CN107900990A - 基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，包括三个支架、三个夹持装置、三个连接固定装置、主桌面、副桌面、可移动工作柜，三个支架分别位于可移动工作柜的主桌面的U型槽内，每个支架上固定连接一个夹持装置，副桌面通过连接装置固定到可移动工作柜的侧面上，可移动工作柜底部装有可移动底盘，可根据需求遥控底盘移动来调整工作台的位置。该移动工作平台不仅能够提高计算物体位置、大小、姿态和三维重建的精度，而且可以减少使用空间。工作平台能够根据用户需求通过遥控移动，并且不需要重新计算相机与机械臂之间的旋转矩阵和位移，减少在基于视觉的智能机械臂物体抓取过程中的工作量。

Description

基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台
技术领域
本发明涉及一种工作台装置，尤其涉及一种可遥控移动式机械臂物体抓取工作台装置,属于机械臂物体抓取工作台技术领域。
背景技术
在实现基于视觉的智能机械臂物体抓取的过程中，需要用Kinect2.0采集图片、标定相机和进行三维重建。现有的工作台中主要有三种：第一种，将Kinect2.0的支架固定于工作柜的某一边，在机械臂抓取的过程中容易出现遮挡，只有一个摄像头且方向不可调节，导致计算的位置、大小、姿态和三维重建的精度低；第二种，将Kienct2.0固定于墙面或者天花板上，并且工作柜固定于某一个位置，固定难度大，占据空间大，可移动性差；第三种，用于固定Kinect2.0的支撑架和工作台的相对位置不固定，相对位置改变后，相机与机械臂之间的旋转矩阵和位移必须重新确定，导致基于视觉的智能机械臂物体抓取的工作量加大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于视觉的智能机械臂物体抓取的移动工作平台，该移动工作平台不仅能够提高计算物体位置、大小、姿态和三维重建的精度，而且可以减少使用空间。工作平台能够根据用户需求通过遥控移动，并且不需要重新计算相机与机械臂之间的旋转矩阵和位移，减少在基于视觉的智能机械臂物体抓取过程中的工作量。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，包括三个支架、三个夹持装置、三个连接固定装置、主桌面、副桌面、可移动工作柜，三个支架分别位于可移动工作柜的主桌面的U型槽内，每个支架上固定连接一个夹持装置，副桌面通过连接装置固定到可移动工作柜的侧面上，可移动工作柜底部装有可移动底盘，可根据需求遥控底盘移动来调整工作台的位置。
所述夹持装置由连接固定装置和固定装置组成，所述连接固定装置包括电机A、电机B和固定孔，通过电机A旋转来调节连接固定装置在支架上的高度位置，通过电机B旋转来调节连接固定装置相对于支架的角度位置；所述固定装置包括电机C和圆孔，通过电机C旋转来调节固定装置和支架的夹角，圆孔为Kinect.电源线的进线孔。
所述支架为可伸缩的支架，可伸缩的支架由四节支撑杆组成，从上到下的四节支撑杆的直径依次增大，每节支撑杆内装有电机，通过电机旋转可以调节支架的高度。
所述主桌面包括U型槽、机械臂固定孔，U型槽宽度为支架中直径最大的一根支撑杆的直径，支架的四节支撑杆收缩到最下端的一节支撑杆内部，可以缩放到U型槽内；所述机械臂固定孔用于固定机械臂。
所述支架、两个夹持装置组成Kinect.调节装置，所述Kinect.调节装置用于在三个方向上进行被抓取物体的图片采集。
所述副桌面由连接装置连接到可移动工作柜，副桌面用来放基于视觉的智能机械臂物体抓取的控制器、显示屏，并可通过连接装置将副桌面垂直放置，即与可移动工作柜侧面平行放置，减少移动工作台的操作空间。
所述可移动工作柜包括圆孔、工作柜、底盘、工作柜门、移动轮和工作柜把手，底盘内装有控制器和电机，通过电机驱动可移动工作柜，调节可移动工作柜的位置，移动轮内装有卡死件，在调节好移动工作柜的位置后，通过卡死件将移动轮停在指定位置，保持可移动工作柜的稳定性，提高采集的图片的质量；所述圆孔为机械臂控制器的电源线进线口，所述工作柜用来放置机械臂的控制器、示教器。
本发明的有益效果是：
该移动工作平台不仅能够提高计算物体位置、大小、姿态和三维重建的精度，而且可以减少使用空间。工作平台能够根据用户需求通过遥控移动，并且不需要重新计算相机与机械臂之间的旋转矩阵和位移，减少在基于视觉的智能机械臂物体抓取过程中的工作量。
附图说明
图1是基于视觉的智能机械臂物体抓取的移动工作平台立体装置示意图；
图2是基于视觉的智能机械臂物体抓取的移动工作平台立体装置的俯视图；
图3是夹持装置结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，包括三个支架3、三个夹持装置2、三个连接固定装置1、主桌面8、副桌面4、可移动工作柜15，三个支架3分别位于可移动工作柜15的主桌面8的U型槽内，支架3上固定连接夹持装置3，副桌面4通过连接装置5固定到可移动工作柜15的侧面上，可移动工作柜15底部装有可移动底盘11，可根据需求遥控底盘移动来调整工作台的位置。
如图3所示，夹持装置2包括连接固定装置1和固定装置20，连接固定装置1包括电机A101、电机B102和固定孔103，通过遥控电机A101旋转来调节连接固定装置1在支架3上的高度位置，通过遥控电机B102旋转来调节连接固定装置1相对于支架3的角度位置。固定装置20包括电机C201和圆孔202，通过遥控电机C201旋转来调节固定装置2和支架3的夹角，圆孔202为Kinect2.0电源线的进线孔。
如图1，2所示，支架3为可伸缩的，由四节支撑杆组成，从上到下四节支撑杆的半径依次增大，每节支撑杆内装有电机，通过遥控电机可以调节支架3的高度。
主桌面8包括U型槽7、机械臂固定孔6，U型槽7宽度的大小为支架3中直径最大的一根支撑杆的直径，支架3的4节支撑杆收缩到最下端的一节支撑杆内部，可以缩放到U型槽7内。机械臂固定孔6用于固定机械臂。
Kinect2.0调节装置由支架3、两个夹持装置1组成，该装置可以在三个方向上进行被抓取物体的图片采集，关于被抓取物体的信息量增大，三维重建效果更好，对物体的大小、位置和姿态计算的更加准确。
副桌面4由连接装置5连接到可移动工作柜15，副桌面4用来放基于视觉的智能机械臂物体抓取的控制器、显示屏等。可以通过连接装置5将副桌面4垂直放置，即与可移动工作柜15侧面平行放置，减少可移动工作台15的操作空间。
可移动工作柜15包括圆孔9、工作柜10、底盘11、工作柜门12、移动轮13和工作柜把手14，底盘11内装有控制器和电机，通过遥控电机驱动移动工作柜15，调节移动工作柜15的位置，移动轮13内装有卡死件，在调节好可移动工作柜15的位置后，通过卡死件将移动轮13停在指定位置，保持工作台的稳定性，提高采集的图片的质量。圆孔9为机械臂控制器的电源线进线口，工作柜10用来放置机械臂的控制器、示教器等。

