CN113011269B - 机械夹爪和抓取电池的工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械夹爪和抓取电池的工作方法，机械夹爪包括：机械爪本体，机械爪本体的端部设置有能够配合夹紧的上夹指和下夹指；上夹指的前端设置有电池开关凸台。该机械夹爪能够配合抓取电池和开关机的工作，该抓取电池的工作方法实现了对无人机自主开关机和更换电池，实现无人机全自主工作，增加了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械夹爪和抓取电池的工作方法。
背景技术
机械手臂广泛用于工业、农业、军事、医疗等行业。在很多场景下，需要即时准确的对目标物进行抓取，那么如何对作业中的无人机自主开关机和更换电池以提高工作效率是急需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械夹爪和抓取电池的工作方法，该机械夹爪能够配合抓取电池和开关机的工作，该抓取电池的工作方法实现了对无人机自主开关机和更换电池，实现无人机全自主工作，增加了工作效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种机械夹爪，该机械夹爪包括：机械爪本体，所述机械爪本体的端部设置有能够配合夹紧的上夹指和下夹指；所述上夹指的前端设置有电池开关凸台。
优选地，所述上夹指的前端还设置有一号摄像头，所述上夹指面向所述下夹指的一侧设置有二号摄像头。
优选地，所述一号摄像头为水平方向拍摄的摄像头。
优选地，所述二号摄像头为垂直方向拍摄的摄像头。
优选地，所述上夹指和下夹指彼此面向的一侧分别设置有上夹爪凹槽和下夹爪凹槽，所述上夹爪凹槽和下夹爪凹槽分别与无人机电池上的上按钮凸台和下按钮凸台对应。
优选地，所述二号摄像头设置于所述上夹爪凹槽内，所述上夹爪凹槽内还设置有红外补光灯。
本发明还提供了一种抓取电池的工作方法，所述工作方法包括：
1)机械夹爪接收开关机或夹取电池指令，开关机或夹取电池指令用于控制机械爪将上夹指和下夹指送入仓前位；
2)通过一号摄像头判断是否进行粗定位，若是，执行步骤3)，若否，执行步骤5)；
3)机械夹爪判断执行夹持电池还是开关机；
当执行开关机动作时，通过一号摄像头实时获取图像，当执行夹取电池动作时，通过一号摄像头和二号摄像头实时获取图像；
4)通过图像识别方法获得当前所需移动的位置信息，进行移动，移动到位后执行步骤2)；
5)判断执行夹持电池还是开关机，并执行开关机或夹取电池动作。
优选地，步骤4)中的图像识别方法包括：事先在无人机上标记，当检测到通过一号摄像头和/或二号摄像头获取的实时图像中有标记时，将其二值化，并计算标记在X轴、Y轴和Z轴的投影，计算总体大小，获取标记在计算机像素坐标系中的坐标和图像中心坐标，通过一一映射关系，将像素坐标变换为世界坐标系坐标，计算出当前机械夹爪执行开关机或者夹取电池所需移动的平面移动量Mx、My、Mz。
优选地，在步骤5)中，使用电池开关凸台执行开关机动作，使用上夹指和下夹指配合夹取电池动作。
根据上述技术方案，本发明中通过机械爪本体将所述上夹指和下夹指送入仓前位，仓前位为拍摄位置点，为提前预设位置，再通过定位后的上夹指和下夹指做出指定动作，如开关机或夹取电池，从而实现了对无人机自主开关机和更换电池，实现无人机全自主工作，增加了工作效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是机械夹爪的一种优选实施方式的整体结构示意图；
图2是上夹指的一种优选实施方式的底面结构图；
图3是上夹指的一种优选实施方式的仰视方向结构图；
图4是下夹指的一种优选实施方式的结构示意图；
图5是抓取电池的工作方法流程图。
附图标记说明
1机械爪本体 2上夹指
3下夹指 4上按钮凸台
5下按钮凸台 6下夹爪凹槽
7一号摄像头 8二号摄像头
9电池开关凸台 10无人机电池
11上夹爪凹槽 12红外补光灯
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
参见图1-4所示的机械夹爪，该机械夹爪包括：机械爪本体1，所述机械爪本体1的端部设置有能够配合夹紧的上夹指2和下夹指3；所述上夹指2的前端设置有电池开关凸台9。
通过上述技术方案的实施，机械爪本体1可以将上夹指2和下夹指3移动至指定的起始位置，上夹指2和下夹指3配合作用可以夹紧无人机电池10，电池开关凸台9用于执行开关机动作。
在该实施方式中，优选地，所述上夹指2的前端还设置有一号摄像头7，所述上夹指2面向所述下夹指3的一侧设置有二号摄像头8。电池开关凸台9在一号摄像头7的辅助下可用于更精准的执行开关机动作，一号摄像头7和二号摄像头8分别在水平方向和竖直方向上实时获取图像，进一步辅助上夹指2和下夹指3定位。
在该实施方式中，优选地，所述一号摄像头7为水平方向拍摄的摄像头。
在该实施方式中，优选地，所述二号摄像头8为垂直方向拍摄的摄像头。
通过上述技术方案的实施，一号摄像头7用于细定位，二号摄像头8用于粗定位，在开关无人机电源按钮时用一号摄像头7，抓取无人机电池时用一号摄像头7和二号摄像头8。
在该实施方式中，为了增加抓取效果，优选地，所述上夹指2和下夹指3彼此面向的一侧分别设置有上夹爪凹槽11和下夹爪凹槽6，所述上夹爪凹槽11和下夹爪凹槽6分别与无人机电池10上的上按钮凸台4和下按钮凸台5对应。
