CN113400072A - 基于3d视觉的抓取链轨节的末端执行器和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于3D视觉的抓取链轨节的末端执行器和系统，包括控制模块、支架、末端执行器、机器人，支架顶部下面有两个3d视觉识别扫描模块，控制系统控制机器将末端执行器移动至链轨节上方，末端执行器垂直向下移动，抓取链轨节。末端执行器包括与机器人连接的连接架，连接架顶端连接机器人，下端有第一安装板，第一安装板下面设有导向轴，侧面设有位移检测器，导向轴依次穿过第二安装板和第三安装板，导向轴第二安装板和第三安装板之间的一段处部套设弹簧，第三安装板下端设有夹爪，夹爪固定夹取手指。本发明不需要料筐在3D视觉软件中建立模型，不需要在抓取时避让料筐，大大提高了该系统的适应能力。

Description

基于3D视觉的抓取链轨节的末端执行器和系统
技术领域
本发明涉及工程机械加工领域，具体涉及一种用于链轨节上下料的机器人末端执行器及系统。
背景技术
目前在链轨节毛坯铣双面加工工序中，涉及到用工业机器人在3D视觉的引导下进行无序抓取上料。目前的上料方式对料筐定位要求较高，且料筐固定后不能移动，料筐的模型在3D视觉软件中建立模型，用于手爪抓取时避让。这种形式大大限制了抓取的灵活性，无法适应客户现场多种料筐的情况。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种基于3D视觉的抓取链轨节的末端执行器和系统。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
抓取链轨节的末端执行器，包括与机器人连接的连接架，连接架为杆状，顶端连接机器人，连接架下端有第一安装板，第一安装板下面设有导向轴，侧面设有位移检测器，导向轴依次穿过第二安装板和第三安装板，导向轴第二安装板和第三安装板之间的一段处部套设弹簧，第三安装板下端设有夹爪，夹爪固定夹取手指，夹取手指末端夹取链轨节中部的筋，连接架、第一安装板、第二安装板和第三安装板的宽度小于链轨节的宽度。
优先的方案，位移检测器为接近开关。
基于3D视觉的抓取链轨节的系统，包括控制模块、支架、末端执行器、可带动末端执行器在水平移动和垂直移动的机器人，支架顶部下面安装有两个3d视觉识别扫描模块，控制系统包括识别模块、匹配模块和定位模块，要抓取的链轨节在支架的下方，识别模块将接收3d视觉识别扫描模块采集的链轨节图进行像图像处理和特征提取，匹配模块将识别模块提取的特征与预存在控制系统内的基准特征数据进行比较判断，定位模块将提取的特征在视觉识别机构的坐标转换成抓取坐标参数，控制系统将抓取坐标参数作为控制命令发送至机器人并控制末端执行器移动至链轨节上方，再控制末端执行器垂直向下移动，控制末端执行器抓取链轨节。
与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：不需要料筐在3D视觉软件中建立模型，不需要在抓取时避让料筐，大大提高了该系统的适应能力，能适应所有料筐的情况。
附图说明
图1为末端执行器的正面图；图2为末端执行器的后面图；图3为抓取系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
如1、2图所示的抓取链轨节的末端执行器，包括与机器人连接的连接架1，连接架1为长杆形，顶端有多个孔，通过孔安装法兰盘，与机器人上的法兰盘固定在一起，连接架1下端有第一安装板2，第一安装板2下面两侧设有导向轴，后面设有位接近开关8，导向轴依次穿过第二安装板3和第三安装板，导向轴第二安装板3和第三安装板之间的一段外部套设弹簧4，第三安装板下端设有夹爪5，夹爪5固定夹取手指6，夹取手指6末端夹取链轨节7中部的筋，连接架1、第一安装板2、第二安装板3和第三安装板的宽度小于链轨节7的宽度。
如3图所示的基于3D视觉的抓取链轨节的系统，包括控制模块、支架9、末端执行器、六轴机器人11，支架9顶部下面安装有两个3d视觉识别扫描模块10，控制系统包括识别模块、匹配模块和定位模块，要抓取的链轨节放在两个料筐12中，料筐12分别在两个在3d视觉识别扫描模块10的下方，3d视觉识别扫描模块10采集链轨节图像，识别模块将接收的链轨节图像进行图像处理和特征提取，匹配模块将识别模块提取的特征与预存在控制系统内的基准特征数据进行比较判断，定位模块将提取的特征在视觉识别扫描模块10的坐标转换成抓取坐标参数，控制系统将抓取坐标参数作为控制命令发送至机器人并控制末端执行器移动至链轨节上方，再控制末端执行器垂直向下移动，由控制末端执行器抓取链轨节。在控制末端执行器移动的坐标参数中，经过优化，锁定末端执行器的方向，使之在任何时候末端执行器都处于垂直与地平面的状态。
末端执行器垂直向下移动时，夹取手指6触碰到链轨节，弹簧4被压缩，第二安装板3向上移动，接近开关8检测到信号后传递到控制系统，控制系统控制夹取手指6夹紧链轨节的筋，并垂直向上移动，完成抓取过程。

Claims (5)

1.抓取链轨节的末端执行器，包括与机器人连接的连接架，其特征是：所述连接架为杆状，顶端连接机器人，所述连接架下端有第一安装板，所述第一安装板下面设有导向轴，侧面设有位移检测器，所述导向轴依次穿过第二安装板和第三安装板，所述导向轴第所述二安装板和所述第三安装板之间的一段外部套设弹簧，所述第三安装板下端设有夹爪，所述夹爪固定夹取手指，所述夹取手指末端夹取链轨节中部的筋，所述第一安装板、所述第二安装板和所述第三安装板的宽度小于所述链轨节的宽度。
2.如权利要求1的抓取链轨节的末端执行器，其特征是：所述位移检测器为接近开关。
3.如权利要求1的抓取链轨节的末端执行器，其特征是：所述导向轴有两个，分别设在所述第一安装板下面两侧。
4.基于3D视觉的抓取链轨节的系统，包括控制模块、支架、权利要求1所述的末端执行器、可带动所述末端执行器在水平移动和垂直移动的机器人，其特征是：所述支架顶部下面安装有两个3d视觉识别扫描模块，所述控制系统包括识别模块、匹配模块和定位模块，要抓取的链轨节在支架的下方，所述识别模块将接收3d视觉识别扫描模块采集的链轨节图像进行图像处理和特征提取，所述匹配模块将识别模块提取的特征与预存在控制系统内的基准特征数据进行比较判断，所述定位模块将提取的特征在视觉扫描模块的坐标转换成抓取坐标参数，所述控制系统将抓取坐标参数作为控制命令发送至机器人，并控制所述末端执行器移动至链轨节上方，再控制所述末端执行器垂直向下移动，控制所述末端执行器抓取链轨节。
5.如权利要求4的基于3D视觉的抓取链轨节的系统，其特征是：所述末端执行器的位移检测器检测到到达位置的信号，并传递到所述控制系统，所述控制系统控制夹取手指夹紧链轨节的筋，并垂直向上移动。
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