CN109748096A - 基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构 - Google Patents

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沈伟民
周岳松
袁潇
吴战武
陆韡
俞成蛟
刘爱琴
张英杰
张艳
张延利
徐永利
杨时敏
程欢
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Shanghai Aerospace Chemical Industry Research Institute
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，具体是一种视觉定位系统与圆桶体危险工件抓取运动机构集成的机构。所述装置包括视觉定位系统，多自由度运动单元，机械抓手。其中视觉定位系统的视觉传感器设置在机械抓手端。视觉定位系统用于基于图像处理技术对视觉相机传出来的图像进行抓取目标定位识别，并传递给控制系统，然后控制系统控制运动单元和机械抓手进行圆桶体危险工件的抓取工作。本发明具有结构紧凑，智能化程度高，定位精度高的特点。

Description

基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构
技术领域
本发明用于机械工业领域，具体涉及一种结构紧凑，智能化程度高，定位精度高的基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构。
背景技术
针对现有技术的不足，在传统工业多自由度圆桶体危险工件抓取装置基础上，增加了视觉定位系统，把视觉定位系统与控制系统集成一体并与视觉传感器信号连接，用于实时对要抓取的目标进行定位。实现对圆桶体危险工件抓取工作。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
本发明是一种基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，具体是一种视觉定位系统与圆桶体危险工件抓取运动机构集成的机构。在机械制造领域中，能提高加工精度和工作效率，提高自动化水平。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，所述机构包括视觉定位系统，运动单元，机械爪手。所述视觉定位系统的视觉传感器设置在机械爪手的端部；所述视觉定位系统用于基于图像处理技术对视觉传感器传出来的图像进行抓取目标定位识别；所述视觉定位系统将抓取目标定位信息传递给控制系统，控制系统将控制多自由度运动单元和机械抓手进行圆桶体危险工件的抓取。
本发明的优点及有益效果：
1.本发明的视觉定位系统基于图像处理技术，可以对所要抓取圆桶体危险工件快速识别并精确定位，有效的提高自动化程度，提高了工作效率。
2.本发明通过控制系统根据视觉定位系统的圆桶体危险工件定位信息，自动控制多自由度运动单元或机械爪手的圆桶体危险工件抓取，智能化程度提高。
附图说明
图1是本发明的基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构结构示意图；
图2是本发明的多自由度运动单元结构示意图；
图3是本发明的机械抓手的结构示意图。
图4是图1正视图；
图5是图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如1-5图所示，其中，1为多自由度运动单元，2为机械抓手，3为视觉定位系统，4为梁支架，5为X轴向驱动电机a，6为Z轴向驱动电机a，7为Y向驱动电机，8为X向驱动电机b，9为Z向驱动电机b，10为驱动机械抓手转动电机，11为连接法兰，12为抓手，13为视觉感应器，14为支架，15为气缸a，16为气缸b.
所述机构包括多自由度运动单元1，机械爪手2，视觉定位系统3。其中视觉定位系统3的视觉传感器13设置在机械爪手2的端部。所述视觉定位系统用于基于图像处理技术对视觉传感器13传出来的图像进行抓取目标定位识别。所述视觉定位系统将抓取目标定位信息传递给控制系统，控制系统将控制多自由度运动单元1和机械抓手2进行圆桶体危险工件的抓取。视觉定位系统的视觉传感器13设置在机械爪手的端部，有支架14支撑；机械爪手2为多自由度的运动结构，转动副由伺服电机驱动10驱动，抓取动作的移动副分别由气缸15，气缸16驱动。多自由度运动单元1由伺服电机驱动，其中电机5、8驱动多自由度运动单元1沿X轴向移动，电机6、9驱动多自由度运动单元1沿Y轴向移动，电机7驱动多自由度运动单元1沿Z轴向移动，控制着机械爪手的空间位置变化。
本发明工作原理，安装在机械抓手端部的视觉感应器13拍摄图像并传送到视觉定位系统，视觉定位系统根据传送来的图像进行抓取目标的识别、位置定位。获得圆桶体危险工件定位信息并传送给控制系统，控制系统根据定位信息控制多自由度运动单元1运动到指定位置，其中电机5、8驱动多自由度运动单元1沿X轴向移动，电机6、9驱动多自由度运动单元1沿Y轴向移动，电机7驱动多自由度运动单元1沿Z轴向移动，进行位移补偿，自动运动到指定位置点为止，然后控制系统控制机械爪手2进行圆桶体危险工件的抓取工作，其中气缸a15驱动抓手的前后伸缩，气缸b16驱动抓手的张合，完成圆桶体危险工件的取放动作。

Claims (4)

1.一种基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，其特征在于，包括多自由度运动单元(1)，机械爪手(2)，视觉定位系统(3)；
所述视觉定位系统(3)的视觉传感器(13)设置在机械爪手(2)的端部；所述视觉定位系统(3)用于基于图像处理技术对视觉传感器(13)传出来的图像进行抓取目标定位识别；所述视觉定位系统(3)将抓取目标定位信息传递给控制系统，控制系统将控制多自由度运动单元(1)和机械抓手(2)进行圆桶体危险工件的抓取。
2.根据权利要求1所述的基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，其特征在于，所述机械爪手(2)为多自由度的运动结构，转动动作的转动副由伺服电机驱动(10)驱动，抓取动作的移动副分别由气缸(15)、气缸(16)驱动。
3.根据权利要求1所述的基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，其特征在于，所述多自由度运动单元(1)由伺服电机驱动，所述伺服电机(5)、(8)驱动多自由度运动单元(1)沿X轴向移动，所述伺服电机(6)、(9)驱动多自由度运动单元1沿Y轴向移动，所述伺服电机(7)驱动多自由度运动单元(1)沿Z轴向移动，控制着机械机械爪手的空间位置变化。
4.根据权利要求1所述的基于视觉定位系统的多自由度圆桶体危险工件抓取机构，其特征在于，所述视觉定位系统的视觉传感器(13)设置在机械爪手(2)的端部，由支架(14)支撑。
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