[發明專利]一種分揀建筑垃圾的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810201864.8
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108273761A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 賴雄鳴;黃河;鄭先報;賴琴芳;王成;張勇;緱錦
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 張浠娟

1.一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于，包括：六自由度機械手、傳送帶、激光傳感器及稱重傳感器，六自由度機械手設置在傳送帶的一側，該六自由度機械手內設有主控芯片，所述激光傳感器設置在傳送帶的上方，位于六自由度機械手之前，該激光傳感器與六自由度機械手的主控芯片連接，將從傳送帶上獲取的物料的位置、輪廓及高度信息傳送給主控芯片，所述稱重傳感器與六自由度機械手的主控芯片連接，將物料的重量信息發送給主控芯片，主控芯片根據物料的位置、輪廓、高度及傳送帶的速度，控制六自由度機械手抓取物料的位置和時間，并計算物料的體積，通過物料的重量及體積計算得出物料的密度，再將該物料的密度與不同的物料密度進行對比，得出最相近的物料類型，再由主控芯片規劃出六自由機械手的運動軌跡，將物料抓取至所屬的物料堆中。

2.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述物料的體積是利用積分進行估算，體積的計算公式為：

其中，D為物料的輪廓區域；s(x,y)為物料的面積函數；h＝h(x,y)為物料的高度函數；Δx為兩個激光點在x軸方向的距離差；Δy為兩個激光點在y軸方向的距離差；h_i,j為位于(x_i、y_j)點處的高度，i＝1～n,j＝1～m。

3.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述稱重傳感器為拉力傳感器，該拉力傳感器豎直設置在六自由度機械手上。

4.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述激光傳感器通過一固定架設置在傳送帶的上方。

5.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述傳送帶的一側設有多個物料分類盒。

6.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述六自由度機械手包括腕臂部件、小臂部件及大臂部件。

7.如權利要求1所述的一種分揀建筑垃圾的裝置，其特征在于：所述激光傳感器為多個點傳感器或者二維激光傳感器。

8.一種使用如權利要求1所述分揀建筑垃圾的裝置分揀建筑垃圾的方法，包括以下步驟：

步驟1：將待揀物料散布在傳送帶上，設置傳送帶的傳送速度，將待揀物料傳送到激光傳感器下方；

步驟2：激光傳感器識別到待揀物料，對待揀物料進行掃描，獲取待揀物料的坐標及三維模型信息并發送至主控芯片；

步驟3：主控芯片通過待揀物料的坐標、三維模型信息及傳送帶的速度控制六自由度機械手抓取待揀物料并計算出待揀物料的體積；

步驟4：所述稱重傳感器為拉力傳感器，該拉力傳感器豎直向下安裝在六自由度機械手上，六自由度機械手抓取物料勻速上升，通過采集拉力傳感器的信息獲得待揀物料的重量，通過待揀物料的重量信息和體積信息得出待揀物料的密度；

步驟5：將待揀物料的密度與已知物料的密度進行比較，判斷出待揀物料的類型；

步驟6：主控芯片規劃出六自由度機械手的運動軌跡，控制六自由度機械手將待揀物料放置到指定的所述物料堆中。

9.一種使用如權利要求1所述分揀建筑垃圾的裝置分揀建筑垃圾的方法，包括以下步驟：

步驟1：通過稱重傳感器獲取待揀物料的重量，并將重量信息發送至主控芯片；

步驟2：將待揀物料散布在傳送帶上，設置傳送帶的傳送速度，將待揀物料傳送到激光傳感器下方；

步驟:3：激光傳感器識別到待揀物料，對待揀物料進行掃描，獲取待揀物料的坐標及三維模型信息并發送至主控芯片；

步驟4：主控芯片通過待揀物料的坐標、三維模型信息及傳送帶的速度控制六自由度機械手抓取待揀物料并計算出待揀物料的體積；

步驟5：通過待揀物料的重量信息和體積信息得出待揀物料的密度；

步驟6：將待揀物料的密度與已知物料的密度進行比較，判斷出待揀物料的類型；

步驟7：主控芯片規劃出六自由度機械手的運動軌跡，控制六自由度機械手將待揀物料放置到指定的所述物料堆中。