[發(fā)明專利]一種協(xié)作機(jī)器人裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010533880.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111633683A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳翠屏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州道源信息科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J15/08
• 分類號(hào): B25J15/08;B25J15/02;B25J9/16
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 崔征

1.一種協(xié)作機(jī)器人裝置，包括機(jī)械臂(1)，其特征在于：所述機(jī)械臂(1)的表面固定連接有安裝法蘭(2)，所述安裝法蘭(2)的下表面開設(shè)有安裝孔，所述安裝孔的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸的底端固定連接有安裝架(3)，所述安裝架(3)的內(nèi)部固定安裝有氣缸(4)，所述氣缸(4)的內(nèi)壁滑動(dòng)連接有伸長(zhǎng)桿(5)，所述安裝架(3)的下表面固定連接有連接塊(6)，所述連接塊(6)的下表面開設(shè)有安裝槽，所述安裝槽的內(nèi)壁分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一夾緊板(7)和第二夾緊板(8)，所述第一夾緊板(7)和第二夾緊板(8)的相對(duì)面均開設(shè)有矩形槽，所述矩形槽的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定柱，所述固定柱的表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)桿(9)，所述第一夾緊板(7)和第二夾緊板(8)的側(cè)面均固定連接有卡爪(10)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于：所述安裝法蘭(2)的上表面開設(shè)有穿孔，所述穿孔的內(nèi)壁插接有連接螺釘，所述安裝法蘭(2)通過連接螺釘與機(jī)械臂(1)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)軸的頂端延伸至機(jī)械臂內(nèi)并固定連接有電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于：所述氣缸(4)的數(shù)量為兩個(gè)，且兩個(gè)氣缸(4)以安裝架(3)正面的中線為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置在安裝架(3)的內(nèi)部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于：所述伸長(zhǎng)桿(5)的底端延伸至連接塊(6)的內(nèi)部，所述伸長(zhǎng)桿(5)的底端開設(shè)有開口槽，所述開口槽的內(nèi)壁與傳動(dòng)桿(9)的底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于：所述第一夾緊板(7)和第二夾緊板(8)的側(cè)面分別通過螺釘與卡爪(10)的側(cè)面固定連接，所述卡爪(10)的數(shù)量為四個(gè)，且兩個(gè)卡爪(10)的相對(duì)面均開設(shè)有半圓凹槽，兩個(gè)所述半圓凹槽的內(nèi)壁均固定連接有橡膠墊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于：所述機(jī)械臂(1)的底端固定連接有底座(11)，所述底座(11)的上表面固定連接有空氣壓縮機(jī)(12)，兩個(gè)所述氣缸(4)分別通過軟管與空氣壓縮機(jī)(12)連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于，基于所述協(xié)作機(jī)器人夾取加工零件之前，包括：

基于激光掃描組件檢測(cè)所述協(xié)作機(jī)器人是否合格，且檢測(cè)步驟包括：

基于激光掃描組件對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行掃描，并按照時(shí)間順序依次采集每個(gè)部件的部件被測(cè)面的面輪廓的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得各個(gè)部件的第一點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將所述第一點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到三維坐標(biāo)系中，獲得各個(gè)部件的部件結(jié)構(gòu)圖；

基于激光掃描組件對(duì)相鄰部件之間的連接區(qū)域進(jìn)行掃描，并按照時(shí)間順序依次采集每個(gè)連接區(qū)域的區(qū)域被測(cè)面的面輪廓的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，獲得連接區(qū)域的第二點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將所述第二點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到所述三維坐標(biāo)系中，獲得連接區(qū)域的區(qū)域結(jié)構(gòu)圖；

將所述部件結(jié)構(gòu)圖單獨(dú)導(dǎo)入結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型中，輸出各個(gè)部件的第一檢測(cè)信息；

將所述區(qū)域結(jié)構(gòu)圖單獨(dú)導(dǎo)入所述結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型中，輸出各個(gè)連接區(qū)域的第二檢測(cè)信息；

將所述部件結(jié)構(gòu)圖和區(qū)域結(jié)構(gòu)圖綜合導(dǎo)入所述結(jié)構(gòu)檢測(cè)模型中，輸出第三檢測(cè)信息；

根據(jù)所述第一檢測(cè)信息、第二檢測(cè)信息以及第三檢測(cè)信息，判斷所述協(xié)作機(jī)器人是否合格；

若合格，基于設(shè)置在協(xié)作機(jī)器人上的報(bào)警器進(jìn)行第一報(bào)警提醒；

否則，基于設(shè)置在協(xié)作機(jī)器人的報(bào)警器進(jìn)行第二報(bào)警提醒。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種協(xié)作機(jī)器人裝置，其特征在于，所述協(xié)作機(jī)器人裝置還包括智能識(shí)別組件，所述智能識(shí)別組件用于通過以下步驟識(shí)別加工零件的類型，達(dá)到夾取所需要的類型加工零件：

步驟A1，首先利用外界攝像頭拍攝實(shí)驗(yàn)中的12個(gè)加工零件的k張圖像作為圖像數(shù)據(jù)集，每個(gè)加工零件的圖像為張，根據(jù)以下公式將k張12個(gè)加工零件圖像轉(zhuǎn)換成像素矩陣：

其中，x代表k張的加工零件圖像轉(zhuǎn)換成像素矩陣，x₁代表第一張加工零件圖像所轉(zhuǎn)換的像素矩陣，x₂代表第二張加工零件圖像所轉(zhuǎn)換的像素矩陣，x_k代表第k張加工零件圖像所轉(zhuǎn)換的像素矩陣，k代表收集的12個(gè)加工零件圖像的總張數(shù)，n,m用來衡量每張加工零件圖像的像素值的個(gè)數(shù)，不同的外界攝像頭拍出的加工零件圖像大小不同，所轉(zhuǎn)換成像素矩陣也是不同的，n＝1,2,3,..,n，m＝1,2,3,...,m，a_nm代表第m行第n列的所對(duì)應(yīng)的像素值大小；

步驟A2，根據(jù)以下公式中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型x_i*w+b對(duì)12個(gè)加工零件的k張圖像進(jìn)行類別的預(yù)測(cè)，獲得各加工零件的類型的預(yù)測(cè)值：

其中，代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型對(duì)k張加工零件的圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)而得到的第i個(gè)加工零件的類型的預(yù)測(cè)值，i＝1,2,...,k，w代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型初始化的權(quán)重值，初始化值為0，b代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型初始化的偏執(zhí)值，初始化值為0，e代表自然常數(shù)，其值為無理數(shù)2.71828......；

步驟A3，根據(jù)以下公式對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型中權(quán)重值及偏執(zhí)值進(jìn)行優(yōu)化：

其中，k代表收集的12個(gè)加工零件圖像的總張數(shù)，w代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型初始化的權(quán)重值，初始化值為0，b代表神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型初始化的偏執(zhí)值，初始化值為0，代表優(yōu)化后的權(quán)重值，代表優(yōu)化后的偏執(zhí)值；

步驟A4，將步驟A3中的優(yōu)化后的權(quán)重值以及優(yōu)化后的偏執(zhí)值代入步驟A2中，以得到優(yōu)化后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型。