CN209273445U - 基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一款基于视觉检测的机械臂急停保护装置，所述机械臂急停保护装置包括主板IO、处理单元、急停控制器、X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏，所述处理单元分别与主板IO、急停控制器相连，所述主板IO分别与X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏相连。本实用新型的急停保护装置通过使用多个摄像头进行多角度位置拍摄，有效确定机械臂所在的空间位置，并识别出其他未被记录的非机械臂的异物，如果有异物出现，将紧急停止机械臂以防止因为机械臂继续运动与异物发生碰撞而造成损坏。

Description

基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置

技术领域

本实用新型涉及视觉识别自动控制领域，特别是涉及一种基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置。

背景技术

在自动化领域，机械臂的作用不可或缺，适度安排机械臂参与生产，能够提高工厂的生产效率、减轻工人劳动强度，并降低对工人技术的过高要求。但在人机协作方面，一些机械往往会由于参数调整不当或设备功能不全而导致意外的发生，因此使用机械臂控制器自带的急停按钮停止机械臂进一步的危险动作是大多数生产环境必要的解决或者提前解决可能发生的危险的措施之一，但急停按钮需要人为按下，由于人的意识需要有较长的反应时间，因而人为控制急停不能最大程度的避免危险发生。因此需要有一个自动化的控制系统来代替人为判断，并在危险可能发生前发送急停指令到目标设备，达到保护的作用。

实用新型内容

本实用新型设计了一种基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置，以提供一种智能的、快速响应的机械臂急停保护装置。

本实用新型提供了一种基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置，包括主板IO、处理单元、急停控制器、X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏，所述处理单元分别与主板IO、急停控制器相连，所述主板IO分别与X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏相连。

进一步地，所述机械臂急停保护装置还包括人机输入设备，所述人机输入设备与处理单元相连。

进一步地，所述处理单元为基于x86平台的IntelCPU主控板。

进一步地，所述机械臂急停保护装置还包括工控机壳体，所述主板IO、处理单元、急停控制器安装在工控机壳体内。

进一步地，所述主板IO上还设有USB2.0、VGA、HDMI、DVI接口。

进一步地，所述机械臂急停保护装置还包括工件放置台，所述X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头分别安装在工件放置台的X轴一侧、Y轴一侧，所述Z轴方向摄像头安装在工件放置台上方。

进一步地，所述X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头均为CCD相机。

本实用新型与现有技术相比，通过在三个方向采用摄像头对机械臂运动空间的图像信息进行采集，并由处理单元对图像信息分析，识别是否存在异物或机械臂工作异常，达到自动分析机械臂工作状态的效果，进而确保存在异物或机械臂工作异常时，处理单元可以第一时间进行识别，及时由处理单元启动急停控制器，由急停控制器快速停止机械臂的运行，达到对机械臂进行急停保护的效果，具有装置结构简单，成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例电路连接原理示意图；

图2为本实用新型实施例具有工件放置台。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本实用新型实施例公开了一种基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置，如图1所示，包括主板IO 6、处理单元7、急停控制器、X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4、液晶屏5，所述处理单元7分别与主板IO 6、急停控制器8相连，所述主板IO 6分别与X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4、液晶屏5相连。

可选的，如图1所示，所述机械臂急停保护装置还包括人机输入设备9，所述人机输入设备9与处理单元7相连。

可选的，所述处理单元7为基于x86平台的IntelCPU主控板7。

可选的，所述机械臂急停保护装置还包括工控机壳体1，所述主板IO 6、处理单元7、急停控制器8安装在工控机壳体1内。

可选的，所述主板IO 6上还设有USB2.0、VGA、HDMI、DVI接口。

其中，如图1所示，X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4均通过网络线与主板IO 6链接，急停控制器8通过数据线与外界的机械臂控制器连接，用于发送急停信号到机械臂控制器。处理单元7中具有设置并存储机械臂轮廓特征、工件轮廓特征、参数的功能，并且可对采集的图像进行提取、分析、计算等处理，人机输入设备9为键盘，具有调试设备、修改参数的功能，而液晶屏5可对急停保护装置的运行信息、错误讯息进行显示，人机输入设备9与液晶屏5具有人与机器之间交流的功能。

工作时，摄像机采集X，Y，Z三个方向的图像数据，并通过主板IO 6传递到处理单元7，由处理单元7对图像数据进行分析和测量，进而识别出机械臂和工件的当前位置，并寻找和识别未被记录的异物以及得出异物的空间位置，若是异物和机械臂空间位置距离的阈值小于设定值，则通过急停控制器8，发送急停命令到机械臂控制器，由机械臂控制器将机械臂驱动器的急停开关关断，使机械臂驱动器停止运行进而停止机械臂的运作。

本实用新型实施例通过在三个方向采用摄像头对机械臂运动空间的图像信息进行采集，并由处理单元7对图像信息分析，识别是否存在异物或机械臂工作异常，达到自动分析机械臂工作状态的效果，进而确保存在异物或机械臂工作异常时，处理单元7可以第一时间进行识别，及时由处理单元7启动急停控制器8，由急停控制器8快速停止机械臂的运行，达到对机械臂进行急停保护的效果，具有装置结构简单，成本低的优点。

可选的，如图2所示，所述机械臂急停保护装置还包括工件放置台10，所述X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3分别安装在工件放置台10的X轴一侧、Y轴一侧，所述Z轴方向摄像头4安装在工件放置台10上方。

其中，如图2所示，工控机壳体1和机械臂分别放置于工件放置台10的两侧。X轴方向摄像头2放置在工件放置台10的右侧，Y轴方向摄像头3放置在工件放置台10的Y轴方向一侧，Z轴方向摄像头4安装在工件放置台10上方，X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4的摄像头方向朝向工件放置台10。机械臂为六轴机械臂，且六轴机械臂底部设有机械臂控制器11，机械臂控制器11通过电线与急停控制器8相连。主板IO 6通过HDMI接口分别与X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4相连，使X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4可向主板IO 6进行高清数据传输，进而提高处理单元7的分辨精度，达到精确识别机械臂位置及异物的效果。

可选的，所述X轴方向摄像头2、Y轴方向摄像头3、Z轴方向摄像头4均为CCD相机。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.基于多视角视觉检测的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述机械臂急停保护装置包括主板IO、处理单元、急停控制器、X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏，所述处理单元分别与主板IO、急停控制器相连，所述主板IO分别与X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头、液晶屏相连。

2.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述机械臂急停保护装置还包括人机输入设备，所述人机输入设备与处理单元相连。

3.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述处理单元为基于x86平台的IntelCPU主控板。

4.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述机械臂急停保护装置还包括工控机壳体，所述主板IO、处理单元、急停控制器安装在工控机壳体内。

5.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述主板IO上还设有USB2.0、VGA、HDMI、DVI接口。

6.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述机械臂急停保护装置还包括工件放置台，所述X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头分别安装在工件放置台的X轴一侧、Y轴一侧，所述Z轴方向摄像头安装在工件放置台上方。

7.根据权利要求1所述的机械臂急停保护装置，其特征在于，所述X轴方向摄像头、Y轴方向摄像头、Z轴方向摄像头均为CCD相机。