CN220637894U - 一种基于视觉的机械手轮式小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于视觉的机械手轮式小车，包括带有四个无动力车轮的移动小车，移动小车的中部转动连接有驱动齿轮，通过在地面上铺设齿条，驱动齿轮啮合在齿条上转动使移动小车行走；在移动小车的顶盖上通过转动盘安装有机械手臂，机械手臂通过转动盘在移动小车上自由转动；机械手臂上依次设置有第一关节以及第二关节，机械手臂的端部安装有夹持手，夹持手上安装有视觉影像系统。本实用新型除了小车本身带有的四个车轮外，还采用驱动齿轮实现对小车的驱动，由此小车具有包括车轮以及驱动齿轮在内的5个轮子，可保证小车的平稳运行。当驱动齿轮停止转动时，对小车具有锁定作用，电机对驱动齿轮的启停控制更容易实现，使小车的刹车效果好。

Description

一种基于视觉的机械手轮式小车

技术领域

本实用新型涉及机械手领域，具体为一种基于视觉的机械手轮式小车。

背景技术

现有的自动加工车间中，多采用机械手进行加工、焊接、货物转运等工序，极大地提高了车间工作的自动化和高效化。但是目前的机械手设备多为固定在加工位点的，不可移动，因此只能完成单一的工作内容，而无法完成更多的工作内容，使机械手的应用范围减小。如公告号为CN105437204B的发明专利公开了一种加载机械手的AGV小车，包括AGV小车、直角坐标型机械手、转移台、回转机构、驱动装置、身份识别仪器和传感器装置。该发明的AGV小车能够在不同高度夹取货物，其转移台的设计可以通过传送井运送货物至不同楼层，代替人工搬运，降低用人成本，提高效率。但机械手的高度较高使整体的重心升高不利于小车运行的稳定性，小车的刹车需复杂的电控系统进行，且车轮的锁定效果不好。此外仅能应用于货物的搬运。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种基于视觉的机械手轮式小车，旨在解决上述现有技术中的问题。

本申请实施例提供了一种基于视觉的机械手轮式小车，包括带有四个无动力车轮的移动小车，移动小车的中部转动连接有驱动齿轮，通过在地面上铺设齿条，驱动齿轮啮合在齿条上转动使移动小车行走；

在所述移动小车的顶盖上通过转动盘安装有机械手臂，机械手臂通过转动盘在移动小车上自由转动；机械手臂上依次设置有第一关节以及第二关节，机械手臂的端部安装有夹持手，夹持手上安装有视觉影像系统。

进一步地，夹持手包括两个夹臂，两个夹臂分别铰接在短杆的两端上，夹臂包括一级臂以及二级臂，一级臂与二级臂相铰接，二级臂长于一级臂，且在二级臂的一侧中部开设有斜槽，斜槽中铰接有限位杆，限位杆的中部固定有连杆，连杆穿过短杆与机械手臂固定连接。

进一步地，移动小车的车体内安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮轴与驱动齿轮传动相接。

进一步地，移动小车的车体上开设有容纳槽，齿轮轴外部设有安装壳，齿轮轴转动连接在安装壳内，安装壳嵌装在容纳槽中。

进一步地，视觉影响系统包括相机、光源以及视觉控制器；视觉控制器与相机、光源均电信号连接，视觉控制器还与机械手控制系统CPU通过端口通信连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种搭载机械手的轮式小车，除了小车本身带有的四个车轮外，还采用驱动齿轮实现对小车的驱动，由此小车具有包括车轮以及驱动齿轮在内的5个轮子，可保证小车的平稳运行。并且当驱动齿轮停止转动时，对小车具有锁定作用，不再需要对小车车轮额外增设刹车系统。电机对驱动齿轮的启停控制更容易实现，使小车的刹车效果好。其次，转动盘以及机械手臂上的两个关节可使机械手臂的形状根据物体重力改变以调节重心位置，避免因机械手臂的重心高引起小车运行不稳的问题出现。其次在夹持手上安装有视觉影响系统，可便于对工作内容的准确识别，可以用于货物的抓取、搬运以及焊接工作中，使应用的范围更广。

