CN110103254A - 一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，包括模拟框，模拟框内设置有两端均穿出模拟框的输送槽，且穿出模拟框的两端上方分别配合有上料管和核验装置，模拟框内设置有与带输送装置上测试片体配合且能够进行厚度筛选的抓取机器人，模拟框的底面为斜面、内上部设置有粉尘喷头，粉尘喷头连接有粉尘气泵，粉尘气泵连接有可插入到模拟框底面的粉尘堆中的粉尘气管，输送槽靠近核验装置且位于模拟框内侧面的部位开设有循环收集口，且模拟框内设置有循环气吹管，循环气吹管连接有循环气泵；本发明能够模拟一种粉尘环境，配合输送结构和核验装置，能够连续自动的对抓取机器人在粉尘环境下对获取知识的执行情况进行评估。

Description

一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构

技术领域

本发明涉及机器人机器人知识获取与增长评估领域，尤其涉及一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的机器人进入了人们的生活和工作，机器人只要有动力输入，便能够持续的工作，因此其效率高，广泛应用到各行各业代替人工，抓取机器人是一种常见的机器人。

大多数的抓取机器人仅仅实现抓取功能，为了更好的提高机器人的效率，将抓取机器人设计成具有筛分的功能，尤其是对于块状材料的抓取，筛分厚度不合格的产品，此类机器人的筛分知识获取达到都是通过人工输入，为了确保机器人能够将获取的知识精准运用，需要对机器人本身进行验证评估，尤其是在特定环境下，其是否能够将获取到的知识精准应用，比较常见的为粉尘环境下，因此急需设计一种能够对其进行模拟测验评估的机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，能够模拟一种粉尘环境，配合输送结构和核验装置，能够连续自动的对抓取机器人在粉尘环境下对获取知识的执行情况进行评估，同时还能够实现粉尘的循环应用。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，包括模拟框，所述的模拟框内设置有两端均穿出模拟框的输送槽，所述的输送槽内设置有带输送装置，所述的输送槽穿出模拟框的两端上方分别配合有上料管和核验装置，所述的模拟框内设置有与带输送装置上测试片体配合且能够进行厚度筛选的抓取机器人，所述的模拟框的底面为斜面、内上部设置有粉尘喷头，所述的粉尘喷头连接有粉尘气泵，所述的粉尘气泵连接有可插入到模拟框底面的粉尘堆中的粉尘气管，输送槽靠近核验装置且位于模拟框内侧面的部位开设有循环收集口，且模拟框内设置有能够将输送槽上的粉尘向循环收集口吹出的循环气吹管，所述的循环气吹管连接有循环气泵。

优选的，所述的模拟框内位于抓取机器人与核验装置之间设置有定位拦截装置，所述的定位拦截装置包括相互配合的拦截电机和拦截丝杆，且拦截丝杆与输送槽走向一致，所述的拦截丝杆上套接有拦截活动块，且拦截活动块活动的范围为带输送装置上相邻两个测试片体的2-4倍，所述的拦截活动块下方设置有拦截升降气缸，所述的拦截升降气缸下方连接有拦截升降块，所述的拦截升降块连接有可穿入到输送槽内的拦截块，所述的拦截块内嵌入有与测试片体配合的接触感应器，所述的接触感应器的信号通过控制器转换成控制带输送装置运作的控制信号。

优选的，所述的拦截块靠近循环收集口的一侧为锥形。

优选的，所述的核验装置包括设置在模拟框外侧的核验安装块，所述的核验安装块上设置有核验升降气缸，所述的核验升降气缸连接有可穿入到输送槽内的核验升降块，所述的核验升降块与核验安装块之间设置有核验弹簧，所述的核验弹簧的上端设置有核验压力感应器。

优选的，所述的核验弹簧的数量为两根，且均设与核验压力感应器为非固接配合，两根核验弹簧的原长差值与合格测试片体的厚度最大值与最小值的差值，当原长较短的核验弹簧处于原长状态时，核验升降块与带输送装置之间的距离为合格测试片体的厚度最大值，当原长较长的核验弹簧处于原长状态时，核验升降块与带输送装置之间的距离为合格测试片体的厚度最小值，所述的核验安装块的下部设置有与核验弹簧配合的核验弹簧套。

