CN205238065U - 一种抓取不规则物体的多吸盘机械手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，包括固定台和连杆Ⅰ，在所述固定台上设有转动台，在所述转动台上设有摄像头Ⅰ，在旋转套筒下部且处于所述固定套筒外部的侧壁上还设有摄像头Ⅱ，在所述固定台上设有控制台，所述控制台根据所述摄像头Ⅰ的摄像来对抓取物的方位和距离进行定位，所述控制台还根据所述摄像头Ⅱ的摄像计算出抓取物的空间坐标，最后所述控制台根据对抓取物的定位和空间坐标来实现物体的抓取。本实用新型提供的一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，可以实现对不规则物体的准确抓取，并且通过摄像头的摄像来对抓取物进行定位以及计算出抓取物的空间坐标，使得物体的抓取工作可靠快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械手领域，具体涉及一种抓取不规则物体的多吸盘机械手。
背景技术
在当代工业生产中，随着科技日新月益的发展，机械人手臂即机械手与有人类的手臂最大区别就在于：其具有较高的灵活度与超强的耐力度。然而，对于某些异形不规则零件来说，如三棱锥形、半球形和圆台形状的物体，由于目前还没有一种专门用于抓取该类物体的机械手夹具，使用现有的机械手来抓取仍然比较困难，尤其是三棱锥形和半球形物体，即使人工来抓取也很困难。
实用新型内容
综上所述，为了克服现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抓取不规则物体的多吸盘机械手。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，包括固定台和连杆Ⅰ，在所述固定台上设有转动台，所述转动台上设有通过电机Ⅰ带动可360°水平旋转的导柱控制台，所述导柱控制台上固定连接有竖直设置的螺纹导柱，在该螺纹导柱上设有与其螺纹连接且所述导柱控制台转动可上下位移的移动块，所述连杆Ⅰ一端固定连接所述移动块，所述连杆Ⅰ的另外一端水平延伸并通过铰接链Ⅰ连接水平设置的连杆Ⅱ的一端，该铰接链Ⅰ通过电机Ⅱ带动可以带动所述连杆Ⅱ绕着所述铰接链Ⅰ水平360°转动，所述连杆Ⅱ远离所述铰接链Ⅰ的一端连接竖直向下的固定套筒，并且所述连杆Ⅰ为通过气缸Ⅰ带动可以伸长或者缩短的可伸缩杆；
所述固定套筒内设有通过电机Ⅲ的带动可轴向转动的旋转套筒，并且所述旋转套筒的下部延伸到所述固定套筒下端外部，所述旋转套筒下部且处于所述固定套筒外部的一圈侧壁上均匀连接多个侧面吸盘导杆，所述侧面吸盘导杆形成抓取物体侧面的抓手，在所述侧面吸盘导杆远离所述旋转套筒的一端设有用于吸附住物体侧面的侧面吸盘，在所述旋转套筒内还设有通过气缸Ⅱ的带动可实现上下位移的正面吸盘导杆，在所述正面吸盘导杆的下端设有吸附住物体上表面的正面吸盘，在所述连杆Ⅱ上设有可以将所述侧面吸盘和所述正面吸盘抽真空的真空发生器；
在所述转动台上设有摄像头Ⅰ，在所述旋转套筒下部且处于所述固定套筒外部的侧壁上还设有摄像头Ⅱ，在所述固定台上设有控制台，该控制台与所述摄像头Ⅰ、所述摄像头Ⅱ、所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ电联，并且所述控制台根据所述摄像头Ⅰ的摄像来对抓取物的方位和距离进行定位，所述控制台还根据所述摄像头Ⅱ的摄像计算出抓取物的空间坐标，最后所述控制台根据对抓取物的定位和空间坐标来控制所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ的运行实现物体的抓取。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步，所述控制台包括以ARM为主控模块的控制中心。
进一步，所述旋转套筒通过铰接链Ⅱ连接所述侧面吸盘导杆。
进一步，所述旋转套筒包括上部径向尺寸较小的部分和下部径向尺寸较大的部分组成，并且该上部径向尺寸较小的部分可转动处于所述固定套筒内。
进一步，在所述螺纹导柱的顶部设有防止所述移动块向上位移脱离所述螺纹导柱的挡块。
进一步，在所述固定套筒的顶部设有用于防止所述旋转套筒脱离所述固定套筒的挡环。
进一步，所述固定台通过连接孔固定在移动车上。
进一步，所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ和所述电机Ⅲ均为步进电机。
进一步，所述摄像头Ⅰ通过支架Ⅰ安装在所述转动台上。
