CN114083568A - 一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂 - Google Patents

一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,包括固定基座、驱动电机相机和亮度计,驱动电机连接有电机转接座,驱动电机包括首端驱动电机、末端驱动电机和若干个分级驱动电机,首端驱动电机与固定基座转动连接,末端驱动电机连接有相机和亮度计,首端驱动电机和末端驱动电机之间设置有若干个机械臂,机械臂和电机转接座相互连接。本发明由驱动电机、电机转接座和机械臂配合工作,实现六轴联合工作,确保机械手臂能够在空间范围内实现精准定位;末端驱动电机安装有相机和亮度计,使得机械手臂可针对任意位姿的显示器实现可视角参数的自动检测。

Description

一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂
技术领域
本发明涉及一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,属于机械臂形自动检测机器人技术领域。
背景技术
目前,基于视觉伺服的机器人辅助系统已经广泛应用于仓储物流、农业采摘和工业生产等领域。随着自动化检测技术的发展,通过机器人来进行可视角自动检测工作,是行业内关注的热点。利用自定位机械臂操作亮度计开展日常质量监控,不仅能够减轻现场检测的工作量,还能够降低对开展检测的场地要求,有效解决了当前由于专用自动检测设备的缺失,而无法开展现场检测的难题,并极大提高了工作效率和检测质量。因此,在显示器检测领域,具有机器视觉和亮度检测功能的机械臂形机器人有着迫切的使用需求和广泛的应用前景。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其具体技术方案如下:
一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,包括固定基座和驱动电机,所述驱动电机连接有电机转接座,所述驱动电机包括首端驱动电机、末端驱动电机和若干个分级驱动电机,所述首端驱动电机与固定基座转动连接,所述末端驱动电机连接有相机和亮度计,所述首端驱动电机和末端驱动电机之间设置有若干个机械臂,所述机械臂和电机转接座相互连接。
进一步的,所述电机转接座开设输出轴口和转接口,所述电机转接座包括第一电机转接座、第二电机转接座、第三电机转接座、第四电机转接座、第五电机转接座和第六电机转接座,所述分级驱动电机包括第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机和第五驱动电机,所述首端驱动电机与第一电机转接座连接,所述第二驱动电机与第二电机转接座连接,所述第三驱动电机与第三电机转接座连接,所述第四驱动电机与第四电机转接座连接,所述第五驱动电机与第五电机转接座连接,所述末端驱动电机与第六电机转接座连接。
进一步的,所述首端驱动电机的输出轴穿过电机转接座的输出轴口与固定基座转动连接,所述第二驱动电机的输出轴穿过第二电机转接座的输出轴口与第一电机转接座的转接口配合转动连接,所述第三驱动电机的输出轴穿过第三电机转接座的输出轴口连接有过渡转接座,所述第三电机转接座的转接口和第二电机转接座的转接口之间通过第一机械臂连接,所述第四驱动电机的输出轴穿过第四电机转接座的输出轴口与第五电机转接座的转接口配合转动连接,所述第四电机转接座的转接口和过渡转接座之间通过第二机械臂连接,所述第五驱动电机的输出轴穿过第五电机转接座的输出轴口与第六电机转接座的转接口配合转动连接,所述末端驱动电机的输出轴穿过第六电机转接座的输出轴口连接有转动支架。
进一步的,所述固定基座为矩形座,所述固定基座表面设置有安装平台,固定基座底端四角连接有固定吸盘,所述安装平台表面开设有转轴口,所述首端驱动电机通过电机联轴器与安装平台表面的转轴口配合转动连接。
进一步的,所述驱动电机通过电机联轴器与电机转接座连接。
进一步的,所述相机和亮度计安装在转动支架上,所述相机安装在亮度计和末端驱动电机之间。
进一步的,所述电机转接座的输出轴口和转接口的轴线垂直相交。
进一步的,所述相机进行手眼标定实现视觉伺服功能,引导机械手臂实现精准定位。
进一步的,所述亮度计获取亮度信息,亮度计通过时序逻辑实现自动检测。
本发明的有益效果:
