CN207223954U - 一种智能抓取机器人 - Google Patents

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吴雄辉
张银磊
刘阳
刘新建
赵强
佀昶
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Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域,提供了一种智能抓取机器人,其包括抓取系统、引导系统、机架和行走装置,抓取系统包括机械臂和抓取装置,机械臂与机架连接,抓取装置连接在机械臂上,引导系统用于识别物体的位置和形状信息,从而实现了对物体位置和形状信息的识别和判断,并引导行走装置、机械臂、抓取装置进行相应的运动,从而实现对物体的智能抓取,特别适用于连续抓取位置、形状均不确定的多个物体。

Description

一种智能抓取机器人
技术领域
[0001] 本实用新型涉及机器人技术领域,尤其涉及一种智能抓取机器人。
背景技术
[0002] 随着科技的高速发展,在很多场合可利用自动化机器取代人工进行相关的活动和 操作,例如抓取装置,其广泛应用于工业生产、物流、冶金医疗、及3C产业等领域,用以取代 人手进行抓取和搬运等重复性、机械性工作,能够极大程度上提高生产;同时也能取代人手 进行一些复杂、危险性高的工作,较大程度上保证人身安全。但现有技术中,采用机器人对 位置、形状具有一定规律的一个或多个物体进行机械式地重复抓取和搬运,而对于位置、形 状均不确定的多个物体,无法进行识别和连续抓取,不具备灵活性。
[0003] 因此,需要针对上述现有技术中存在的问题,提供一种技术方案以解决上述问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能抓取机器人,可识别物体位置、 形状信息并作出相应的动作对物体进行抓取。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 提供了一种智能抓取机器人,其包括抓取系统、引导系统和机架,所述抓取系统包 括机械臂和抓取装置,所述机械臂与所述机架连接,所述抓取装置连接在所述机械臂上,所 述引导系统用于识别物体的位置和形状信息。
[0007] 作为上述技术方案的改进,所述机械臂包括若干个串联的骨节,每个所述骨节上 均对应设置有驱动装置和电位器,所述驱动装置可驱动所述骨节进行转动,所述电位器用 于测量相应的所述骨节的位置信息。
[0008] 作为上述技术方案的进一步改进,所述机械臂包括包括第一骨节和第二骨节,所 述第一骨节与所述机架铰接,并通过第一驱动装置进行驱动。
[0009] 作为上述技术方案的进一步改进,所述第二骨节与所述第一骨节铰接并通过第二 驱动装置进行驱动,所述抓取装置与所述第二骨节相连接。
[0010] 作为上述技术方案的进一步改进,所述第一骨节包括两个u型板,所述U型板相互 固定连接型成H型结构。
[0011] 作为上述技术方案的进一步改进,还包括行走装置,所述行走装置与所述机架相 连接,所述智能抓取机器人可通过所述行走装置进行位置移动。 _
[0012] 作为上述技术方案的进一步改进,所述行走装置包括第一组车轮、第二组车轮、行 走动力装置和光电传感器,所述行走动力装置用于驱动所述第一组车轮转动,所述光电传 感器安装在所述第二组车轮上,所述第一组车轮和所述第二组车轮通过同步带进行连接。
[0013] 作为上述技术方案的进一步改进,所述抓取装置包括第三驱动装置、连杆机构和 手爪,所述第三驱动装置驱动所述连杆机构运动并带动所述手爪进行抓取和释放操作。
[0014] 作为上述技术方案的进一步改进,所述引导系统包括摄像头和引导控制板,所述 摄像头用于拍摄实时画面形成图像信号,并将该图像信号传输到所述引导控制板。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进,所述引导系统还包括第四驱动装置,所述第四 驱动装置用于调整所述摄像头的角度。
[0016] 本实用新型的有益效果是:
[0017]本实用新型一种智能抓取机器人,其包括抓取系统、引导系统、机架和行走装置, 抓取系统包括机械臂和抓取装置,机械臂与所述机架连接,抓取装置连接在所述机械臂上, 引导系统用于识别物体的位置和形状信息,从而实现了对物体位置和形状信息的识别和判 断,并引导行走装置、机械臂、抓取装置进行相应的运动,从而实现对物体的智能抓取,具有 灵活性,特别适用于抓取位置、形状均不确定的多个物体。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需 要使用的附图做简单说明:
[0019]图1为本实用新型智能抓取机器人一个实施例的立体示意图;
[0020]图2为图1所示实施例另一个角度的立体示意图。
具体实施方式
[0021]以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行 清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只 是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技 术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范 围。另外,专利中涉及到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体 实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本实用新型中所涉及的上、 下、左、右等方位描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。 本实用新型中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0022]图1为本实用新型智能抓取机器人一个实施例的立体示意图,参考图1,本实施例 中,智能抓取机器人包括抓取系统100、引导系统200、机架300、行走系统400和核心控制板 500,抓取系统100包括机械臂110和抓取装置120,机架包括平板310和立柱320,引导系统 200用于识别物体的位置和形状信息,该智能抓取机器人通过行走系统400进行位置移动, 核心控制板500用于与抓取系统100、引导系统200和行走系统400进行信息交互并对其进行 控制。
[0023] 机械臂110连接在平板310上,抓取装置120连接在机械臂110上。机械臂110包括若 干个串联的骨节,每个骨节上均对应设置有驱动装置和电位器,驱动装置可驱动骨节进行 转动,电位器用于测量相应的骨节的位置信息,驱动装置和电位器均与核心控制板500相连 接。本实施例中,机械臂110包括第一骨节111和第二骨节112,第一骨节与机架300铰接,并 通过第一驱动装置113进行驱动,第一电位器(图中未示出)测量第一骨节111的位置信息并 发送到核心控制板500。第二骨节112与该第一骨节111铰接并通过第二驱动装置114进行驱 动,抓取装置120与第二骨节112相连接。优选的,第一骨节111包括两个U型板,该U型板相互 固定连接型成H型结构,该H型结构的一端与机架平板310上的第一安装架311相铰接,并与 第一驱动装置113的输出端相连接,第一驱动装置113可驱动第一骨节进行1自由度的转动, 转动平面垂直于平板31〇,该H型结构的另一端与第二骨节112铰接,第二骨节可绕该铰接处 进行1自由度的转动,转动平面垂直于机架的平板310。
[0024] 抓取装置120包括第三驱动装置121、连杆机构122和手爪123,第三驱动装置121驱 动该连杆机构122运动并带动手爪I23进行收拢或张开,从而实现抓取和释放操作,本实施 例中,连杆机构优选为四连杆机构。抓取装置可为两爪或多爪结构或,第三驱动装置可为电 动、气动等可提供动力的装置,第三驱动装置与连杆机构的连接方式可通过皮带或齿轮等 传动方式进行连接。
[0025]引导系统200为基于图像识别的视觉引导系统,其包括摄像头210、引导控制板220 和第四驱动装置(图中未示出),摄像头210用于拍摄实时画面形成图像信号,并将该图像信 号传输到引导控制板220,引导控制板220将上述图像信息传递到核心控制板500进行计算 和处理,核心控制板500通过处理该图像信息,即可对抓取系统100、引导系统200和行走系 统400等进行控制,从而实现视觉引导的目的。第四驱动装置可调整摄像头210的角度,使得 摄像头获得最佳视野,有利于更全面地捕捉画面信息。
[0026]核心控制板500包含主控芯片、通信模块、电池控制模块、散热模块。主控芯片用于 进行图像处理的计算,通信模块用于接收和传输信号,可通过wifi、蓝牙或者其他形式的无 线或有线通信,电池控制模块用于进行输出电压调节和充放电控制。
[0027]图2为图1所示实施例另一个角度的立体示意图,参考图2,行走装置400设置在机 架的平板31〇底面,智能抓取机器人可通过该行走装置400进行位置移动。
[0028]行走装置包括车轮、行走动力装置和光电传感器,所述行走动力装置用于驱动所 述车轮转动,所述光电传感器,所述行走动力装置和光电传感器设置在所述车轮上。