进一步，所述摄像头Ⅱ通过支架Ⅱ安装在所述旋转套筒的侧壁上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，可以实现对不规则物体的准确抓取，并且通过摄像头的摄像来对抓取物进行定位以及计算出抓取物的空间坐标，使得物体的抓取工作可靠快捷。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为旋转套筒的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、侧面吸盘，2、侧面吸盘杆，3、正面吸盘，4、正面吸盘导杆，5、转动铰接链Ⅰ，6、旋转套筒，7固定套筒，8、挡环，9、真空发生器，10、连杆Ⅱ，11、转动铰接链Ⅰ，12、连杆Ⅰ，13、挡块，14、移动块，15、螺纹导柱，16、导柱控制台，17、转动台，18、控制台，19、连接孔，20、固定台，21、支架Ⅰ，22、摄像头Ⅰ，23、支架Ⅱ，24、摄像头Ⅱ。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，包括固定台20和连杆Ⅰ12，所述固定台20通过连接孔19固定在移动车上。在所述固定台20上设有转动台17，所述转动台17上设有通过电机Ⅰ带动可360°水平旋转的导柱控制台16，所述导柱控制台16上固定连接有竖直设置的螺纹导柱15，在该螺纹导柱15上设有与其螺纹连接且随所述导柱控制台16水平旋转可上下位移的移动块14，在所述螺纹导柱15的顶部设有防止所述移动块14向上位移脱离所述螺纹导柱15的挡块13。所述连杆Ⅰ12一端固定连接所述移动块14，所述连杆Ⅰ12的另外一端水平延伸并通过铰接链Ⅰ11连接水平设置的连杆Ⅱ10的一端，该铰接链Ⅰ11通过电机Ⅱ带动可以带动所述连杆Ⅱ10绕着所述铰接链Ⅰ11水平360°转动，所述连杆Ⅱ10远离所述铰接链Ⅰ11的一端连接竖直向下的固定套筒7，并且所述连杆Ⅰ12为通过气缸Ⅰ带动可以伸长或者缩短的可伸缩杆。
所述固定套筒7内设有通过电机Ⅲ的带动可轴向转动的旋转套筒6，具体的：所述旋转套筒6包括上部径向尺寸较小的部分和下部径向尺寸较大的部分组成，并且该上部径向尺寸较小的部分可转动处于所述固定套筒7内，在所述固定套筒7的顶部设有用于防止所述旋转套筒6脱离所述固定套筒7的挡环8。并且所述旋转套筒6的下部延伸到所述固定套筒7下端外部，所述旋转套筒6下部且处于所述固定套筒7外部的一圈侧壁上通过铰接链Ⅱ5均匀连接多个可上下摆动的侧面吸盘导杆2，所述侧面吸盘导杆2形成抓取物体侧面的抓手，在所述侧面吸盘导杆2远离所述旋转套筒6的一端设有用于吸附住物体侧面的侧面吸盘1，在所述旋转套筒6内还设有通过气缸Ⅱ的带动可实现上下位移的正面吸盘导杆4，在所述正面吸盘导杆4的下端设有吸附住物体上表面的正面吸盘3，在所述连杆Ⅱ10上设有可以将所述侧面吸盘1和所述正面吸盘3抽真空的真空发生器9。
在所述转动台17上通过支架Ⅰ21设有摄像头Ⅰ22，在所述旋转套筒6下部且处于所述固定套筒7外部的侧壁上通过支架Ⅱ23还设有摄像头Ⅱ24，在所述固定台20上设有包括以ARM为主控模块为控制中心的控制台18，该控制台18与所述摄像头Ⅰ22、所述摄像头Ⅱ24、所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ电联，并且所述控制台18根据所述摄像头Ⅰ22的摄像来对抓取物的方位和距离进行定位，所述控制台18还根据所述摄像头Ⅱ24的摄像计算出抓取物的空间坐标，最后所述控制台18根据对抓取物的定位和空间坐标来控制所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ的运行实现物体的抓取，所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ和所述电机Ⅲ均为步进电机。
在抓取工作的过程中，首先由控制台18的控制中心根据摄像头Ⅰ22的摄像对抓取物的方位和距离进行定位，接着控制台18通过控制电机Ⅰ的运行实现移动块14的上下位移、通过控制电机Ⅱ的运行实现连接杆Ⅱ10的旋转、通过控制电机Ⅲ的运行实现旋转套筒6的转动、通过控制气缸Ⅰ的运行实现连杆Ⅰ12的伸缩以及通过控制气缸Ⅱ的运行实现正面吸盘导杆4的上下位移，最终控制台18将侧面吸盘导杆2以及正面吸盘导杆4形成的机械爪移动到抓取物的正上方。再通过摄像头Ⅱ24对抓取物的空间轮廓进行图像采集，并将采集的图像传送到以ARM为主控模块的控制中心，由控制中心对图像进行处理，计算出抓取物的空间坐标。然后控制台18再通过上述对电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ、气缸Ⅰ以及气缸Ⅱ的控制实现机械爪对抓取物进行抓取。通过真空发生器9将侧面吸盘1和正面吸盘3抽真空，正面真空吸盘3可单独对不规则物体进行抓取，侧面吸盘1形成的抓手也可以对某些不规则物体进行抓取，必要时正面真空吸盘3和侧面吸盘1形成的抓手联合对物体进行稳定有效地抓取。当单独采用正面真空吸盘3工作时，侧面吸盘1形成的抓手在步进电机的带动下向上旋转，直到侧面吸盘1全部处于旋转套筒6的两侧，最后再通过正面真空吸盘3抓取物体即可。当单独采用侧面吸盘1工作时，正面吸盘导杆4向上收缩，侧面吸盘杆1通过步进电机Ⅲ的运行随着旋转套筒6的旋转而转动，将侧面吸盘1运动到合适位置即贴合到抓取物的侧面，由真空发生器9对侧面吸盘1做抽真空处理，从而吸附住抓取物，实现抓取。