CN210847258U - 一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车 - Google Patents

Abstract

一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，包括底盘、四个直流电机以及四个车轮，所述小车还包括循迹系统、用于采集图片并进行识别与定位的视觉识别系统、用于检测货架上是否有物品的物品检测装置、抓取机构、收集装置和控制系统，所述循迹系统安装在底盘上，所述四个直流电机、循迹系统、微型电脑、两个激光传感器、抓取机构均与控制系统连接。本实用新型提供了一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，能够高效、开发成本低的实现对物料以及球类的识别与分拣，且集成了智能循迹、机械手、图像采集与识别等功能，大大提高了视觉识别智能循迹小车的适应性和效率。

Description

一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车

技术领域

本实用新型涉及智能小车技术领域，尤其是涉及一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车。

背景技术

随着社会的发展，在现代企业生产经营方式和市场销售方式的变革以及人们对高质量生活的追求与渴望，这使得智能化设备逐渐得到普及，从物流运输行业、大型无人商场以及娱乐体育场所等领域都使得智能化设备得到了应用。而目前，在物流方面，传统的人力还是占极大一部分，智能化设备并没有得到更为广泛的应用，使得物流效率较低、工人较为劳累、降低了第三方物流的竞争力；在无人商场方面，更是需要一种能代替工人分拣货物、取货物的智能小车，该小车能准确识别出每种货物，并将其放置正确的地方，这样，可以大为提高了销售效率和服务质量，提高了市场竞争力；在娱乐体育方面，特别是涉及到小球类方面，为了提高人们的娱乐体育质量，减少或者不需要对小球进行捡取，更好的为人们的活动提供方便，就需要一种可以自动寻找和拾取收集的智能设备。

发明内容

为了克服目前物流行业和无人商场行业的效率低下、以及人们在娱乐体育方面的生活质量得不到进一步提高的缺陷，本实用新型提供了一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，能够高效、开发成本低的实现对物料以及球类的识别与分拣，且集成了智能循迹、机械手、图像采集与识别等功能，大大提高了视觉识别智能循迹小车的适应性和效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，包括底盘、四个直流电机以及四个车轮，所述小车还包括循迹系统、用于采集图片并进行识别与定位的视觉识别系统、用于检测货架上是否有物品的物品检测装置、抓取机构、收集装置和控制系统，所述循迹系统安装在底盘上，所述控制系统安装在中层板子上，所述中层板子通过连接螺柱安装在底盘上，所述抓取机构和收集装置分别安装在上层板子的前后两侧上，所述上层板子通过连接螺柱安装在中层板子上；

所述视觉识别系统包括微型电脑、工业摄像头和直立杆，所述微型电脑放置在底盘上，所述工业摄像头设置在直立杆的顶端，所述直立杆的底端固定在上层板子上，所述工业摄像头与所述微型电脑连接；

所述物品检测装置包括两个激光传感器，两个激光传感器上下间隔布置，并分别通过一个夹片安装在直立杆的左侧上，所述工业摄像头的镜头也朝向左侧布置；

所述收集装置包括六个收集单元，其中三个收集单元位于抓取机构的后方并设置在上层板子上，另外三个收集单元位于直立杆的后方并设置在上层收集板上，所述上层收集板通过两张金属叶片分别安装在两根左上层螺柱和两根右上层螺柱的上端，两根左上层螺柱和两根右上层螺柱的下端安装在上层板子的右端上；

所述四个直流电机、循迹系统、微型电脑、两个激光传感器、抓取机构均与控制系统连接。

进一步，所述循迹系统包括四排灰度传感器和四个灰度传感器，四排灰度传感器分别安装在底盘的四边，四个灰度传感器两两一组，分别设置在底盘后部的左右两侧。

再进一步，所述六个收集单元分别为第一收集单元、第二收集单元、第三收集单元、第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元，所述第一收集单元、第二收集单元、第三收集单元设置在上层板子上，所述第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元设置在上层收集板上，所述第一收集单元、第二收集单元、第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元结构相同，均包括一圆盘和一块竖向布置的弧形挡板，弧形挡板的下端固定在圆盘边缘上；所述第三收集单元为一环形凸台。

再进一步，所述抓取机构包括步进电机、滚珠丝杆、机械手基座、机械臂和机械爪，所述步进电机和滚珠丝杆安装于上层板子上，所述步进电机的动力输出端与滚珠丝杆连接，机械手基座安装在滚珠丝杆上并与滚珠丝杆形成丝杆螺母机构，所述机械臂的下端安装在机械手基座上，所述机械爪安装在机械臂的上端上。

