所述安装套管内， 卸载驱动器设于所 述安装套管一侧， 移液枪设于所述安装套管下 端， 所述移液枪内设有移液枪杆和卸载板， 且所 述移液枪杆通过所述吸注驱动器驱动移动， 所述 卸载板通过所述卸载驱动器驱动移动。 本发明能 够实现无人条件下的自主移液操作， 且操作简 单， 动作可靠， 控制精确。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 114917975 A 2022.08.19 CN 114917975 A 1.一种机器人末端移液装置， 其特征在于： 包括法兰(1)、 安装套管(4)、 吸注驱动器 (6)、 卸载驱动器(7)和移液枪(5)， 其中法兰(1)与协作机器人(11)末端连接， 安装套管(4) 设于所述法兰(1)上， 吸注驱动器(6)设于所述安装套管(4)内， 卸载驱动器(7)设于所述安 装套管(4)一侧， 移液枪(5)设于所述安装套管(4)下端， 所述移液枪(5)内设有移液枪杆 (504)和卸载板(502)， 且所述移液枪杆(504)通过所述吸注驱动器(6)驱动移动， 所述卸载 板(502)通过所述卸载驱动器(7)驱动移动。 2.根据权利要求1所述的机器人末端移液装置， 其特征在于： 所述移液枪(5)的壳体上 端设有连接端管(505)与所述安装套管(4)下端连接， 所述移液枪(5)内设有多个移液枪杆 (504)以及驱动各个移液枪杆(504)同步移动的驱动座(501)， 所述 驱动座(501)上设有 连接 轴(503)， 且 所述连接轴(503)穿过所述连接端管(505)后插入至所述安装套管(4)中并与所 述吸注驱动器(6)的吸注驱动轴(6 01)相连。 3.根据权利要求2所述的机器人末端移液装置， 其特征在于： 所述安装套管(4)下端设 有卡槽(40 3)， 所述连接端管(5 05)设有卡 块(5051)卡置于所述卡槽(403)中。 4.根据权利要求2所述的机器人末端移液装置， 其特征在于： 所述安装套管(4)下端设 有一个卸载推块(3)， 且 所述卸载推块(3)一端与所述卸载驱动器(7)的输出轴相连， 另一端 设有套环(301)套装于所述连接端管(505)上， 所述卸载板(502)上端与所述套环(301)连 接。 5.根据权利要求1所述的机器人末端移液装置， 其特征在于： 所述吸注驱动器(6)一侧 设有凸出部(602)， 所述安装套管(4)上部一侧设有 固定槽(402)， 且所述吸注驱动器(6)的 凸出部(6 02)卡装于所述固定 槽(402)中， 所述 安装套管(4)后端设有预紧螺钉(401)。 6.根据权利要求1所述的机器人末端移液装置， 其特征在于： 所述法兰(1)一侧设有卸 载固定座(2)， 所述卸载固定座(2)包括与所述法兰(1)连接的连接件(201)以及设于所述连 接件(201)前端的安装槽口(202)， 所述卸载驱动器(7)安装于所述安装槽口(202)上且输出 轴由所述 安装槽口(202)穿过。 7.一种机器人移液控制方法， 其特征在于： 包括协作机器人(11)、 视觉相机(10)、 目标 识别物(13)以及权利要求1所述的机器人末端移液装置， 所述视觉相机(10)和机器人末端 移液装置均设于协作机器人(11)末端， 所述协作机器人(11)设于一个基座(12)上， 包括如 下步骤： 步骤一： 将目标识别物(13)设于工作台面(9)上建立标识物坐标系(marker坐标系)， 并 对视觉相机(10)外参标定， 构建机器人视 觉系统； 步骤二： 布置 工作台面(9)形成多个操作路点； 步骤三： 标定协作机器人(11)末端在基座(12)的base坐标系内的初始点P1以及在 marker坐标系内的初始点P2， 并求出协作机器人(11)末端移动到与marker 坐标系下的初始 点P2位姿重合时， 此时协作机器人(1 1)末端相对于base坐标系的位姿 步骤四： 标定各个操作路点Pi相对于P2点的位姿P2TPi， 并求出协作机器人(11)末端移动 到与任一操作路点Pi重合时， 此时协作机器人(1 1)末端相对于base坐标系的位姿 步骤五： 机器人系统控制协作机器人(1 1)末端移动实现自主移液操作。 8.根据权利要求1所述的机器人移液控制方法， 其特征在于： 步骤一中， 记协作机器人权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114917975 A 2(11)末端相对于基座(12 )位姿为baseTend， 目标识别物(13)相对于视觉相机(10)位姿为 cameraTmarker， 目标识别物(13)相对于基座(12)位姿为baseTmarker， 视觉相机(10)相对于协作机 器人(11)末端的位姿为endTcamera， 基于位姿变换关系得到下式： baseTmarker＝baseTendendTcamera    (1)； 设协作机器人(11)移动前的baseTend和cameraTmarker分别为 和 协 作机器人(1 1)移动后的baseTend和cameraTmarker分别为 和 则有： 联立式(2)和(3)可 得： 将上式(4)左右两边同时左乘 右乘 可得： 记 为A， 记 为B， 记endTcamera为X， 则上式 (5)可写为： AX＝XB； 解算方程AX＝XB得到X， 也即得到视觉相机(10)外参endTcamera， 机器人视觉系统构建完 成。 9.根据权利要求1所述的机器人移液控制方法， 其特征在于： 步骤三中， 记协作机器人 (11)的末端与base坐标系内的初始点P1重合时， 此时协作机器人(11)末端相对于基座(12) 的位姿为 协作机器人(11)末端与marker坐标系的P2点重合时， 此时目标识别物 (13)相对于 视觉相机(10)的位姿为 当marker坐标系最后一次移动后， marker坐标系相对于base坐标系位姿固定， 协作机 器人(11)末端由P1运动到P2时有下式成立： 由上式(7)和(8)可 得： 上式(9)中， 由于marker坐标系相对于base坐标系位姿固定，baseTmarker确定，endTcamera和 通过机器人视 觉系统获得， 进 而求出 10.根据权利要求9所述的机器人移液控制方法， 其特征在于： 步骤四中， 记协作机器人 (11)末端移动到与任一操作路点Pi重合时， 此时协作机器人(11)末端相对于基座(12)的位权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114917975 A 3