[實用新型]一種基于視覺自動抓取的機械手

有效

• 申請號: 201720242331.5
• 申請日: 2017-03-12
• 公開（公告）號: CN206764767U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 姚曉烏;董輝
• 申請（專利權）人: 廣東大唐永恒智能科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J15/02;B25J9/10;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 趙蕊紅

【技術領域】

本實用新型涉及了一種工業機械手，具體是一種基于視覺進行自動抓取的機械手。

【背景技術】

當前，工業機器人特別是機械手在抓取方面也實現了很大的進步，越來越廣泛的應用到工業生產當中。機械手能靈活模仿人類手臂和手指的部分運動功能，按照固定的指令完成抓取、搬運工件的工作。傳統的人工放置工件工作效率低下且自動化程度低，同時伴有危險程度大，勞動力費用高以及工作強度大等各種問題。機械手的誕生，完美的解決了人工放置的問題。但是，由于機械手在結構上存在一定問題，導致即使運用視覺智能輔助的方式，也很難確保機械手能實現完美的精準抓取，并不損傷被抓取的工件。因此，設計一種結構合理同時不損傷工件的機械手整體結構也是一個亟待解決的問題。

【發明內容】

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足而提供一種新型的更為實用的抓取工件的機械手。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種基于視覺自動抓取的機械手，包括底座、第I臂、第II臂和抓取機構；所述底座內設有驅動裝置；所述第I臂通過第I傳動關節與底座連接，所述第II臂通過第II傳動關節與第I臂連接，所述抓取機構安裝在第II臂的外端部；所述第I傳動關節帶動第I臂在水平方向和豎直方向運動，所述第II傳動關節帶動第II臂在豎直方向運動；還包括光源、攝像機、圖像處理系統、控制柜；所述攝像機與圖像處理系統連接，所述控制柜與底座連接；所述攝像機用于捕捉待抓取工件的圖形信息和位置信息，所述攝像機將拍攝到的圖像信息發送給圖像處理系統，圖像處理系統再將上述圖像信息處理后發送至控制柜；控制柜通過底座控制第I傳動關節、第II傳動關節和抓取機構運動；所述第II傳動關節還能帶動第II臂在水平方向運動，所述第II臂還能在水平方向伸縮。

進一步的，所述光源垂直安裝于第II臂上方，并與所述抓取機構的抓取方向垂直。

進一步的，所述光源為圓環形光源；所述攝像機位于所述圓環形光源的中心偏上方位置；所述攝像機的鏡頭的中心軸與圓環形光源的中心軸重合。

進一步的，還包括示教盒，所述示教盒與圖像處理系統連通，識別并調試待抓取工件的圓心及角度參數。

進一步的，所述第II傳動關節內設有兩套手臂驅動裝置，分別位于第II臂兩側；所述手臂驅動裝置包括三軸氣缸和伺服電機，所述三軸氣缸的活塞下部連接手指氣缸，所述手指氣缸與所述抓取機構連接。

進一步的，所述抓取機構有2個，分別安裝在第II臂的外端兩側；所述每個抓取機構分別連接一個手指氣缸，所述抓取機構能在手指氣缸的驅動下分別進行抓取。

進一步的，所述抓取機構的內側設有橫向阻擋模塊。所述橫向阻擋模塊為橡膠塊。所述抓取機構可以是大口機械夾。

在工作過程中，攝像機拍攝待抓取工件的圖像信息后，傳送給圖像處理系統，圖像處理系統對圖像信號進行處理，并通過示教盒對獲取到的待抓取工件的圓心、角度參數進行識別、調試后，將最終形成的控制信號發送給控制柜；控制柜通過驅動裝置，驅動第I臂、第II臂和抓取機構工作，實現工件的轉取、轉運。在抓取工件時，攝像機拍照分別獲取兩個工件的圓心及坐標，并發送給圖像處理系統，圖像處理系統將最終的控制信號發送給控制柜；在控制柜的指令下，電磁閥通過PU管控制壓力氣體進出，第I臂根據控制信號的指令在驅動裝置的作用下進行水平方向或豎直方向的運動，第II臂2根據控制信號的指令在驅動裝置的作用下進行水平或豎直方向的運動，并且第II臂還能根據控制信號指令在水平方向自由伸長或收縮。機械手通過第I臂1和第II臂2的移動，確保抓取機構3能準確移動至待抓取工件9的上方，再根據控制信號指令下降至指定位置。最終抓取機構在手指氣缸活塞運動的帶動下夾緊工件。當第一個抓取機構完成抓取后，第二個抓取機構開始抓取；兩個抓取機構均抓取完畢后，機械手將恢復初始位置，并將被抓取工件移動至指定模具上。

由于第II臂上設有兩個抓取機構，因此為確保抓取機構的定位精度，在抓取機構的內側設置了橫向阻擋模塊，以便夾取工件時防止工件前后跑偏，同時此橫向阻擋模塊采用橡膠材料，材質較軟，不會損傷工件。