在该实施方式中，为了在环境光线不充足的情况下作业，优选地，所述二号摄像头8设置于所述上夹爪凹槽11内，所述上夹爪凹槽11内还设置有红外补光灯12。
此外，参见图5所示的抓取电池的工作方法流程图，本发明还提供了一种抓取电池的工作方法，所述工作方法包括：
1)机械夹爪接收开关机或夹取电池指令，开关机或夹取电池指令用于控制机械爪将上夹指2和下夹指3送入仓前位；
2)通过一号摄像头7判断是否进行粗定位，若是，执行步骤3)，若否，执行步骤5)；
3)机械夹爪判断执行夹持电池还是开关机；
当执行开关机动作时，通过一号摄像头7实时获取图像，当执行夹取电池动作时，通过一号摄像头7和二号摄像头8实时获取图像；
4)通过图像识别方法获得当前所需移动的位置信息，进行移动，移动到位后执行步骤2)；
5)判断执行夹持电池还是开关机，并执行开关机或夹取电池动作。
在该实施方式中，为了进一步提供一种图像识别方法，优选地，步骤4)中的图像识别方法包括：事先在无人机上标记，当检测到通过一号摄像头7和/或二号摄像头8获取的实时图像中有标记时，将其二值化，并计算标记在X轴、Y轴和Z轴的投影，计算总体大小，获取标记在计算机像素坐标系中的坐标和图像中心坐标，通过一一映射关系，将像素坐标变换为世界坐标系坐标，计算出当前机械夹爪执行开关机或者夹取电池所需移动的平面移动量Mx、My、Mz。
标记可采用颜色标记，如红色标记。
在该实施方式中，优选地，在步骤5)中，使用电池开关凸台9执行开关机动作，使用上夹指2和下夹指3配合夹取电池动作。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (4)
1.一种机械夹爪，其特征在于，所述机械夹爪包括：机械爪本体(1)，所述机械爪本体(1)的端部设置有能够配合夹紧的上夹指(2)和下夹指(3)；所述上夹指(2)的前端设置有电池开关凸台(9)；
所述上夹指(2)的前端还设置有一号摄像头(7)，所述上夹指(2)面向所述下夹指(3)的一侧设置有二号摄像头(8)；
所述一号摄像头(7)为水平方向拍摄的摄像头；
所述二号摄像头(8)为垂直方向拍摄的摄像头；
所述上夹指(2)和下夹指(3)彼此面向的一侧分别设置有上夹爪凹槽(11)和下夹爪凹槽(6)，所述上夹爪凹槽(11)和下夹爪凹槽(6)分别与无人机电池(10)上的上按钮凸台(4)和下按钮凸台(5)对应；
所述二号摄像头(8)设置于所述上夹爪凹槽(11)内，所述上夹爪凹槽(11)内还设置有红外补光灯(12)。
2.一种使用权利要求1所述的机械夹爪抓取电池的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：
1)机械夹爪接收开关机或夹取电池指令，开关机或夹取电池指令用于控制机械爪将上夹指(2)和下夹指(3)送入仓前位；
2)通过一号摄像头(7)判断是否进行粗定位，若是，执行步骤3)，若否，执行步骤5)；
3)机械夹爪判断执行夹持电池还是开关机；
当执行开关机动作时，通过所述一号摄像头(7)实时获取图像，当执行夹取电池动作时，通过所述一号摄像头(7)和二号摄像头(8)实时获取图像；
4)通过图像识别方法获得当前所需移动的位置信息，进行移动，移动到位后执行步骤2)；
5)判断执行夹持电池还是开关机，并执行开关机或夹取电池动作。
3.根据权利要求2所述的抓取电池的工作方法，其特征在于，步骤4)中的图像识别方法包括：事先在无人机上标记，当检测到通过一号摄像头(7)和/或二号摄像头(8)获取的实时图像中有标记时，将其二值化，并计算标记在X轴、Y轴和Z轴的投影，计算总体大小，获取标记在计算机像素坐标系中的坐标和图像中心坐标，通过一一映射关系，将像素坐标变换为世界坐标系坐标，计算出当前机械夹爪执行开关机或者夹取电池所需移动的平面移动量Mx、My、Mz。
4.根据权利要求3所述的抓取电池的工作方法，其特征在于，在步骤5)中，使用电池开关凸台(9)执行开关机动作，使用上夹指(2)和下夹指(3)配合夹取电池动作。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2679436A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-01 | Motex products Co., Ltd. | System for auto-exchanging of electric vehicle battery |
| WO2016173831A1 (en) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | Sensefly Sa | Unmanned aerial vehicle system and method for controlling an unmanned aerial vehicle |
| CN106864766A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-20 | 山东大学 | 应用于无人机自主续航的电池夹取装置及更换装置及方法 |
| CN106886225A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-23 | 山东大学 | 一种多功能无人机智能起降站系统 |
| CN109502039A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 山东大学 | 一种车载无人机停机箱设备、自动更换电池方法和系统 |
