CN113211408A - 一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车 - Google Patents

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蒋正扬
高泽宇
丁飞阳
蔡姚杰
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Abstract

本发明公开了一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，包括底盘、轮子、电机、红外识别传感器、机械臂、摄像头、超声波传感器、主控单元；所述轮子安装在底盘四角上，每个轮子分别连接有一个电机；所述红外识别传感器固定安装在底盘下方的前侧两个轮子之间，所述主控单元固定在底盘下方，同时与机械臂和摄像头连接；所述超声波传感器固定在底盘左右两侧的下方；所述机械臂固定在底盘上；所述摄像头包括摄像头主体和连接件，所述摄像头主体固定安装在连接件上，所述连接件与机械臂转动连接。本发明可以通过在底盘下的红外线传感器，按照预定路线进行运动，同时借助摄像头进行视觉识别，使得机械臂实现对物体的准确抓取。

Description

一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车
技术领域
本发明涉及物流搬运机器人技术领域，尤其涉及一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车。
背景技术
现如今，随着企业生产要求不断提高，对自动化设备的需求也不断扩大，智能物料搬运小车已经成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。
目前，智能物料搬运小车主要由底板、机械臂模块、电控模块、抓取模块等组成。其中机械臂模块和抓取模块主要实现小车对物料的抓取和移动放置的功能。但是，当机械臂的抓取存在误差或物料小车位置不准确时，会大大降低抓取的准确度和效率，容易造成物料滑落，位置放置不正确等现象。因此就目前技术中存在的问题，就需要设计一个带有视觉识别模块和红外线定位的智能物料搬运小车。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，包括底盘、轮子、电机、红外识别传感器、机械臂、摄像头、超声波传感器、主控单元；
所述轮子安装在底盘四角上，每个轮子分别连接有一个电机；所述红外识别传感器固定安装在底盘下方的前侧两个轮子之间，所述超声波传感器固定安装在底盘下方左侧和右侧的前后两个轮子之间以及后侧两个轮子之间；所述主控单元固定在底盘下方，同时与机械臂和摄像头连接；所述机械臂固定在底盘上；
所述摄像头包括摄像头主体和连接件，所述摄像头主体固定安装在连接件上，所述连接件与机械臂转动连接。
进一步地，所述机械臂为五轴机械臂，包括机械臂主体和机械爪，所述机械爪为通过铜柱连接固定的三层爪子。
进一步地，所述底盘上具有三个储物格，用于存放物料。
进一步地，所述红外识别传感器为三路红外循迹传感器。
进一步地，所述电机固定在底盘下方，位于轮子内侧。
进一步地，所述主控单元固定安装在底盘下方的后侧两个轮子之间。
本发明的有益效果：本发明可以通过在底盘下的红外线传感器和小车左右和后侧三个方向的超声波传感器，按照预定路线进行运动，同时借助摄像头进行视觉识别，使得机械臂实现对物体的准确抓取。
附图说明
图1为智能物流搬运小车整体视图；
图2为智能物流搬运小车仰视图；
图3为智能物流搬运小车摄像头处示意图；
图4为智能物流搬运小车机械臂示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，包括底盘1、轮子2、电机3、红外识别传感器4、机械臂5、摄像头6、超声波传感器8和主控单元9；
所述轮子2安装在底盘1四角上，每个轮子2分别连接有一个电机3，所述电机3固定在底盘1下方，位于轮子2内侧；所述红外识别传感器4固定安装在底盘1下方的前侧两个轮子2之间，所述红外识别传感器4为三路红外循迹传感器，所述主控单元9固定在底盘1下方，位于底盘1下方后侧两个轮子2之间，主控单元9同时与红外识别传感器4、机械臂5、摄像头6和超声波传感器8连接；所述机械臂5固定在底盘1上；所述超声波传感器8固定安装在底盘1下方左侧和右侧的前后两个轮子2之间以及后侧两个轮子2之间；
如图3所示，所述摄像头6包括摄像头主体6-1和连接件6-2，所述摄像头主体6-1固定安装在连接件6-2上，所述连接件6-2与机械臂5转动连接。
如图4所示，所述机械臂5为五轴机械臂，包括机械臂主体5-1和机械爪5-2，所述机械爪5-2采用多层爪设计，通过铜柱连接固定的三层爪子，增大与物块的有效接触面积。
所述底盘1上具有三个储物格7用于存放物料，可以同时存放多个物体，也可以根据要搬运的物体定制不同形状和大小的储物格。
红外识别传感器4的工作原理为：通电后能够向地面发射人眼不可见红外光，红外线经地面反射后被传感器接收，它内部的电阻会随着接收到红外光的多少而变化，经过电路输出不同的电平，发送给主控单元。
超声波传感器的工作原理为：超声发送口发送方波，同时启动定时器，待传感器接收到回波则停止计时并输出回响信号，回响信号脉冲宽度与所测距离正比。根据时间间隔可以得到小车和物料之间的距离，将得到的距离发送给主控单元。超声波传感器能够判断小车和货架的距离，辅助上下料，使得上下料的过程更为精确。
智能物流搬运小车的主要工作流程为：小车通过底盘下方的红外识别传感器4识别工作场地地面上已设置好的黑线来循迹移动。摄像头6拍摄物体并传给主控单元9处理识别，当主控单元9判断是需要搬运的物体后，主控单元发送信号，控制机械臂5上各个舵机的转动，从而实现机械臂的不同动作，放入小车上的储物格7。通过循迹到达需要放置物体的区域后，再由机械臂将储物格中的物体取出并放至目的地，搬运完成。
在工厂或物流配送中心的应用中，黑线可以根据具体的需求进行规划铺设，灵活性高。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，包括底盘(1)、轮子(2)、电机(3)、红外识别传感器(4)、机械臂(5)、摄像头(6)、超声波传感器(8)、主控单元(9)；
所述轮子(2)安装在底盘(1)四角上，每个轮子(2)分别连接有一个电机(3)；所述红外识别传感器(4)固定安装在底盘(1)下方的前侧两个轮子(2)之间，所述超声波传感器(8)固定安装在底盘(1)下方左侧和右侧的前后两个轮子(2)之间以及后侧两个轮子(2)之间；所述主控单元(9)固定在底盘(1)下方，同时与红外识别传感器(4)、机械臂(5)、摄像头(6)和超声波传感器(8)连接；所述机械臂(5)固定在底盘(1)上；
所述摄像头(6)包括摄像头主体(6-1)和连接件(6-2)，所述摄像头主体(6-1)固定安装在连接件(6-2)上，所述连接件(6-2)与机械臂(5)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，所述机械臂(5)为五轴机械臂，包括机械臂主体(5-1)和机械爪(5-2)，所述机械爪(5-2)为通过铜柱连接固定的三层爪子。
3.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，所述底盘(1)上具有三个储物格(7)，用于存放物料。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，所述红外识别传感器(4)为三路红外循迹传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，所述电机(3)固定在底盘(1)下方，位于轮子(2)内侧。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别和红外线定位的智能物流搬运小车，其特征在于，所述主控单元(9)固定安装在底盘(1)下方的后侧两个轮子(2)之间。
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