本發(fā)明涉及工件抓取技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式。

背景技術(shù)：

無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，無(wú)人機(jī)是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，或者由車(chē)載計(jì)算機(jī)完全地或間歇地自主地操作。無(wú)人機(jī)按應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。軍用方面，無(wú)人機(jī)分為偵察機(jī)和靶機(jī)。目前在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、微型自拍、快遞運(yùn)輸、災(zāi)難救援、觀察野生動(dòng)物、監(jiān)控傳染病、測(cè)繪、新聞報(bào)道、電力巡檢、救災(zāi)、影視拍攝、制造浪漫等等領(lǐng)域的應(yīng)用，大大的拓展了無(wú)人機(jī)本身的用途。

在上世紀(jì)60年代開(kāi)始，機(jī)器人應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為各大高校及企事業(yè)單位的研究重點(diǎn)。在發(fā)展初期，機(jī)器人主要在結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中，按照特定的模式幫助人們完成一些危險(xiǎn)或者重復(fù)性較高的簡(jiǎn)單工作。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展以及人們口常生活需要的提高，機(jī)器人面臨著非結(jié)構(gòu)化、復(fù)雜化等一些問(wèn)題的挑戰(zhàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的智能化水平越來(lái)越高，能夠在非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境中自主地完成一些工作，能夠識(shí)別出目標(biāo)物體，經(jīng)過(guò)定位后能夠到達(dá)目標(biāo)物體所在的區(qū)域，抓取目標(biāo)物體。

現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械臂對(duì)無(wú)人機(jī)電池的抓取作業(yè)，存在著效率低，精確度低，成本高，使用不靈活等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，包括視覺(jué)采集模塊、測(cè)距定位模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制信號(hào)輸出模塊、抓手驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械臂控制模塊、避障模塊和報(bào)警模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與視覺(jué)采集模塊之間相互電性連接；所述數(shù)據(jù)處理模塊與測(cè)距定位模塊電連接；所述控制信號(hào)輸出模塊分別與抓手驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械臂控制模塊電性連接。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述視覺(jué)采集模塊包括攝像機(jī)，攝像機(jī)安裝在機(jī)械臂上，攝像機(jī)拍攝視野范圍內(nèi)的圖像，圖像信息傳送給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)圖像信息進(jìn)行分析處理，數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者串口發(fā)送控制命令到控制信號(hào)輸出模塊上。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述控制信號(hào)輸出模塊接收來(lái)自數(shù)據(jù)處理模塊的控制命令后對(duì)其進(jìn)行整合，控制信號(hào)輸出模塊分別獨(dú)立控制抓手驅(qū)動(dòng)模塊和機(jī)械臂控制模塊的啟動(dòng)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述數(shù)據(jù)處理模塊還電連接有報(bào)警模塊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述機(jī)械臂控制模塊上電連接有避障模塊。

一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，包括以下步驟：

s1：對(duì)攝像機(jī)和機(jī)械臂進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，建立攝像機(jī)和機(jī)械臂的坐標(biāo)關(guān)系；

s2：對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行識(shí)別，目標(biāo)工件不在視野內(nèi)，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊，控制信號(hào)輸出模塊向機(jī)械臂控制模塊發(fā)生控制命令，機(jī)械臂控制模塊控制機(jī)械臂移動(dòng)，使目標(biāo)工件暴露在視野內(nèi)；

s3：目標(biāo)工件在視野內(nèi)，測(cè)定目標(biāo)工件的坐標(biāo)；

s4：判定目標(biāo)工件是否位于抓手的正下方，目標(biāo)工件不在抓手的正下方，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊，控制信號(hào)輸出模塊向機(jī)械臂控制模塊發(fā)生控制命令，機(jī)械臂控制模塊控制機(jī)械臂移動(dòng)，使抓手位于目標(biāo)工件的正上方；

s5：目標(biāo)工件在抓手的正下方，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊，控制信號(hào)輸出模塊向抓手驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)生控制命令，抓手驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)抓手對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行抓取，從而完成目標(biāo)工件的更換。

s6：機(jī)械臂移動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)避障模塊躲避障礙物，在避障模塊失效的前提下，機(jī)械臂移動(dòng)過(guò)程中觸碰到障礙物，報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明是一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，能夠?qū)o(wú)人機(jī)電池的位置進(jìn)行精確的標(biāo)定，有利于提高機(jī)械臂對(duì)無(wú)人機(jī)電池抓取的精準(zhǔn)性，且保證了機(jī)械臂抓取時(shí)的準(zhǔn)確性，本發(fā)明能夠快速實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)電池的抓取以及更換，成本低、精度高、靈活便捷，省時(shí)省力，工作效率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式的框圖示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式的流程示意圖。