| CN109624935A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-04-16 | 深圳市多翼创新科技有限公司 | 一种电池自动更换结构、装置及无人机机场 |
| CN110356569A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-22 | 广东工业大学 | 一种无人机空中更换电池系统 |
| EP3587044A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-01 | Sick Ag | Verfahren zum greifen von objekten in einem suchbereich, steuereinheit und positioniersystem |
| CN111806721A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-23 | 上海复亚智能科技有限公司 | 一种电池自动更换装置 |
| CN112046331A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-08 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种可用于无人机电池更换的抓取装置 |
| CN112091553A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-18 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种无人机电池更换装置及其使用方法 |
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202110202331.3A patent/CN113011269B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2679436A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-01 | Motex products Co., Ltd. | System for auto-exchanging of electric vehicle battery |
| WO2016173831A1 (en) * | 2015-04-27 | 2016-11-03 | Sensefly Sa | Unmanned aerial vehicle system and method for controlling an unmanned aerial vehicle |
| CN106864766A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-20 | 山东大学 | 应用于无人机自主续航的电池夹取装置及更换装置及方法 |
| CN106886225A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-23 | 山东大学 | 一种多功能无人机智能起降站系统 |
| EP3587044A1 (de) * | 2018-06-28 | 2020-01-01 | Sick Ag | Verfahren zum greifen von objekten in einem suchbereich, steuereinheit und positioniersystem |
| CN109502039A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 山东大学 | 一种车载无人机停机箱设备、自动更换电池方法和系统 |
| CN109624935A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-04-16 | 深圳市多翼创新科技有限公司 | 一种电池自动更换结构、装置及无人机机场 |
| CN110356569A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-22 | 广东工业大学 | 一种无人机空中更换电池系统 |
| CN111806721A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-23 | 上海复亚智能科技有限公司 | 一种电池自动更换装置 |
| CN112046331A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-08 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种可用于无人机电池更换的抓取装置 |
| CN112091553A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-12-18 | 浙江浙能天然气运行有限公司 | 一种无人机电池更换装置及其使用方法 |
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