优选的，所述的抓取机器人包括设置在模拟框内的抓取活动装置，所述的抓取活动装置连接有抓取升降气缸，所述的抓取升降气缸连接有与输送槽同走向的抓取夹持气缸，所述的抓取夹持气缸下方连接有夹持升降块，所述的夹持升降块下方设置有抓取检测块，所述的抓取检测块下方均匀的设置有测距器，且抓取检测块下方还开设有夹持气吹口，所述的夹持气吹口连接有夹持气吹泵，所述的抓取夹持气缸的两端连接有夹持活动块，所述的夹持活动块通过夹持连接块连接有夹持块，所述的测距器、抓取活动装置、抓取升降气缸和抓取夹持气缸连接到机器人控制模块。

优选的，所述的夹持连接块内侧设置有夹持连接口，且夹持连接口内设置有竖直走向的夹持升降滑轨，所述的夹持块与夹持升降滑轨套接配合，所述的夹持块的上方设置有夹持升降弹簧，所述的夹持升降弹簧的上端与固定连接在夹持连接口上方的夹持压力感应器连接，所述的夹持压力感应器连接机器人控制模块。

优选的，所述的带输送装置包括输送槽外端通过支架安装的配合动力装置的输送轴，所述的输送轴套接有输送滚筒，所述的输送滚筒配合有输送带，所述的输送带上均匀的设置有与测试片体磁性吸附配合的磁吸组件，所述的磁吸组件包含至少三块磁铁块。

附图说明

图1为一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构的结构示意图。

图2为抓取机器人的结构示意图。

图3为图2中A的局部放大图。

图4为核验装置的结构示意图。

图5为定位拦截装置的结构示意图。

图6为图5中B向示意图。

图中所示文字标注表示为：1、模拟框；2、输送槽；3、输送轴；4、输送滚筒；5、输送带；6、上料管；7、抓取机器人；8、核验装置；9、拦截定位装置；10、测试片体；11、抓取活动装置；12、抓取升降气缸；13、抓取夹持气缸；14、抓取升降块；15、抓取检测块；16、测距器；17、夹持活动块；18、夹持连接块；19、夹持块；20、夹持升降滑轨；21、夹持升降弹簧；22、夹持压力感应器；23、夹持气吹口；25、磁铁块；26、核验安装块；27、核验升降气缸；28、核验升降块；29、核验弹簧；30、核验压力感应器；31、核验弹簧套；41、粉尘气泵；42、粉尘气管；43、粉尘喷头；44、循环气吹管；45、循环收集口；51、拦截电机；52、拦截丝杆；53、拦截活动块；54、拦截升降气缸；55、拦截升降块；56、拦截块；57、接触感应器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1和图4-6所示，本发明的具体结构为：一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，包括模拟框1，所述的模拟框1内设置有两端均穿出模拟框1的输送槽2，所述的输送槽2内设置有带输送装置，所述的输送槽2穿出模拟框1的两端上方分别配合有上料管6和核验装置8，所述的模拟框1内设置有与带输送装置上测试片体10配合且能够进行厚度筛选的抓取机器人7，所述的模拟框1的底面为斜面、内上部设置有粉尘喷头43，所述的粉尘喷头43连接有粉尘气泵41，所述的粉尘气泵41连接有可插入到模拟框1底面的粉尘堆中的粉尘气管42，输送槽2靠近核验装置8且位于模拟框1内侧面的部位开设有循环收集口45，且模拟框1内设置有能够将输送槽2上的粉尘向循环收集口45吹出的循环气吹管44，所述的循环气吹管44连接有循环气泵。

首先输入抓取机器人抓取测试片体的厚度范围，即使机器人实现知识的获取，之后使带输送装置进行给进，之后通过上料管6逐个下落不同厚度的测试片体10，下落的片体随着带输送装置进行输送，输送到抓取机器人7下方时，抓取机器人7会将其测定的合格测试片体抓取走、抓取机器人认定不合格的片体会继续输送到核验装置8的下方，核验装置8对认定不合格的产品进行厚度核验，进而能够对抓取机器人对获取知识的执行准确度进行核验，在这个过程中粉尘气泵41会持续工作，进而会将粉尘从模拟框1的底部吸出并从粉喷头43吹出，对整个输送槽及其上的测试片体进行粉末环境模拟，在完成抓取机器人筛分后的带输送装置继续输送过程中，循环气泵会持续工作，进而带动循环气吹管44持续吹气，将带输送装置上的粉尘从循环收集口45吹出，使其落入到模拟框1的底部，实现粉尘的循环利用。