附图说明

图1为本实用新型一个视角下的整体结构示意图。

图2为本实用新型另一个视角下的整体结构示意图。

图3为机械手臂的结构示意图。

图4为夹持手的结构示意图。

图中：1、移动小车；2、无动力车轮；3、驱动齿轮；4、容纳槽；5、安装壳；6、齿轮轴；7、机械手臂；8、第一关节；9、第二关节；10、短杆；11、一级臂；12、二级臂；13、斜槽；14、限位杆；15、连杆；16、转动盘；17、视觉影像系统。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示的一种基于视觉的机械手轮式小车，包括带有四个无动力车轮2的移动小车1，移动小车1的中部转动连接有驱动齿轮3，移动小车1的车体上开设有容纳槽4，齿轮轴6外部设有安装壳5，齿轮轴6与安装壳5之间通过轴承连接，使齿轮轴6转动连接在安装壳5内。安装壳5嵌装在容纳槽4中。移动小车1的车体内安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮组合与齿轮轴6传动，使驱动电机驱动齿轮3轴转动，并进一步驱动齿轮3转动。

在地面上铺设与驱动齿轮3啮合的齿条，使驱动齿轮3在齿条上转动为移动小车1提供驱动力，使小车以齿条为轨道移动。例如在取货地点与放货地点之间铺设齿条，使移动小车1在两地点之间往返送货。通过齿轮和齿条驱动的小车，在齿轮停止转动时可实现小车的自锁，并且可完成速度稳定的直线运动。

在移动小车1的顶盖上通过转动盘16安装有机械手臂7，机械手臂7通过转动盘16在移动小车1上水平面内自由转动。如图3所示，机械手臂7上依次设置有第一关节8以及第二关节9，关节为铰接位点，对应在机械手臂7上增设驱动用气缸，两个关节使机械手臂7的运转更加灵活。

机械手臂7的端部安装有夹持手，如图4所示，夹持手包括两个夹臂，两个夹臂分别铰接在短杆10的两端上，夹臂包括一级臂11以及二级臂12，一级臂11与二级臂12相铰接，二级臂12长于一级臂11，且在二级臂12的一侧中部开设有斜槽13，斜槽13中铰接有限位杆14，限位杆14的中部固定有连杆15，连杆15穿过短杆10与机械手臂7固定连接。连杆15用于将夹持手与机械手臂7连接。铰接在一起的短杆10、一级臂11和二级臂12可改变夹臂的形状以便于夹持和松开货物，根据货物的大小、形状、重量等特征改变一级臂11与二级臂12、一级臂11与短杆10的角度，使夹持手的结构灵活，便于应对多种形状的货物(货物也包括焊接枪在内)。

夹持手上安装有视觉影像系统17。视觉影响系统包括相机、光源以及视觉控制器；视觉控制器与相机、光源均电信号连接，视觉控制器还与机械手控制系统CPU通过端口通信连接。

机械手执行抓取任务时，机械手控制系统驱动机械手臂7沿预设的路径移动到特定位置，视觉影像系统的相机对抓取产品进行拍照，并将照片信息和产品位置信息如坐标传输至机械手控制系统CPU，该系统将该照片与储存的标准图片进行比较，产品若为不合格品则被直接放到不合格品处，若为合格品则放到合格品处。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于视觉的机械手轮式小车，其特征在于，包括带有四个无动力车轮的移动小车，移动小车的中部转动连接有驱动齿轮，通过在地面上铺设齿条，驱动齿轮啮合在齿条上转动使移动小车行走；

在所述移动小车的顶盖上通过转动盘安装有机械手臂，机械手臂通过转动盘在移动小车上自由转动；机械手臂上依次设置有第一关节以及第二关节，机械手臂的端部安装有夹持手，夹持手上安装有视觉影像系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的机械手轮式小车，其特征在于，所述夹持手包括两个夹臂，两个夹臂分别铰接在短杆的两端上，夹臂包括一级臂以及二级臂，一级臂与二级臂相铰接，二级臂长于一级臂，且在二级臂的一侧中部开设有斜槽，斜槽中铰接有限位杆，限位杆的中部固定有连杆，连杆穿过短杆与机械手臂固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉的机械手轮式小车，其特征在于，所述移动小车的车体内安装有驱动电机，驱动电机通过齿轮轴与驱动齿轮传动相接。

4.根据权利要求3所述的一种基于视觉的机械手轮式小车，其特征在于，所述移动小车的车体上开设有容纳槽，齿轮轴外部设有安装壳，齿轮轴转动连接在安装壳内，安装壳嵌装在容纳槽中。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉的机械手轮式小车，其特征在于，所述视觉影像系统包括相机、光源以及视觉控制器；视觉控制器与相机、光源均电信号连接，视觉控制器还与机械手控制系统CPU通过端口通信连接。