圖中：10-視覺(jué)采集模塊，20-測(cè)距定位模塊，30-數(shù)據(jù)處理模塊，40-控制信號(hào)輸出模塊，50-抓手驅(qū)動(dòng)模塊，60-機(jī)械臂控制模塊，70-避障模塊，80-報(bào)警模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，包括視覺(jué)采集模塊10、測(cè)距定位模塊20、數(shù)據(jù)處理模塊30、控制信號(hào)輸出模塊40、抓手驅(qū)動(dòng)模塊50、機(jī)械臂控制模塊60、避障模塊70和報(bào)警模塊80，所述數(shù)據(jù)處理模塊30與視覺(jué)采集模塊10之間相互電性連接，視覺(jué)采集模塊10包括攝像機(jī)，攝像機(jī)安裝在機(jī)械臂上，攝像機(jī)拍攝視野范圍內(nèi)的圖像，圖像信息傳送給數(shù)據(jù)處理模塊30，數(shù)據(jù)處理模塊30對(duì)圖像信息進(jìn)行分析處理，數(shù)據(jù)處理模塊30通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者串口發(fā)送控制命令到控制信號(hào)輸出模塊40上；所述數(shù)據(jù)處理模塊30與測(cè)距定位模塊20電連接，測(cè)距定位模塊20用于測(cè)定目標(biāo)無(wú)人機(jī)電池空間位置的距離數(shù)據(jù)；所述控制信號(hào)輸出模塊40分別與抓手驅(qū)動(dòng)模塊50和機(jī)械臂控制模塊60電性連接，控制信號(hào)輸出模塊40接收來(lái)自數(shù)據(jù)處理模塊30的控制命令后對(duì)其進(jìn)行整合，控制信號(hào)輸出模塊40分別獨(dú)立控制抓手驅(qū)動(dòng)模塊50和機(jī)械臂控制模塊60的啟動(dòng)；所述機(jī)械臂控制模塊60上還電連接有避障模塊70，機(jī)械臂控制模塊60在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)避障模塊70躲避障礙物；所述數(shù)據(jù)處理模塊30還電連接有報(bào)警模塊80，當(dāng)機(jī)械臂控制模塊60運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中且避障模塊70失效，機(jī)械臂控制模塊60觸碰到障礙物時(shí)，報(bào)警模塊80發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒工作人員；所述抓手驅(qū)動(dòng)模塊50用于實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)工件的抓取作業(yè)，本發(fā)明實(shí)施例中，目標(biāo)工件為無(wú)人機(jī)電池。

一種機(jī)械臂抓取無(wú)人機(jī)電池的方式，如圖2所示，包括以下步驟：

s1：對(duì)攝像機(jī)和機(jī)械臂進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，建立攝像機(jī)和機(jī)械臂的坐標(biāo)關(guān)系；

s2：對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行識(shí)別，目標(biāo)工件不在視野內(nèi)，數(shù)據(jù)處理模塊30發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊40，控制信號(hào)輸出模塊40向機(jī)械臂控制模塊60發(fā)生控制命令，機(jī)械臂控制模塊60控制機(jī)械臂移動(dòng)，使目標(biāo)工件暴露在視野內(nèi)；

s3：目標(biāo)工件在視野內(nèi)，測(cè)定目標(biāo)工件的坐標(biāo)；

s4：判定目標(biāo)工件是否位于抓手的正下方，目標(biāo)工件不在抓手的正下方，數(shù)據(jù)處理模塊30發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊40，控制信號(hào)輸出模塊40向機(jī)械臂控制模塊60發(fā)生控制命令，機(jī)械臂控制模塊60控制機(jī)械臂移動(dòng)，使抓手位于目標(biāo)工件的正上方；

s5：目標(biāo)工件在抓手的正下方，數(shù)據(jù)處理模塊30發(fā)出控制指令到控制信號(hào)輸出模塊40，控制信號(hào)輸出模塊40向抓手驅(qū)動(dòng)模塊50發(fā)生控制命令，抓手驅(qū)動(dòng)模塊50驅(qū)動(dòng)抓手對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行抓取，從而完成目標(biāo)工件的更換。

s6：機(jī)械臂移動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)避障模塊70躲避障礙物，在避障模塊失效的前提下，機(jī)械臂移動(dòng)過(guò)程中觸碰到障礙物，報(bào)警模塊80發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。