如图5所示，所述的模拟框1内位于抓取机器人7与核验装置8之间设置有定位拦截装置9，所述的定位拦截装置9包括相互配合的拦截电机51和拦截丝杆52，且拦截丝杆52与输送槽2走向一致，所述的拦截丝杆52上套接有拦截活动块53，且拦截活动块53活动的范围为带输送装置上相邻两个测试片体10的2-4倍，所述的拦截活动块53下方设置有拦截升降气缸54，所述的拦截升降气缸54下方连接有拦截升降块55，所述的拦截升降块55连接有可穿入到输送槽2内的拦截块56，所述的拦截块56内嵌入有与测试片体10配合的接触感应器57，所述的接触感应器57的信号通过控制器转换成控制带输送装置运作的控制信号。

定位拦截装置9的设计，可以通过前序测试片体10在输送过程中与接触感应器57接触产生感应信号后，通过控制器控制带输送装置停止工作，进而使对应的测试片体与抓取机器人7的工位配合，由于拦截活动块53的活动范围为相邻两个测试片体的2-4倍，因此在其中一个测试片体10测试合格后被抓走后通过移动拦截活动块53，调整拦截块56的位置，同样能够实现拦截定位。

如图6所示，所述的拦截块56靠近循环收集口45的一侧为锥形。

拦截块一侧锥形设计，可以配合循环气吹管更好的将粉尘从循环收集口45吹出。

如图4所示，所述的核验装置8包括设置在模拟框1外侧的核验安装块26，所述的核验安装块26上设置有核验升降气缸27，所述的核验升降气缸27连接有可穿入到输送槽2内的核验升降块28，所述的核验升降块28与核验安装块26之间设置有核验弹簧29，所述的核验弹簧29的上端设置有核验压力感应器30。

核验升降气缸27会带动核验升降块28下降，进而使核验升降块28压住认定不合格的产品，此时核验压力感应器30会有一个感应的压力值，可以是连接到显示屏直观的显示此压力，进而通过此压力值和弹簧的劲度系数核算出弹簧的伸长量，如此可以测定片体的厚度，进而判断是否为不合格产品，也可以是核验压力感应器连接到一个控制器，通过控制器内的信号处理及分析软件判断是否为不合格产品，经过多次核验后，核验的结果均为不合格产品，则能够评估此抓取机器人对与获取的知识具有良好的执行能力。

如图4所示，所述的核验弹簧29的数量为两根，且均设与核验压力感应器30为非固接配合，两根核验弹簧29的原长差值与合格测试片体10的厚度最大值与最小值的差值，当原长较短的核验弹簧29处于原长状态时，核验升降块28与带输送装置之间的距离为合格测试片体10的厚度最大值，当原长较长的核验弹簧29处于原长状态时，核验升降块28与带输送装置之间的距离为合格测试片体10的厚度最小值，所述的核验安装块26的下部设置有与核验弹簧29配合的核验弹簧套31。

上述结构的设计，在具体核验时，当核验升降块28压住测试片体后，较短的核验弹簧对应的核验压力感应器30产生感应信号时，也就是较短的核验弹簧处于压缩状态，则证明测试片体的厚度大于合格产品厚度的最大值，较短核验弹簧31对于的核验压力感应器30没有产生感应信号，而较长的核验弹簧对于的核验压力感应器30产生感应信号时，则证明测试片体的厚度为合格的尺寸，抓取机器人获取知识执行不准确，如果两个核验压力感应器30均不产生压力感应信号，则证明测试片体的厚度小于合格产品厚度的最小值，用两个不同长度的核验弹簧，可以直观的判定测试片体的厚度状态。

如图2所示，所述的抓取机器人7包括设置在模拟框1内的抓取活动装置11，所述的抓取活动装置11连接有抓取升降气缸12，所述的抓取升降气缸12连接有与输送槽2同走向的抓取夹持气缸13，所述的抓取夹持气缸13下方连接有夹持升降块14，所述的夹持升降块14下方设置有抓取检测块15，所述的抓取检测块15下方均匀的设置有测距器16，且抓取检测块15下方还开设有夹持气吹口23，所述的夹持气吹口23连接有夹持气吹泵，所述的抓取夹持气缸13的两端连接有夹持活动块17，所述的夹持活动块17通过夹持连接块18连接有夹持块19，所述的测距器16、抓取活动装置、抓取升降气缸12和抓取夹持气缸13连接到机器人控制模块。

