一種能智能抓取工件的機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】一種能智能抓取工件的機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體用于抓取擺放在工件臺(tái)上的工件，所述工件臺(tái)上方設(shè)置有框架，所述框架頂部設(shè)置有若干個(gè)并排設(shè)置的水平桿，所述機(jī)器人本體與水平桿連接，并能夠在水平桿上移動(dòng)以及從水平桿上下降到工件臺(tái)上抓取工件，所述機(jī)器人朝向工件臺(tái)的一側(cè)設(shè)置有攝像頭和金屬探測(cè)儀，所述機(jī)器人本體與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有與攝像頭信號(hào)連接的Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換軟件。本實(shí)用新型，通過(guò)機(jī)器人本體抓取工件，將工件移動(dòng)到相應(yīng)的位置擺放，應(yīng)用于人工操作惡劣的環(huán)境中，能節(jié)省人力開支，也避免損害人體健康。
【專利說(shuō)明】
一種能智能抓取工件的機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能智能抓取工件的機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，同時(shí)人們對(duì)工業(yè)機(jī)器人性能的要求越來(lái)越高，以及進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此高速、高精度、智能化成為目前工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的主流趨勢(shì)。在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常有些單調(diào)又枯燥的工作，比如抓取特定的工件放在指定的位置上，有些需要在比較惡劣的壞境中實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的準(zhǔn)確抓取并安放。人們?cè)谧鲞@些工作時(shí)很容易疏忽和疲勞，所以這些工作就需要用機(jī)器人來(lái)代替人去實(shí)現(xiàn)這一操作，而機(jī)器人就可以很好地應(yīng)用在這方面。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開了一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其具體技術(shù)方案如下:
[0004]—種能智能抓取工件的機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體用于抓取擺放在工件臺(tái)上的工件，所述工件臺(tái)上方設(shè)置有框架，所述框架頂部設(shè)置有若干個(gè)并排設(shè)置的水平桿，所述機(jī)器人本體與水平桿連接，并能夠在水平桿上移動(dòng)以及從水平桿上下降到工件臺(tái)上抓取工件，所述機(jī)器人朝向工件臺(tái)的一側(cè)設(shè)置有攝像頭和金屬探測(cè)儀，所述機(jī)器人本體與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有與攝像頭信號(hào)連接的Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換軟件等。
[0005]所述若干個(gè)水平桿依次首尾圓弧形狀相連，所述機(jī)器人本體能夠移動(dòng)到任意一根水平桿。
[0006]所述攝像頭攝影到工件臺(tái)上的寬度大于相鄰的水平桿之間的距離。
[0007]所述金屬探測(cè)儀安裝在機(jī)器人本體朝向工件臺(tái)的一側(cè)，用于檢測(cè)工件是否為金屬材質(zhì)。
[0008]所述機(jī)器人本體朝向工件臺(tái)一側(cè)還設(shè)置有抓手，所述抓手通過(guò)抓臂與水平桿連接。
[0009]所述抓臂包括若干根重疊套接的套桿，通過(guò)變化套桿之間的重疊長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)抓臂能夠伸縮。
[0010]所述抓臂與水平桿連接端設(shè)置有套在水平桿上的滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)軸承在水平桿上移動(dòng)位置。
[0011]所述機(jī)器人本體安裝有信號(hào)發(fā)射器，機(jī)器人本體能夠與計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)連接。
[0012]所述機(jī)器人本體設(shè)置有信號(hào)傳輸線，所述信號(hào)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接。
[0013]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0014]本實(shí)用新型，攝像頭能夠探測(cè)到工件臺(tái)上的工件的圖像，包括形狀和顏色，金屬探測(cè)儀能探測(cè)得到工件是否屬于金屬材質(zhì)，攝像頭和金屬探測(cè)儀將探測(cè)得到的數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)的Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換軟件對(duì)攝像頭采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。其中Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件進(jìn)行圖像處理，識(shí)別形狀、顏色和角點(diǎn)，Canny算法軟件提取邊緣，查找最長(zhǎng)枝并填充可獲得幾何體形狀，計(jì)算幾何體中心坐標(biāo)、識(shí)別形狀并利用防沖突算法避免出現(xiàn)形狀判斷沖突，經(jīng)過(guò)分析后得到工件的準(zhǔn)確定位。金屬探測(cè)儀在檢測(cè)到工件是否為金屬材質(zhì)后，把獲取的數(shù)據(jù)信息傳到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)處理后的圖像信息和工件是否為金屬的信息進(jìn)行分析和處理，然后計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令來(lái)控制機(jī)器人。機(jī)器人本體移動(dòng)到相應(yīng)的位置后，抓手下降，將工件抓取，并移動(dòng)到相應(yīng)的位置后，將工件擺放好。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型，通過(guò)機(jī)器人本體抓取工件，將工件移動(dòng)到相應(yīng)的位置擺放，應(yīng)用于人工操作惡劣的環(huán)境中，能節(jié)省人力開支，也避免損害人體健康。
[0017]本實(shí)用新型，機(jī)器人本體的抓手在水平桿上任意移動(dòng)，以及攝像頭的攝像范圍，使得機(jī)器人本體能夠操作的范圍覆蓋到整個(gè)工件臺(tái)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖2是本實(shí)用新型的控制流程圖，
