胡 仰 温秀兰* 倪浩君 李子康 赵艺兵

（南京工程学院 自动化学院，江苏 南京 211167）

随着工业机器人技术的发展，单臂工业机器人已经广泛应用于制造行业，替代人工完成铸造、焊接、冲压和码垛等操作。但是在一些需要精细装配、精细操作的实际应用场景上会遇到很大的障碍。为了适应任务的复杂性以及操作精度提高的要求，由两个单臂组成的双臂机器人相互协作、相互配合的去完成某种作业的需求越来越大。同时双目的加入使双臂机器人的末端位姿能被实时监测到，保证协作抓取过程中的准确与高效，能够适应更多样化的环境，减少技术工人的工作量，提高生产加工的效率。

目前，国外发达国家在双臂机器人领域取得重大突破[1]，国内有关双臂机器人研究也得到了稳步推进，已有一系列关于双臂协作机器人的理论与实践研究[2-3]。本文设计的机器人可以实现多个不规则零件的识别与定位，并通过双臂协作控制算法实现待装配工件的组合装配。通过对机器人的机械结构设计、工件识别与定位、双臂协作抓取运动控制，实现了一种实时工件定位、抓取、协作装配的双目双臂协作机器人设计，适用于复杂任务与精细操作任务要求，顺应工业4.0 与中国制造2025发展的新时代要求。

1 方案设计

机器人功能结构由操作层、控制层和运动层三部分组成，如图1所示。其中操作层完成工件信息、协作抓取和末端位姿监测的功能；控制层包括树莓派4B对工件轮廓与位置信息的识别与标定，通信模块的传递，STM32对舵机运动信息的处理，来控制各自由度舵机转动以实现双臂的协作控制；……