CN108789371B - 基于人工智能的分拣流水线机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于实现物料分拣的机器人装备。一种基于人工智能的分拣流水线机器人，包括智能化控制系统和分拣流水线机器人；所述分拣流水线机器人包括：支撑机构、用于实现物料分拣的机械手、用于驱动所述机械手实现移动的链条机构、用于驱动所述链条机构运动的驱动机构、用于驱动所述机械手实现手爪开合的上凸轮压板、用于驱动所述机械手实现纵向运动的环形凸轮；所述链条机构活动连接于所述支撑机构，所述机械手固连于所述链条机构。本发明应用在物料分拣的过程中；本发明基于人工智能的分拣流水线机器人，用于实现物料的抓取和移动，保证了分拣过程的稳定、流畅。

Description

基于人工智能的分拣流水线机器人
技术领域
本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于实现物料分拣的机器人装备。
背景技术
分拣流水线机器人，是一种具备了传感器、物镜和电子光学系统的机器人，可以快速进行货物分拣。
分拣流水线机器人通过视觉跟踪对图像序列中的运动目标进行检测、提取、识别和跟踪并获得目标的运动轨迹，从而进一步处理与分析实现对目标行为的理解，以及完成更高级的任务。在分拣系统中，设计的目标将源源不断地进入相机的视野，系统则对每个目标进行识别、检测并记录结果。
适用领域：物流、家禽、化工、矿石等；
应用效果：降低发货周期，提高企业竞争力；
工艺过程：自动流水线把不同大小不同形状的产品依次输送到摄像头下方摄像头把数据传输到机器人后根据产品形状和大小分类放入不同的小推车里。
分拣流水线机器人的特点：
1、工作效率高。从高速分拣流水线机器人的名字我们就可以知道，这种机器人在流水线上的作业能力是很强的，不但一秒之内可以执行2-3次物件分拣，还可以迅速将其放入规定的包装盒内；
2、抓取分拣物的精准性高。我们知道，当分拣物在流水线上流动时，其位置不可能是十分精确的。而由于高速分拣流水线机器人对这个物体的位置有一定的识别能力，它可以在瞬间抓到需要分拣的物体；
3、可以有几个高速分拣流水线机器人进行分工合作，协同能力强。在同一条流水线上，可以根据厂家的需要分配几个高速分拣流水线机器人，从而大大增强了生产效益。
人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于人工智能的分拣流水线机器人，应用在物料分拣的过程中；本发明基于人工智能的分拣流水线机器人，用于实现物料的抓取和移动，保证了分拣过程的稳定、流畅。
一种基于人工智能的分拣流水线机器人，包括智能化控制系统和分拣流水线机器人；所述分拣流水线机器人包括：支撑机构、用于实现物料分拣的机械手、用于驱动所述机械手实现移动的链条机构、用于驱动所述链条机构运动的驱动机构、用于驱动所述机械手实现手爪开合的上凸轮压板、用于驱动所述机械手实现纵向运动的环形凸轮；所述链条机构活动连接于所述支撑机构，所述机械手固连于所述链条机构，所述驱动机构、上凸轮压板固连于所述支撑机构，所述环形凸轮位于所述链条机构的下部，所述机械手上的下滚轮始终贴于所述环形凸轮上，所述机械手上的下压轴承和所述上凸轮压板相匹配；
所述机械手包括：所述直线导轨、直线滑块、手爪壳体、手爪芯轴、手爪弹簧、下压轴承、末端推板、中间连接板、手爪；所述直线导轨固连于所述链条机构，所述直线滑块活动连接于所述直线导轨上，所述手爪壳体固连于所述直线滑块；所述手爪芯轴活动连接于所述手爪壳体，在所述手爪芯轴的外部设置有所述手爪弹簧，所述手爪弹簧具有推动所述手爪芯轴向上运动的趋势；在所述手爪芯轴的上端部设置有所述下压轴承；在所述手爪芯轴的下端部设置有末端推板，在所述末端推板的端部铰接有三个所述中间连接板的一端，所述中间连接板的另一端铰接于所述手爪的端部，所述手爪铰接于所述手爪壳体。
优选地，所述机械手还包括：滚轮连接板、下滚轮，所述滚轮连接板固连于所述直线滑块，所述下滚轮活动连接于所述滚轮连接板。
优选地，所述手爪壳体的运动方向和所述链条机构的运动方向相互垂直。