更进一步，所述控制系统包括变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板、微控制降压模块、执行降压模块、微控制器和电池，所述变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板并排布置在中层板子的前侧上，所述电池、微控制器、微控制降压模块并排布置在中层板子的后侧上，所述执行降压模块位于微控制降压模块的后方；

所述变频驱动器与步进电机相连，所述左侧电机驱动板与位于左侧的两个直流电机相连，所述右侧电机驱动板与位于右侧的两个直流电机相连，所述微控制降压模块分别与微控制器、四排灰度传感器和四个灰度传感器相连，所述执行降压模块分别与变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板以及抓取机构的执行设备相连，所述电池与微控制降压模块、执行降压模块相连。

本实用新型的有益效果主要表现在：能够高效、开发成本低的实现对物料以及球类的识别与分拣，且集成了智能循迹、机械手、图像采集与识别等功能，大大提高了视觉识别智能循迹小车的适应性和效率，且该小车易于实现、便于维护、开发成本低、适用性广、集成度高以及功能强大。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本实用新型的上层结构示意图。

图4是本实用新型的中层结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图4，一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车包括循迹与移动系统1、控制系统2、抓取机构3、物品检测装置4、视觉识别系统5和收集装置6，所述循迹与移动系统1安装于最底层与地面接触，所述控制系统2位于中层控制整个设备，所述抓取机构3位于上层，所述视觉识别系统5和收集装置6位于上层，所述物品检测装置4安装于视觉识别系统5上；

所述循迹与移动系统1包括循迹系统和移动系统，所述循迹系统包括四排灰度传感器7、四个灰度传感器20，所述移动系统包括四个直流电机9以及四个车轮8，所述四排灰度传感器7安装在最底层的四方，所述四个灰度传感器20位于小车左右两侧且每侧两个，所述四个直流电机9安装在最底层的四个角，所述四个车轮8与四个直流电机9分别进行同轴心配合；

所述控制系统2安装在中层板子33上，包括变频驱动器34、左侧电机驱动板35、右侧电机驱动板36、微控制降压模块37、执行降压模块38、微控制器39和电池40，所述变频驱动器34、左侧电机驱动板35、右侧电机驱动板36并排布置在中层板子33的前侧上，所述电池40、微控制器39、微控制降压模块37并排布置在中层板子33的后侧上，所述执行降压模块38位于微控制降压模块37的后方，所述变频驱动器34与步进电机滚珠丝杆13相连，所述左侧电机驱动板35与左侧电机相连，所述右侧电机驱动板36与右侧电机相连，所述微控制将压模块37与微控制器39、四排灰度传感器7和四个灰度传感器20等相连，所述执行降压模块38与变频驱动器34、左侧电机驱动板35、右侧电机驱动板36以及抓取机构3的执行设备相连，所述电池40与微控制将压模块37、执行降压模块38相连；

所述抓取机构3包括步进电机13、滚珠丝杆、机械手基座14、机械臂31和机械爪28，所述步进电机13和滚珠丝杆安装于上层板子32上，所述步进电机13的动力输出端与滚珠丝杆连接，机械手基座14安装在滚珠丝杆上并与滚珠丝杆形成丝杆螺母机构，所述机械臂31的下端安装在机械手基座14上，所述机械爪28安装在机械臂31的上端上。

所述物品检测装置4包括两个激光传感器16和两个夹片17，所述个激光传感器16分别安装于两个夹片17，所述夹片17固定在直立杆18上，且两个夹片相隔一定距离；激光传感器的发射方向与工业摄像头的镜头方向相同；

所述视觉识别系统5包括微型电脑11、工业摄像头15和直立杆18，所述微型电脑11放置在底盘10上，所述工业摄像头15设置在直立杆18的顶端，所述直立杆18的底端固定在上层板子32上；

所述抓取机构3和收集装置6安装在上层板子32上，所述收集装置6包括两根左上层螺柱19、两根右上层螺柱23、两张金属叶片29，第一收集单元21、第二收集单元22、第三收集单元30、第四收集单元24、第五收集单元25、第六收集单元27和上层收集板26，所述两根左上层螺柱19与两根右上层螺柱23用于连接两张金属叶片29和上层板子32，所述两张金属叶片29再与上层收集板26连接，所述第一收集单元21、第二收集单元22、第三收集单元30固定于上层板子32上，所述第四收集单元24、第五收集单元25、第六收集单元固定于27上层收集板26上；所述第一收集单元21、第二收集单元22、第四收集单元24、第五收集单元25和第六收集单元27结构相同，均包括一圆盘和一块竖向布置的弧形挡板，弧形挡板的下端固定在圆盘边缘上；所述第三收集单元30为一环形凸台，该收集单元是收集易于滚动类的物品，例如小球类，该收集单元的中间还有一个空心圆，用于限制物料滚动。