[0029]行走装置包括第一组车轮410、第二组车轮420、行走动力装置430和光电传感器 440,行走动力装置43〇安装在第一组车轮410的轮毂上,用于驱动所述第一组车轮转动,光 电传感器440用于收集其作用范围内的物体和路面信息,其安装在第二组车轮420上,第一 组车轮410和第二组车轮4加通过同步带进行连接,行走动力装置似〇驱动第一组车轮410转 动,同时通过该同步带带动第二组车轮420转动,在运动的过程中,第一组车轮410和第二组 车轮42〇可以围绕二者的中心进行36〇度旋转,使得其转弯半径为〇,可以在狭小的空间内运 动。
[0030]同时参考图1和图2,本实施例可通过自动控制和手动控制的方式对物体进行智能 抓取,其中自动控制过程如下:引导控制板220控制行走装置和摄像头210的位置,摄像头 210捕捉到一些视频信息,将视频信息传输给核心控制板5〇〇。核心控制板5〇〇识别是否有需 要被抓取的物体信息,如果有,提取出大小、位置信息。将信息传输给引导控制板220,引导 控制板=0通过控制抓取系统抓取物体。同时,核心控制板5〇〇将视频传输至控制端,控制端 可以显示抓取全过程。
[0031]手动运行过程如下:摄像头210将视频信息传输至核心控制板500,核心控制板500 将图像传输至控制端。人工操控控制端,在控制端发出运动的指令,将指令传输给核心控制 板5〇〇,核心控制板500再将信息传输至引导控制板220,以实现相关的运动,摄像头21〇运 动、行走装置400运动、机械臂丨〗〇运动或者抓取装置丨2〇的抓取运动。
[0032]上述仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型并不限制于所述实施例,熟悉 本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换,这 些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1. 一种智能抓取机器人,其特征在于:包括抓取系统、引导系统和机架,所述抓取系统 包括机械臂和抓取装置,所述机械臂与所述机架连接,所述抓取装置连接在所述机械臂上, 所述引导系统用于识别物体的位置和形状信息。
2. 根据权利要求1所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述机械臂包括若干个串联的 骨节,每个所述骨节上均对应设置有驱动装置和电位器,所述驱动装置可驱动所述骨节进 行转动,所述电位器用于测量相应的所述骨节的位置信息。
3. 根据权利要求2所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述机械臂包括包括第一骨节 和第二骨节,所述第一骨节与所述机架较接,并通过第一驱动装置进行驱动。
4. 根据权利要求3所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述第二骨节与所述第一骨节 铰接并通过第二驱动装置进行驱动,所述抓取装置与所述第二骨节相连接。
5. 根据权利要求4所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述第一骨节包括两个U型板, 所述U型板相互固定连接型成H型结构。
6. 根据权利要求1〜5中的任一项所述的智能抓取机器人,其特征在于:还包括行走装 置,所述行走装置与所述机架相连接,所述智能抓取机器人可通过所述行走装置进行位置 移动。
7. 根据权利要求6所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述行走装置包括第一组车 轮、第二组车轮、行走动力装置和光电传感器,所述行走动力装置用于驱动所述第一组车轮 转动,所述光电传感器安装在所述第二组车轮上,所述第一组车轮和所述第二组车轮通过 同步带进行连接。
8. 根据权利要求1〜5中的任一项所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述抓取装置 包括第三驱动装置、连杆机构和手爪,所述第三驱动装置驱动所述连杆机构运动并带动所 述手爪进行抓取和释放操作。
9.根据权利要求8所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述引导系统包括摄像头和引 导控制板,所述摄像头用于拍摄实时画面形成图像信号,并将该图像信号传输到所述引导 控制板。
10.根据权利要求9所述的智能抓取机器人,其特征在于:所述引导系统还包括第四驱 动装置,所述第四驱动装置用于调整所述摄像头的角度。
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