优选地，所述驱动机构包括：转盘电机、谐波减速器、驱动轴、上驱动板、下驱动板、上轴承、下轴承；所述转盘电机的输出轴固连于所述谐波减速器的输入孔，所述谐波减速器的输出轴固连于所述驱动轴的输入孔；所述驱动轴通过所述上轴承、下轴承活动连接于所述支撑机构，所述谐波减速器的壳体固连于所述支撑机构；在所述驱动轴的上侧设置有和所述链条机构上的上辊子相匹配的上驱动板，在所述驱动轴的下侧设置有和所述链条机构上的下辊子下驱动板；所述驱动轴上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的辊子槽。
优选地，所述驱动机构还包括：从动轴、从动板、从动辊子槽，所述从动轴活动连接于所述支撑机构，所述从动轴和所述驱动轴相互平行，所述从动板固连于所述从动轴的两端，所述从动轴上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的从动辊子槽。
优选地，所述支撑机构包括：中部支撑板、支撑上盖板、支撑下底板、中间连接板；所述中间连接板固连于所述环形凸轮的上部，所述支撑下底板固连于所述中间连接板的上部；所述中部支撑板固连于所述支撑下底板的两侧，所述支撑上盖板固连于所述中部支撑板；在所述中部支撑板上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的槽结构。
优选地，所述链条机构包括：链板、上辊子、下辊子，所述链板相互铰接地构成环形结构，所述链板上设置有：中间辊子孔、上部孔、中部孔、下部孔、凹部、凸部，前一个所述链板的所述凹部套入于下一个所述链板的所述凸部，所述上部孔、下部孔成同轴布置，所述棍子轴穿过所述中部孔、上部孔、下部孔，在所述辊子轴的上部活动连接有所述上辊子，在所述辊子轴的下部活动连接有所述下辊子。
优选地，在所述所述驱动机构设置有和上辊子相匹配的上辊子槽，在所述所述驱动机构设置有和下辊子相匹配的下辊子槽。
优选地，所述上凸轮压板上设置有张开曲线、合拢曲线，所述机械手上的下压轴承先接触到所述张开曲线，所述机械手张开；所述机械手上的下压轴承再接触到所述合拢曲线，所述机械手逐渐合拢抓紧。
优选地，所述环形凸轮包括：下坡曲线、上坡曲线、底部曲线、顶部曲线，所述张开曲线位于所述底部曲线的上部，所述合拢曲线位于所述上坡曲线的上部；所述下坡曲线、底部曲线、上坡曲线、顶部曲线相互连接并构成构成光滑过度。
优选地，所述机械手上的下滚轮沿着所述下坡曲线向所述底部曲线处运动，所述机械手的高度降低；所述机械手上的下滚轮沿着所述上坡曲线向所述顶部曲线处运动，所述机械手的高度抬升。
智能化控制系统包括：分拣探测功能块，用于检测分拣流水线机器人当前是否发生故障；故障获取功能块，用于在所述分拣探测功能块检测到所述分拣流水线机器人当前发生故障时，捕捉所述智能机器人的问题状态；逻辑功能块，用于判断所述问题状态是否为网络环境问题或系统错误问题；第一生成模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为所述网络环境问题或系统错误问题时，生成所述网络环境问题或所述系统错误问题的问题二维码，并显示，以使移动终端扫描所述问题二维码以获取对应的故障信息，并接收用户针对所述故障信息的操作，并根据所述操作生成诊断二维码；扫描识别模块，用于对所述诊断二维码进行扫描并识别，得到所述诊断二维码对应的诊断信息；以及执行控制模块，用于根据所述诊断信息调整所述分拣流水线机器人；获取模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为机械运动问题时，根据所述机械运动问题获取对应的故障码；所述逻辑功能块具体用于：获取所述问题状态对应的问题故障码；根据所述问题故障码判断所述问题状态是否为所述网络环境问题或系统错误问题。
附图说明
图1、2、3、4、5、6是本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的结构示意图；
图7是本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的链板的结构示意图。