本发明由驱动电机、电机转接座、亮度计、相机和机械臂配合工作,实现六轴联合工作,确保机械手臂能够在空间范围内实现自动精准定位;末端驱动电机安装有相机和亮度计,使得机械手臂可针对任意位姿的显示器实现可视角参数的自动检测。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图I,
图2是本发明的立体结构示意图II,
图3是本发明的主视图,
图4是本发明的侧视图,
图5是本发明的电机转接座立体结构示意图I,
图6是本发明的电机转接座立体结构示意图II,
图7是本发明的应用示意图,
图中:1—亮度计,2—相机,3—第三驱动电机,4—第三电机转接座,5—第一机械臂,6—第二电机转接座,7—第二驱动电机,8—第一电机转接座,9—固定基座,10—固定吸盘,11—安装平台,12—首端驱动电机,13—过渡转接座,14—末端驱动电机,15—第六电机转接座,16—第二机械臂,17—第四电机转接座,18—第四驱动电机,19—第五电机转接座,20—第五驱动电机,21—转动支架,22—输出轴口,23—转接口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1至图4所示,本发明的一种多轴联动的定位机械手臂,包括固定基座9和驱动电机。固定基座9为矩形座,固定基座9表面设置有安装平台11,固定基座9底端四角连接有固定吸盘10,固定吸盘10安装有输气开关;安装平台11表面开设有转轴口,首端驱动电机12通过电机联轴器与安装平台11表面的转轴口配合转动连接。驱动电机包括首端驱动电机12、第二驱动电机7、第三驱动电机3、第四驱动电机18和第五驱动电机20和末端驱动电机14。如图5和图6所示,电机转接座开设输出轴口22和转接口23,电机转接座套设在驱动电机上,电机转接座的输出轴口22和转接口23的轴线垂直相交;电机电机转接座包括第一电机转接座8、第二电机转接座6、第三电机转接座4、第四电机转接座17、第五电机转接座19和第六电机转接座15。首端驱动电机12与第一电机转接座8连接,第二驱动电机7与第二电机转接座6连接,第三驱动电机3与第三电机转接座4连接,第四驱动电机18与第四电机转接座17连接,第五驱动电机20与第五电机转接座19连接,末端驱动电机14与第六电机转接座15连接。
首端驱动电机12的输出轴穿过电机转接座的输出轴口22与固定基座9转动连接;第二驱动电机7的输出轴穿过第二电机转接座6的输出轴口22与第一电机转接座8的转接口23配合转动连接;第三驱动电机3的输出轴穿过第三电机转接座4的输出轴口22连接有过渡转接座13;第三电机转接座4的转接口23和第二电机转接座6的转接口23之间通过机械臂连接;第四驱动电机18的输出轴穿过第四电机转接座17的输出轴口22与第五电机转接座19的转接口23配合转动连接;第四电机转接座17的转接口23和过渡转接座13之间通过机械臂连接;第五驱动电机20的输出轴穿过第五电机转接座19的输出轴口22与第六电机转接座15的转接口23配合转动连接;末端驱动电机14的输出轴穿过第六电机转接座15的输出轴口22连接有转动支架21。相机和亮度计1安装在转动支架21上,相机安装在亮度计1和末端驱动电机14之间。其中,驱动电机通过电机联轴器与电机转接座连接。
实施例
如图7所示,显示器的可视角检测,包括多轴联动的定位机械手臂、相机2和亮度计1,相机2和亮度计1固定于末端驱动电机14的活动支架上,且相机2和亮度计1相互平行。多轴联动的定位机械手臂为六轴机械臂,包括顺次连接的能够围绕驱动电机输出轴360°旋转的第一电机转接座8、第二电机转接座6、第三电机转接座4、第四电机转接座17、第五电机转接座19和第六电机转接座15。首端驱动电机12的输出轴通过电机联轴器竖直安装在安装平台11的转轴口内,安装在首端驱动电机12上的第一电机转接座8以首端驱动电机12输出轴的轴线为中心进行360°旋转;同理,安装在第二驱动电机7上的第二电机转接座6以第二驱动电机7输出轴的轴线为中心进行360°旋转。第五驱动电机20通过第五电机转接座19以第四电机转接座17的转接口23轴线为中心进行360°旋转;同理,末端驱动电机14通过第六电机转接座15以第五驱动电机20的输出轴的轴线为中心。安装在转动支架21上的相机2和亮度计1则跟随末端驱动电机14的输出轴进行360°旋转。其中,第三驱动电机3的第三电机转接座4和第二驱动电机7的第二电机转接座6通过机械臂连接,第三驱动电机3和第三电机转接座4以第二驱动电机7输出轴的轴线为中心进行360°旋转;第四驱动电机18和第四电机转接座17以第三驱动电机3输出轴的轴线为中心进行360°旋转。因此,六轴联动的定位机械手臂既能同时进行多轴旋转,也能实现单轴独自旋转。
