[實用新型]一種空間坐標定位抓取機械手

有效

• 申請號: 201320277648.4
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203266633U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 楊海軍;李彬;許藝萍;孫啟鵬;張麗潔;王海霞;李軍
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/12;B25J3/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張彬

技術領域

本實用新型涉及一種機械手，具體為一種空間坐標定位抓取機械手。

背景技術

機械手是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置，在現代生產過程中，機械手被廣泛的應用于自動生產線中，代替人在高溫、高壓、有放射性以及毒性污染等惡劣環境中工作，避免人身傷亡事故的發生。機械手在執行任務過程中，為滿足對目標物體的抓取精度要求其具有較好的位置定位精度，位置精度的高低很大程度上取決于位置的控制方式以及機械手運動部件本身的精度和剛度等因素。目前，工業機械手大多數采用常規的二維平面定位方式，且多是單一的一種定位方式，工作范圍小、定位速度慢且精度不高，從而影響機械手的抓取精度。

實用新型內容

為了解決現有的工業機械手定位速度慢且精度不高的問題，本實用新型提供一種空間坐標定位抓取機械手，其采用雙重定位方式，提高了定位速度和精度。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為：一種空間坐標定位抓取機械手，包括底座、支柱、滑動機構、伸縮臂和抓手，支柱固定在底座上并由底座內的動力裝置帶動旋轉，滑動機構滑動設置在支柱上，伸縮臂一端連接在滑動機構上，另一端與抓手連接，伸縮臂包括多個依次活動連接的臂關節，所述滑動機構上設置有兩個構成雙目結構的攝像頭和用于檢測目標物體位置的激光傳感器，兩個攝像頭和激光傳感器檢測到的信息傳到機械手內部的單片機，單片機通過伺服電機控制機械手的動作。

所述機械手還包括一個仿真遙控器，仿真遙控器具有與伸縮臂相同的臂關節結構，并且仿真遙控器內部設置有與其臂關節相關聯的電位器，電位器將操控者的轉動信息反饋給機械手內的單片機。

所述抓手的夾持部設置有壓敏元件構成的接觸覺傳感器。

有益效果：本實用新型在機械手內部設置有雙目攝像頭和目標物體檢測傳感器，可以對工作空間進行360度全方位立體式掃描，將目標物體的位置信息傳回單片機進行處理，兩種定位方式的數據可以對比處理，從而精確定位目標物體的空間三維坐標，提高定位精度。另外，本實用新型可以通過機械手本身的自動定位進行自動抓取，也可以通過手動操縱仿真遙控器來控制機械手的抓取，兩種抓取方式，操作更方便和人性化。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中標記為：1、底座，2、支柱，3、滑動機構，4、伸縮臂，5、抓手，6、攝像頭，7、激光傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

一種空間坐標定位抓取機械手，包括底座1、支柱2、滑動機構3、伸縮臂4和抓手5，支柱2固定在底座1上并由底座1內的動力裝置帶動旋轉，支柱2可360度旋轉，使得伸縮臂4可以全方位掃描，沒有工作死角，滑動機構3滑動設置在支柱2上，滑動機構3內包括一個步進電機，步進電機的齒輪和支柱2上的齒條嚙合，使得滑動機構3可以靈活的上下滑動。伸縮臂4一端連接在滑動機構3上，另一端與抓手5連接，伸縮臂4包括多個依次活動連接的臂關節，所述滑動機構3上設置有兩個構成雙目結構的攝像頭6和用于檢測目標物體位置的激光傳感器7，兩個攝像頭6和激光傳感器7檢測到的信息傳到機械手內部的單片機，單片機通過伺服電機控制機械手的動作。

激光傳感器7的掃描定位是隨滑動機構3自上而下的滑動過程進行的，其密集安裝在滑動機構3的周圍，激光傳感器7自上而下掃描空間中的目標物體，從而確定目標物體的空間Z坐標，找到目標物體后，伸縮臂4會自動轉到正對目標物體的方向，激光傳感器7開始測距，距離數據傳輸到單片機中處理確定目標物體的X坐標和Y坐標，系統自動建立三維空間模型，以確定伸縮臂4的曲張數據。兩個攝像頭6構成雙目來獲取目標物體的兩幅圖像，單片機通過計算空間點在兩幅圖像中的視差來獲取目標物體的二維坐標值。采用兩種定位方式，數據進行對比處理，提高定位精度，保證快速準確的抓取。

所述機械手還包括一個仿真遙控器，仿真遙控器具有與伸縮臂4相同的臂關節結構，并且仿真遙控器內部設置有與其臂關節相關聯的電位器，電位器將操控者的轉動信息反饋給機械手內的單片機。操縱者只需操縱仿真遙控器，機械手就能做出與操控者一樣的動作，達到手動遙控的目的。

所述抓手5的夾持部設置有壓敏元件構成的接觸覺傳感器，已經抓到的物件如果出現掉落，可以迅速追蹤，重新抓取。