1驱动机构、2支撑机构、3链条机构、4上凸轮压板、5环形凸轮、6机械手、11转盘电机、12谐波减速器、13驱动轴、14上驱动板、15下驱动板、16上轴承、17下轴承、18辊子槽、21中部支撑板、22支撑上盖板、23支撑下底板、24中间连接板、25下坡曲线、26上坡曲线、27张开曲线、28合拢曲线、29底部曲线、30顶部曲线、31从动轴、32从动板、33从动辊子槽、41链板、42中间辊子孔、43上部孔、44中部孔、45下部孔、46凹部、47凸部、48上辊子、49下辊子、50上辊子槽、51下辊子槽、52中部辊子、53上支撑辊子槽、54下支撑辊子槽、60直线导轨、61直线滑块、62手爪壳体、63手爪芯轴、64手爪弹簧、65下压轴承、66末端推板、67中间连接板、68手爪、69滚轮连接板、70下滚轮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种基于人工智能的分拣流水线机器人，应用在物料分拣的过程中；本发明基于人工智能的分拣流水线机器人，用于实现物料的抓取和移动，保证了分拣过程的稳定、流畅。
图1、2、3、4、5、6是本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的结构示意图，图7是本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的链板的结构示意图。
一种基于人工智能的分拣流水线机器人，包括智能化控制系统和分拣流水线机器人；所述分拣流水线机器人包括：支撑机构2、用于实现物料分拣的机械手6、用于驱动所述机械手6实现移动的链条机构3、用于驱动所述链条机构3运动的驱动机构1、用于驱动所述机械手6实现手爪开合的上凸轮压板4、用于驱动所述机械手6实现纵向运动的环形凸轮5；所述链条机构3活动连接于所述支撑机构2，所述机械手6固连于所述链条机构3，所述驱动机构1、上凸轮压板4固连于所述支撑机构2，所述环形凸轮5位于所述链条机构3的下部，所述机械手6上的下滚轮70始终贴于所述环形凸轮5上，所述机械手6上的下压轴承65和所述上凸轮压板4相匹配；
所述机械手6包括：所述直线导轨60、直线滑块61、手爪壳体62、手爪芯轴63、手爪弹簧64、下压轴承65、末端推板66、中间连接板67、手爪68；所述直线导轨60固连于所述链条机构3，所述直线滑块61活动连接于所述直线导轨60上，所述手爪壳体62固连于所述直线滑块61；所述手爪芯轴63活动连接于所述手爪壳体62，在所述手爪芯轴63的外部设置有所述手爪弹簧64，所述手爪弹簧64具有推动所述手爪芯轴63向上运动的趋势；在所述手爪芯轴63的上端部设置有所述下压轴承65；在所述手爪芯轴63的下端部设置有末端推板66，在所述末端推板66的端部铰接有三个所述中间连接板67的一端，所述中间连接板67的另一端铰接于所述手爪68的端部，所述手爪68铰接于所述手爪壳体62。
更具体地，所述机械手6还包括：滚轮连接板69、下滚轮70，所述滚轮连接板69固连于所述直线滑块61，所述下滚轮70活动连接于所述滚轮连接板69。
更具体地，所述手爪壳体62的运动方向和所述链条机构3的运动方向相互垂直。
更具体地，所述驱动机构1包括：转盘电机11、谐波减速器12、驱动轴13、上驱动板14、下驱动板15、上轴承16、下轴承17；所述转盘电机11的输出轴固连于所述谐波减速器12的输入孔，所述谐波减速器12的输出轴固连于所述驱动轴13的输入孔；所述驱动轴13通过所述上轴承16、下轴承17活动连接于所述支撑机构2，所述谐波减速器12的壳体固连于所述支撑机构2；在所述驱动轴13的上侧设置有和所述链条机构3上的上辊子48相匹配的上驱动板14，在所述驱动轴13的下侧设置有和所述链条机构3上的下辊子49下驱动板15；所述驱动轴13上设置有和所述链条机构3上的中部辊子52相匹配的辊子槽18。
更具体地，所述驱动机构1还包括：从动轴31、从动板32、从动辊子槽33，所述从动轴31活动连接于所述支撑机构2，所述从动轴31和所述驱动轴13相互平行，所述从动板32固连于所述从动轴31的两端，所述从动轴31上设置有和所述链条机构3上的中部辊子52相匹配的从动辊子槽33。
更具体地，所述支撑机构2包括：中部支撑板21、支撑上盖板22、支撑下底板23、中间连接板24；所述中间连接板24固连于所述环形凸轮5的上部，所述支撑下底板23固连于所述中间连接板24的上部；所述中部支撑板21固连于所述支撑下底板23的两侧，所述支撑上盖板22固连于所述中部支撑板21；在所述中部支撑板21上设置有和所述链条机构3上的中部辊子52相匹配的槽结构。
更具体地，所述链条机构3包括：链板41、上辊子48、下辊子49，所述链板41相互铰接地构成环形结构，所述链板41上设置有：中间辊子孔42、上部孔43、中部孔44、下部孔45、凹部46、凸部47，前一个所述链板41的所述凹部46套入于下一个所述链板41的所述凸部47，所述上部孔43、下部孔45成同轴布置，所述棍子轴穿过所述中部孔44、上部孔43、下部孔45，在所述辊子轴的上部活动连接有所述上辊子48，在所述辊子轴的下部活动连接有所述下辊子49。