Claims (7)

1.一种基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，包括三个支架(3)、三个夹持装置(2)、三个连接固定装置(1)、主桌面(8)、副桌面(4)、可移动工作柜(15)，其特征在于：三个支架(3)分别位于可移动工作柜(15)的主桌面(8)的U型槽(7)内，每个支架(3)上固定连接一个夹持装置(3)，副桌面(4)通过连接装置(5)固定到可移动工作柜(15)的侧面上，可移动工作柜(15)底部装有可移动底盘(11)，可根据需求遥控底盘移动来调整工作台的位置。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述夹持装置(2)由连接固定装置(1)和固定装置(20)组成，所述连接固定装置(1)包括电机A(101)、电机B(102)和固定孔(103)，通过电机A(101)旋转来调节连接固定装置(1)在支架(3)上的高度位置，通过电机B(102)旋转来调节连接固定装置(1)相对于支架(3)的角度位置；所述固定装置(20)包括电机C(201)和圆孔(202)，通过电机C(201)旋转来调节固定装置(2)和支架(3)的夹角，圆孔(202)为Kinect2.0电源线的进线孔。
3.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述支架（3）为可伸缩的支架，可伸缩的支架由四节支撑杆组成，从上到下的四节支撑杆的直径依次增大，每节支撑杆内装有电机，通过电机旋转可以调节支架的高度。
4.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述主桌面(8)包括U型槽（7）、机械臂固定孔（6），U型槽（7）宽度为支架（3）中直径最大的一根支撑杆的直径，支架（3）的四节支撑杆收缩到最下端的一节支撑杆内部，可以缩放到U型槽（7）内；所述机械臂固定孔（6）用于固定机械臂。
5.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述支架、两个夹持装置(2)组成Kinect2.0调节装置，所述Kinect2.0调节装置用于在三个方向上进行被抓取物体的图片采集。
6.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述副桌面（4）由连接装置（5）连接到可移动工作柜（15），副桌面（4）用来放基于视觉的智能机械臂物体抓取的控制器、显示屏，并可通过连接装置（5）将副桌面（4）垂直放置，即与可移动工作柜（15）侧面平行放置，减少移动工作台（15）的操作空间。
7.根据权利要求1所述的基于视觉的智能机械臂物体抓取移动工作台，其特征在于：所述可移动工作柜（15）包括圆孔（9）、工作柜（10）、底盘（11）、工作柜门（12）、移动轮（13）和工作柜把手（14），底盘（11）内装有控制器和电机，通过电机驱动可移动工作柜（15），调节可移动工作柜（15）的位置，移动轮（13）内装有卡死件，在调节好可移动工作柜（15）的位置后，通过卡死件将移动轮（13）停在指定位置，保持可移动工作柜（15）的稳定性，提高采集的图片的质量；所述圆孔（9）为机械臂控制器的电源线进线口，所述工作柜（10）用来放置机械臂的控制器、示教器。
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