所述上层板子32、中层板子33以及底盘10都是通过连接螺柱12连接固定的。

本实用新型的工作原理如下：

首先开启设备工作电源，接着通过视觉识别系统5采集图片，然后进行识别与定位，接着反馈给控制系统2，此时，控制系统2控制循迹与移动系统1使小车正确移动到合理位置，再接着控制系统2控制抓取机构3进行物料或者小球的拾取并放置在收集装置6中，然后控制系统2控制小车移动，通过物品检测装置4检测货架是否有物品，若没有物品则将拾取的东西放置在货架上，如此循环。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，包括底盘、四个直流电机以及四个车轮，其特征在于：所述小车还包括循迹系统、用于采集图片并进行识别与定位的视觉识别系统、用于检测货架上是否有物品的物品检测装置、抓取机构、收集装置和控制系统，所述循迹系统安装在底盘上，所述控制系统安装在中层板子上，所述中层板子通过连接螺柱安装在底盘上，所述抓取机构和收集装置分别安装在上层板子的前后两侧上，所述上层板子通过连接螺柱安装在中层板子上；

所述视觉识别系统包括微型电脑、工业摄像头和直立杆，所述微型电脑放置在底盘上，所述工业摄像头设置在直立杆的顶端，所述直立杆的底端固定在上层板子上，所述工业摄像头与所述微型电脑连接；

所述物品检测装置包括两个激光传感器，两个激光传感器上下间隔布置，并分别通过一个夹片安装在直立杆的左侧上，所述工业摄像头的镜头也朝向左侧布置；

所述收集装置包括六个收集单元，其中三个收集单元位于抓取机构的后方并设置在上层板子上，另外三个收集单元位于直立杆的后方并设置在上层收集板上，所述上层收集板通过两张金属叶片分别安装在两根左上层螺柱和两根右上层螺柱的上端，两根左上层螺柱和两根右上层螺柱的下端安装在上层板子的右端上；

所述四个直流电机、循迹系统、微型电脑、两个激光传感器、抓取机构均与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，其特征在于：所述循迹系统包括四排灰度传感器和四个灰度传感器，四排灰度传感器分别安装在底盘的四边，四个灰度传感器两两一组，分别设置在底盘后部的左右两侧。

3.如权利要求1或2所述的一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，其特征在于：所述六个收集单元分别为第一收集单元、第二收集单元、第三收集单元、第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元，所述第一收集单元、第二收集单元、第三收集单元设置在上层板子上，所述第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元设置在上层收集板上，所述第一收集单元、第二收集单元、第四收集单元、第五收集单元和第六收集单元结构相同，均包括一圆盘和一块竖向布置的弧形挡板，弧形挡板的下端固定在圆盘边缘上；所述第三收集单元为一环形凸台。

4.如权利要求2所述的一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，其特征在于：所述抓取机构包括步进电机、滚珠丝杆、机械手基座、机械臂和机械爪，所述步进电机和滚珠丝杆安装于上层板子上，所述步进电机的动力输出端与滚珠丝杆连接，机械手基座安装在滚珠丝杆上并与滚珠丝杆形成丝杆螺母机构，所述机械臂的下端安装在机械手基座上，所述机械爪安装在机械臂的上端上。

5.如权利要求3所述的一种用于分拣物品的视觉识别智能循迹小车，其特征在于：所述控制系统包括变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板、微控制降压模块、执行降压模块、微控制器和电池，所述变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板并排布置在中层板子的前侧上，所述电池、微控制器、微控制降压模块并排布置在中层板子的后侧上，所述执行降压模块位于微控制降压模块的后方；

所述变频驱动器与步进电机相连，所述左侧电机驱动板与位于左侧的两个直流电机相连，所述右侧电机驱动板与位于右侧的两个直流电机相连，所述微控制降压模块分别与微控制器、四排灰度传感器和四个灰度传感器相连，所述执行降压模块分别与变频驱动器、左侧电机驱动板、右侧电机驱动板以及抓取机构的执行设备相连，所述电池与微控制降压模块、执行降压模块相连。

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