更具体地，在所述所述驱动机构1设置有和上辊子48相匹配的上辊子槽50，在所述所述驱动机构1设置有和下辊子49相匹配的下辊子槽51。
更具体地，所述上凸轮压板4上设置有张开曲线27、合拢曲线28，所述机械手6上的下压轴承65先接触到所述张开曲线27，所述机械手6张开；所述机械手6上的下压轴承65再接触到所述合拢曲线28，所述机械手6逐渐合拢抓紧。
更具体地，所述环形凸轮5包括：下坡曲线25、上坡曲线26、底部曲线29、顶部曲线30，所述张开曲线27位于所述底部曲线29的上部，所述合拢曲线28位于所述上坡曲线26的上部；所述下坡曲线25、底部曲线29、上坡曲线26、顶部曲线30相互连接并构成构成光滑过度。
更具体地，所述机械手6上的下滚轮70沿着所述下坡曲线25向所述底部曲线29处运动，所述机械手6的高度降低；所述机械手6上的下滚轮70沿着所述上坡曲线26向所述顶部曲线30处运动，所述机械手6的高度抬升。
智能化控制系统包括：分拣探测功能块，用于检测分拣流水线机器人当前是否发生故障；故障获取功能块，用于在所述分拣探测功能块检测到所述分拣流水线机器人当前发生故障时，捕捉所述智能机器人的问题状态；逻辑功能块，用于判断所述问题状态是否为网络环境问题或系统错误问题；第一生成模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为所述网络环境问题或系统错误问题时，生成所述网络环境问题或所述系统错误问题的问题二维码，并显示，以使移动终端扫描所述问题二维码以获取对应的故障信息，并接收用户针对所述故障信息的操作，并根据所述操作生成诊断二维码；扫描识别模块，用于对所述诊断二维码进行扫描并识别，得到所述诊断二维码对应的诊断信息；以及执行控制模块，用于根据所述诊断信息调整所述分拣流水线机器人；获取模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为机械运动问题时，根据所述机械运动问题获取对应的故障码；所述逻辑功能块具体用于：获取所述问题状态对应的问题故障码；根据所述问题故障码判断所述问题状态是否为所述网络环境问题或系统错误问题。
最后，应当指出，以上实施例仅是本发明基于人工智能的分拣流水线机器人较有代表性的例子。显然，本发明基于人工智能的分拣流水线机器人不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明基于人工智能的分拣流水线机器人的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，包括智能化控制系统和分拣流水线机器人；所述分拣流水线机器人包括：支撑机构、用于实现物料分拣的机械手、用于驱动所述机械手实现移动的链条机构、用于驱动所述链条机构运动的驱动机构、用于驱动所述机械手实现手爪开合的上凸轮压板、用于驱动所述机械手实现纵向运动的环形凸轮；所述链条机构活动连接于所述支撑机构，所述机械手固连于所述链条机构，所述驱动机构、上凸轮压板固连于所述支撑机构，所述环形凸轮位于所述链条机构的下部，所述机械手上的下滚轮始终贴于所述环形凸轮上，所述机械手上的下压轴承和所述上凸轮压板相匹配；
所述机械手包括：直线导轨、直线滑块、手爪壳体、手爪芯轴、手爪弹簧、下压轴承、末端推板、中间连接板、手爪；所述直线导轨固连于所述链条机构，所述直线滑块活动连接于所述直线导轨上，所述手爪壳体固连于所述直线滑块；所述手爪芯轴活动连接于所述手爪壳体，在所述手爪芯轴的外部设置有所述手爪弹簧，所述手爪弹簧具有推动所述手爪芯轴向上运动的趋势；在所述手爪芯轴的上端部设置有所述下压轴承；在所述手爪芯轴的下端部设置有末端推板，在所述末端推板的端部铰接有三个所述中间连接板的一端，所述中间连接板的另一端铰接于所述手爪的端部，所述手爪铰接于所述手爪壳体。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述机械手还包括：滚轮连接板、下滚轮，所述滚轮连接板固连于所述直线滑块，所述下滚轮活动连接于所述滚轮连接板。