[0020]附圖標(biāo)記列表:1一工件，2一工件臺(tái)，3 一框架，4 一機(jī)器人本體，5—水平桿。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0022]結(jié)合附圖可見，本一種能智能抓取工件I的機(jī)器人，包括機(jī)器人本體4，所述機(jī)器人本體4用于抓取擺放在工件臺(tái)2上的工件I，所述工件臺(tái)2上方設(shè)置有框架3，所述框架3頂部設(shè)置有若干個(gè)并排設(shè)置的水平桿5，所述機(jī)器人本體4與水平桿5連接，并能夠在水平桿5上移動(dòng)以及從水平桿5上下降到工件臺(tái)2上抓取工件I，所述機(jī)器人朝向工件臺(tái)2的一側(cè)設(shè)置有攝像頭和金屬探測(cè)儀，所述機(jī)器人本體4與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有與攝像頭信號(hào)連接的Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換等軟件。本實(shí)用新型應(yīng)用于抓取工件臺(tái)2上的工件I，框架3將機(jī)器人本體4懸掛在工件臺(tái)2的垂直上方，水平桿5是機(jī)器人本體4移動(dòng)的路徑，攝像頭和金屬探測(cè)儀均朝向工件臺(tái)2，能夠獲取到工件臺(tái)2上的工件I信息，并傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算經(jīng)過(guò)Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換軟件分析后得到準(zhǔn)確的工件I信息和位置，機(jī)器人本體4將工件I抓取并分類擺放到設(shè)定的位置。
[0023]所述若干個(gè)水平桿5依次首尾圓弧形狀相連，所述機(jī)器人本體4能夠移動(dòng)到任意一根水平桿5。機(jī)器人本體4能夠在不同的水平桿5上移動(dòng)，讓機(jī)器人能夠在整個(gè)工件臺(tái)2上方移動(dòng)位置。
[0024]所述攝像頭攝影到工件臺(tái)2上的寬度大于相鄰的水平桿5之間的距離。攝像頭跟隨機(jī)器人本體4 一起移動(dòng)，攝像頭在移動(dòng)過(guò)程中，能夠攝像的范圍覆蓋到整個(gè)工件臺(tái)2。
[0025]所述金屬探測(cè)儀設(shè)置在機(jī)器人本體4朝向工件臺(tái)2—側(cè)，金屬探測(cè)儀的探測(cè)范圍覆蓋到整個(gè)工件臺(tái)2，識(shí)別工件是金屬或非金屬。
[0026]所述機(jī)器人本體4朝向工件臺(tái)2—側(cè)還設(shè)置有抓手，所述抓手通過(guò)抓臂與水平桿5連接。抓手用于抓取工件I，抓臂伸縮可以調(diào)整抓手的位置。
[0027]所述抓臂包括若干根重疊套接的套桿，通過(guò)變化套桿之間的重疊長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)抓臂能夠伸縮。通過(guò)套桿變化抓臂的長(zhǎng)度，是一個(gè)具體實(shí)施例。
[0028]所述抓臂與水平桿5連接端設(shè)置有套在水平桿5上的滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)軸承在水平桿5上移動(dòng)位置。當(dāng)工件I不是位置機(jī)器人本體4垂直下方，而是位置相鄰的水平桿5之間，能夠通過(guò)滾動(dòng)軸承將機(jī)器人本體4在水平桿5的圓周方向上旋轉(zhuǎn)調(diào)整一定的角度，然后伸出抓臂，將工件I抓取。
[0029]所述機(jī)器人本體4安裝有信號(hào)發(fā)射器，機(jī)器人本體4能夠與計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)連接。通過(guò)信號(hào)發(fā)射器將機(jī)器人本體4和計(jì)算機(jī)之間的信息相互傳遞，減少線路連接。
[0030]所述機(jī)器人本體4設(shè)置有信號(hào)傳輸線，所述信號(hào)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接。通過(guò)限號(hào)傳輸線鏈接機(jī)器人本體4和計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)它們之間信號(hào)互傳，信號(hào)傳遞更加安全穩(wěn)定。
[0031]本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0032]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能智能抓取工件的機(jī)器人，包括機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體用于抓取擺放在工件臺(tái)上的工件，其特征是所述工件臺(tái)上方設(shè)置有框架，所述框架頂部設(shè)置有若干個(gè)并排設(shè)置的水平桿，所述機(jī)器人本體與水平桿連接，并能夠在水平桿上移動(dòng)以及從水平桿上下降到工件臺(tái)上抓取工件，所述機(jī)器人朝向工件臺(tái)的一側(cè)設(shè)置有攝像頭和金屬探測(cè)儀，所述機(jī)器人本體與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接，所述計(jì)算機(jī)選取安裝有與攝像頭信號(hào)連接的Opencv計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)軟件和Canny算法軟件和霍夫圓變換軟件的計(jì)算機(jī)； 所述若干個(gè)水平桿依次首尾圓弧形狀相連，所述機(jī)器人本體能夠移動(dòng)到任意一根水平桿； 所述金屬探測(cè)儀安裝在機(jī)器人本體朝向工件臺(tái)的一側(cè)，用于檢測(cè)工件是否為金屬材質(zhì)； 所述機(jī)器人本體朝向工件臺(tái)一側(cè)還設(shè)置有抓手，所述抓手通過(guò)抓臂與水平桿連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其特征是所述攝像頭攝影到工件臺(tái)上的寬度大于相鄰的水平桿之間的距離。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其特征是所述抓臂包括若干根重疊套接的套桿，通過(guò)變化套桿之間的重疊長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)抓臂能夠伸縮。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其特征是所述抓臂與水平桿連接端設(shè)置有套在水平桿上的滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)軸承在水平桿上移動(dòng)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其特征是所述機(jī)器人本體安裝有信號(hào)發(fā)射器，機(jī)器人本體能夠與計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種能智能抓取工件的機(jī)器人，其特征是所述機(jī)器人本體設(shè)置有信號(hào)傳輸線，所述信號(hào)傳輸線與計(jì)算機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】B65G47/90GK205471557SQ201521038198
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日
【發(fā)明人】宋公飛, 孫帥, 孫寧, 張晴, 楊星
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)