抓取机器人获取知识后(输入的合格片体尺寸后)，在每一个片体进入到其下方后，首先通过抓取升降气缸12带动抓取夹持气缸13及其下部的整体结构下降，进而使夹持块接触到带输送装置，之后通过均匀设置的测距器16进行测量，与此同时，夹持气泵会持续工作，进而使夹持气吹口持续吹出气流，将测试片体上的粉尘吹散，确保测距器16的测量精准，一般情况下，会有两种差别较大的测距值，一种为测距器到测试片体的距离，一种为测距器到带输送装置的距离，两种测距器反馈的距离信号传递给抓取机器人的控制模块，其控制模块内部的软件系统会进行分析，首先分析到测试片体的距离，看看其是否在合理的范围，进而能够对测试片体是否合格进行初步判断，再者，两个测试距离之差应当为测试片体的厚度，可以进一步验证测试片体初步判断是否准确，如此方可精准的检测出测试片体是否合格，如合格，则通过抓取夹持气缸带动夹持块19相向移动，将测试片体夹持，之后通过夹持升降气缸、夹持活动装置将其转移，如不合格，则夹取机器人直接恢复原位，进行下一次的筛分夹取。

如图3所示，所述的夹持连接块18内侧设置有夹持连接口，且夹持连接口内设置有竖直走向的夹持升降滑轨20，所述的夹持块19与夹持升降滑轨20套接配合，所述的夹持块19的上方设置有夹持升降弹簧21，所述的夹持升降弹簧21的上端与固定连接在夹持连接口上方的夹持压力感应器22连接，所述的夹持压力感应器22连接机器人控制模块。

抓取夹持气缸一般有一个最大范围，上述结构设计，配合带输送装置和定位拦截装置，可以使抓取机器人拥有判断什么位置可以抓取的知识，具体如下，首先通过带输送装置和定位拦截装置配合将测试片体输送到理论的抓取夹持气缸最大的张开范围，然后再进行抓取工作，在这个过程中，根据夹持压力感应器22产生信号的点和测距器所测的与带输送装置的距离判断抓取夹持气缸是否能够达到理论的最大范围，如果夹持压力感应器22产生信号时，测距器所测的与带输送装置的距离大于正常情况时，则证明夹持块必然压在测试片体上，即证明无法实现夹持，因此也证明抓取夹持气缸无法达到理论的最大夹持范围，如夹持压力感应器22产生信号时，测距器所测的与带输送装置的距离和正常值基本一致时，则证明抓取夹持气缸能够达到理论的最大范围，同时通过测试到测试片体的距离和测试到带输送装置的距离的相邻两个测距器使抓取机器人进行学习，使其后续再抓取过程中首先能够判断测试片体是否在其抓取范围。

如图1和4所示，所述的带输送装置包括输送槽2外端通过支架安装的配合动力装置的输送轴3，所述的输送轴3套接有输送滚筒4，所述的输送滚筒4配合有输送带5，所述的输送带5上均匀的设置有与测试片体10磁性吸附配合的磁吸组件，所述的磁吸组件包含至少三块磁铁块25。

上料管6进行放料时，会使测试片体被一组磁吸组件吸附，使其能够随着输送带5同步运作，避免出现相对运动，配合定位拦截装置的定位拦截，可以确保测试片体的位置精准，不会影响到抓取机器人对抓取距离学习。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，包括模拟框(1)，所述的模拟框(1)内设置有两端均穿出模拟框(1)的输送槽(2)，所述的输送槽(2)内设置有带输送装置，其特征在于，所述的输送槽(2)穿出模拟框(1)的两端上方分别配合有上料管(6)和核验装置(8)，所述的模拟框(1)内设置有与带输送装置上测试片体(10)配合且能够进行厚度筛选的抓取机器人(7)，所述的模拟框(1)的底面为斜面、内上部设置有粉尘喷头(43)，所述的粉尘喷头(43)连接有粉尘气泵(41)，所述的粉尘气泵(41)连接有可插入到模拟框(1)底面的粉尘堆中的粉尘气管(42)，输送槽(2)靠近核验装置(8)且位于模拟框(1)内侧面的部位开设有循环收集口(45)，且模拟框(1)内设置有能够将输送槽(2)上的粉尘向循环收集口(45)吹出的循环气吹管(44)，所述的循环气吹管(44)连接有循环气泵。