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述驱动机构包括：转盘电机、谐波减速器、驱动轴、上驱动板、下驱动板、上轴承、下轴承；所述转盘电机的输出轴固连于所述谐波减速器的输入孔，所述谐波减速器的输出轴固连于所述驱动轴的输入孔；所述驱动轴通过所述上轴承、下轴承活动连接于所述支撑机构，所述谐波减速器的壳体固连于所述支撑机构；在所述驱动轴的上侧设置有和所述链条机构上的上辊子相匹配的上驱动板，在所述驱动轴的下侧设置有和所述链条机构上的下辊子相匹配的下驱动板；所述驱动轴上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的辊子槽。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述驱动机构还包括：从动轴、从动板、从动辊子槽，所述从动轴活动连接于所述支撑机构，所述从动轴和驱动轴相互平行，所述从动板固连于所述从动轴的两端，所述从动轴上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的从动辊子槽。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述支撑机构包括：中部支撑板、支撑上盖板、支撑下底板、中间连接板；所述支撑机构的中间连接板固连于所述环形凸轮的上部，所述支撑下底板固连于所述中间连接板的上部；所述中部支撑板固连于所述支撑下底板的两侧，所述支撑上盖板固连于所述中部支撑板；在所述中部支撑板上设置有和所述链条机构上的中部辊子相匹配的槽结构。
6.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述链条机构包括：链板、上辊子、下辊子，所述链板相互铰接地构成环形结构，所述链板上设置有：中间辊子孔、上部孔、中部孔、下部孔、凹部、凸部，前一个所述链板的所述凹部套入于下一个所述链板的所述凸部，所述上部孔、下部孔成同轴布置，辊子轴穿过所述中部孔、上部孔、下部孔，在所述辊子轴的上部活动连接有所述上辊子，在所述辊子轴的下部活动连接有所述下辊子。
7.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，在所述所述驱动机构设置有和上辊子相匹配的上辊子槽，在所述所述驱动机构设置有和下辊子相匹配的下辊子槽。
8.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述上凸轮压板上设置有张开曲线、合拢曲线，所述机械手上的下压轴承先接触到所述张开曲线，所述机械手张开；所述机械手上的下压轴承再接触到所述合拢曲线，所述机械手逐渐合拢抓紧。
9.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述环形凸轮包括：下坡曲线、上坡曲线、底部曲线、顶部曲线，张开曲线位于所述底部曲线的上部，合拢曲线位于所述上坡曲线的上部；所述下坡曲线、底部曲线、上坡曲线、顶部曲线相互连接并构成光滑过度。
10.根据权利要求1所述的基于人工智能的分拣流水线机器人，其特征在于，所述智能化控制系统包括：分拣探测功能块，用于检测分拣流水线机器人当前是否发生故障；故障获取功能块，用于在所述分拣探测功能块检测到所述分拣流水线机器人当前发生故障时，捕捉所述分拣流水线机器人的问题状态；逻辑功能块，用于判断所述问题状态是否为网络环境问题或系统错误问题；第一生成模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为所述网络环境问题或系统错误问题时，生成所述网络环境问题或所述系统错误问题的问题二维码，并显示，以使移动终端扫描所述问题二维码以获取对应的故障信息，并接收用户针对所述故障信息的操作，并根据所述操作生成诊断二维码；扫描识别模块，用于对所述诊断二维码进行扫描并识别，得到所述诊断二维码对应的诊断信息；以及执行控制模块，用于根据所述诊断信息调整所述分拣流水线机器人；获取模块，用于在所述逻辑功能块判断所述问题状态为机械运动问题时，根据所述机械运动问题获取对应的故障码；所述逻辑功能块具体用于：获取所述问题状态对应的问题故障码；根据所述问题故障码判断所述问题状态是否为所述网络环境问题或系统错误问题。
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