由于采用图像处理技术来完成物体的三维定位，提供更精确的三维坐标，从而使得物体的抓取工作可靠快捷。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抓取不规则物体的多吸盘机械手，其特征在于，包括固定台(20)和连杆Ⅰ(12)，在所述固定台(20)上设有转动台(17)，所述转动台(17)上设有通过电机Ⅰ带动可360°水平旋转的导柱控制台(16)，所述导柱控制台(16)上固定连接有竖直设置的螺纹导柱(15)，在该螺纹导柱(15)上设有与其螺纹连接且随所述导柱控制台(16)水平旋转可上下位移的移动块(14)，所述连杆Ⅰ(12)一端固定连接所述移动块(14)，所述连杆Ⅰ(12)的另外一端水平延伸并通过铰接链Ⅰ(11)连接水平设置的连杆Ⅱ(10)的一端，该铰接链Ⅰ(11)通过电机Ⅱ带动可以带动所述连杆Ⅱ(10)绕着所述铰接链Ⅰ(11)水平360°转动，所述连杆Ⅱ(10)远离所述铰接链Ⅰ(11)的一端连接竖直向下的固定套筒(7)，并且所述连杆Ⅰ(12)为通过气缸Ⅰ带动可以伸长或者缩短的可伸缩杆；
所述固定套筒(7)内设有通过电机Ⅲ的带动可轴向转动的旋转套筒(6)，并且所述旋转套筒(6)的下部延伸到所述固定套筒(7)下端外部，所述旋转套筒(6)下部且处于所述固定套筒(7)外部的一圈侧壁上均匀连接多个可以上下摆动的侧面吸盘导杆(2)，所述侧面吸盘导杆(2)形成抓取物体侧面的抓手，在所述侧面吸盘导杆(2)远离所述旋转套筒(6)的一端设有用于吸附住物体侧面的侧面吸盘(1)，在所述旋转套筒(6)内还设有通过气缸Ⅱ的带动可实现上下位移的正面吸盘导杆(4)，在所述正面吸盘导杆(4)的下端设有吸附住物体上表面的正面吸盘(3)，在所述连杆Ⅱ(10)上设有可以将所述侧面吸盘(1)和所述正面吸盘(3)抽真空的真空发生器(9)；
在所述转动台(17)上设有摄像头Ⅰ(22)，在所述旋转套筒(6)下部且处于所述固定套筒(7)外部的侧壁上还设有摄像头Ⅱ(24)，在所述固定台(20)上设有控制台(18)，该控制台(18)与所述摄像头Ⅰ(22)、所述摄像头Ⅱ(24)、所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ电联，并且所述控制台(18)根据所述摄像头Ⅰ(22)的摄像来对抓取物的方位和距离进行定位，所述控制台(18)还根据所述摄像头Ⅱ(24)的摄像计算出抓取物的空间坐标，最后所述控制台(18)根据对抓取物的定位和空间坐标来控制所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ、所述电机Ⅲ、所述气缸Ⅰ以及所述气缸Ⅱ的运行实现物体的抓取。
2.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述控制台(18)包括以ARM为主控模块的控制中心。
3.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述旋转套筒(6)通过铰接链Ⅱ(5)连接所述侧面吸盘导杆(2)。
4.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，在所述螺纹导柱(15)的顶部设有防止所述移动块(14)向上位移脱离所述螺纹导柱(15)的挡块(13)。
5.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，在所述固定套筒(7)的顶部设有用于防止所述旋转套筒(6)脱离所述固定套筒(7)的挡环(8)。
6.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述固定台(20)通过连接孔(19)固定在移动车上。
7.根据权利要求1所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述旋转套筒(6)包括上部径向尺寸较小的部分和下部径向尺寸较大的部分组成，并且该上部径向尺寸较小的部分可转动处于所述固定套筒(7)内。
8.根据权利要求1至7任一所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述电机Ⅰ、所述电机Ⅱ和所述电机Ⅲ均为步进电机。
9.根据权利要求1至7任一所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述摄像头Ⅰ(22)通过支架Ⅰ(21)安装在所述转动台(17)上。
10.根据权利要求1至7任一所述的多吸盘机械手，其特征在于，所述摄像头Ⅱ(24)通过支架Ⅱ(23)安装在所述旋转套筒(6)的侧壁上。
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