2.根据权利要求1所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的模拟框(1)内位于抓取机器人(7)与核验装置(8)之间设置有定位拦截装置(9)，所述的定位拦截装置(9)包括相互配合的拦截电机(51)和拦截丝杆(52)，且拦截丝杆(52)与输送槽(2)走向一致，所述的拦截丝杆(52)上套接有拦截活动块(53)，且拦截活动块(53)活动的范围为带输送装置上相邻两个测试片体(10)的2-4倍，所述的拦截活动块(53)下方设置有拦截升降气缸(54)，所述的拦截升降气缸(54)下方连接有拦截升降块(55)，所述的拦截升降块(55)连接有可穿入到输送槽(2)内的拦截块(56)，所述的拦截块(56)内嵌入有与测试片体(10)配合的接触感应器(57)，所述的接触感应器(57)的信号通过控制器转换成控制带输送装置运作的控制信号。

3.根据权利要求2所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的拦截块(56)靠近循环收集口(45)的一侧为锥形。

4.根据权利要求1所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的核验装置(8)包括设置在模拟框(1)外侧的核验安装块(26)，所述的核验安装块(26)上设置有核验升降气缸(27)，所述的核验升降气缸(27)连接有可穿入到输送槽(2)内的核验升降块(28)，所述的核验升降块(28)与核验安装块(26)之间设置有核验弹簧(29)，所述的核验弹簧(29)的上端设置有核验压力感应器(30)。

5.根据权利要求4所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的核验弹簧(29)的数量为两根，且均设与核验压力感应器(30)为非固接配合，两根核验弹簧(29)的原长差值与合格测试片体(10)的厚度最大值与最小值的差值，当原长较短的核验弹簧(29)处于原长状态时，核验升降块(28)与带输送装置之间的距离为合格测试片体(10)的厚度最大值，当原长较长的核验弹簧(29)处于原长状态时，核验升降块(28)与带输送装置之间的距离为合格测试片体(10)的厚度最小值，所述的核验安装块(26)的下部设置有与核验弹簧(29)配合的核验弹簧套(31)。

6.根据权利要求2所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的抓取机器人(7)包括设置在模拟框(1)内的抓取活动装置(11)，所述的抓取活动装置(11)连接有抓取升降气缸(12)，所述的抓取升降气缸(12)连接有与输送槽(2)同走向的抓取夹持气缸(13)，所述的抓取夹持气缸(13)下方连接有夹持升降块(14)，所述的夹持升降块(14)下方设置有抓取检测块(15)，所述的抓取检测块(15)下方均匀的设置有测距器(16)，且抓取检测块(15)下方还开设有夹持气吹口(23)，所述的夹持气吹口(23)连接有夹持气吹泵，所述的抓取夹持气缸(13)的两端连接有夹持活动块(17)，所述的夹持活动块(17)通过夹持连接块(18)连接有夹持块(19)，所述的测距器(16)、抓取活动装置、抓取升降气缸(12)和抓取夹持气缸(13)连接到机器人控制模块。

7.根据权利要求6所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的夹持连接块(18)内侧设置有夹持连接口，且夹持连接口内设置有竖直走向的夹持升降滑轨(20)，所述的夹持块(19)与夹持升降滑轨(20)套接配合，所述的夹持块(19)的上方设置有夹持升降弹簧(21)，所述的夹持升降弹簧(21)的上端与固定连接在夹持连接口上方的夹持压力感应器(22)连接，所述的夹持压力感应器(22)连接机器人控制模块。

8.根据权利要求7所述的一种多环境机器人知识获取与增长能力仿真评估机构，其特征在于，所述的带输送装置包括输送槽(2)外端通过支架安装的配合动力装置的输送轴(3)，所述的输送轴(3)套接有输送滚筒(4)，所述的输送滚筒(4)配合有输送带(5)，所述的输送带(5)上均匀的设置有与测试片体(10)磁性吸附配合的磁吸组件，所述的磁吸组件包含至少三块磁铁块(25)。