如图7所示,本发明在应用于显示器的可视角检测前,首先根据待检测的显示器的位资,来选择机械臂的位姿,使机械手臂标定前,位于显示器的正前面固定,然后,标定机械手臂、显示器和相机的相对位姿,标定完成后,规划机械手臂的测试的路径,通过控制机械手臂的各个驱动电机来实现整体联动,确保亮度计的光轴在步进测量过程中始终对准显示器中心,最终计算获得可视角参数的检测结果。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:包括固定基座(9)和驱动电机,所述驱动电机连接有电机转接座,所述驱动电机包括首端驱动电机(12)、末端驱动电机(14)和若干个分级驱动电机,所述首端驱动电机(12)与固定基座(9)转动连接,所述末端驱动电机(14)连接有相机和亮度计(1),所述首端驱动电机(12)和末端驱动电机(14)之间设置有若干个机械臂,所述机械臂和电机转接座相互连接。
2.根据权利要求1所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述电机转接座开设输出轴口(22)和转接口(23),所述电机转接座包括第一电机转接座(8)、第二电机转接座(6)、第三电机转接座(4)、第四电机转接座(17)、第五电机转接座(19)和第六电机转接座(15),所述分级驱动电机包括第二驱动电机(7)、第三驱动电机(3)、第四驱动电机(18)和第五驱动电机(20),所述首端驱动电机(12)与第一电机转接座(8)连接,所述第二驱动电机(7)与第二电机转接座(6)连接,所述第三驱动电机(3)与第三电机转接座(4)连接,所述第四驱动电机(18)与第四电机转接座(17)连接,所述第五驱动电机(20)与第五电机转接座(19)连接,所述末端驱动电机(14)与第六电机转接座(15)连接。
3.根据权利要求2所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述首端驱动电机(12)的输出轴穿过电机转接座的输出轴口(22)与固定基座(9)转动连接,所述第二驱动电机(7)的输出轴穿过第二电机转接座(6)的输出轴口(22)与第一电机转接座(8)的转接口(23)配合转动连接,所述第三驱动电机(3)的输出轴穿过第三电机转接座(4)的输出轴口(22)连接有过渡转接座(13),所述第三电机转接座(4)的转接口(23)和第二电机转接座(6)的转接口(23)之间通过第一机械臂(5)连接,所述第四驱动电机(18)的输出轴穿过第四电机转接座(17)的输出轴口(22)与第五电机转接座(19)的转接口(23)配合转动连接,所述第四电机转接座(17)的转接口(23)和过渡转接座(13)之间通过第二机械臂(16)连接,所述第五驱动电机(20)的输出轴穿过第五电机转接座(19)的输出轴口(22)与第六电机转接座(15)的转接口(23)配合转动连接,所述末端驱动电机(14)的输出轴穿过第六电机转接座(15)的输出轴口(22)连接有转动支架(21)。
4.根据权利要求1所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述固定基座(9)为矩形座,所述固定基座(9)表面设置有安装平台(11),固定基座(9)底端四角连接有固定吸盘(10),所述安装平台(11)表面开设有转轴口,所述首端驱动电机(12)通过电机联轴器与安装平台(11)表面的转轴口配合转动连接。
5.根据权利要求1所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述驱动电机通过电机联轴器与电机转接座连接。
6.根据权利要求3所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述相机(2)和亮度计(1)安装在转动支架(21)上,所述相机(2)安装在亮度计(1)和末端驱动电机(14)之间。
7.根据权利要求2所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述电机转接座的输出轴口(22)和转接口(23)的轴线垂直相交。
8.根据权利要求1所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述相机(2)进行手眼标定实现视觉伺服功能,引导机械手臂实现精准定位。
9.根据权利要求1所述的用于显示器可视角自动检测的多轴自定位机械手臂,其特征在于:所述亮度计(1)获取亮度信息,亮度计(1)通过时序逻辑实现自动检测。
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