[發(fā)明專利]一種基于視覺控制的智能機(jī)械手及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011581110.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112743517A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓笑蕾;張家奇;褚曉兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浩科機(jī)器人（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/00
• 分類號(hào): B25J9/00;B25J9/12;B25J13/00;B25J13/08;B25J19/04
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 李玉婷

本發(fā)明公開了一種基于視覺控制的智能機(jī)械手，包括工作臺(tái)、六軸機(jī)械手、第一相機(jī)和控制器，所述第一相機(jī)固定安裝于工作臺(tái)，所述六軸機(jī)械手和第一相機(jī)均與控制器連接，所述六軸機(jī)械手包含轉(zhuǎn)盤、第一機(jī)械臂、關(guān)節(jié)、第二機(jī)械臂、第三機(jī)械臂和夾具，所述轉(zhuǎn)盤通過短軸、軸承安裝于工作臺(tái)，所述夾具通過轉(zhuǎn)軸連接于第三機(jī)械臂端面，所述第三機(jī)械臂的上端設(shè)有第二相機(jī)，正面和側(cè)面分別設(shè)有兩組并列的色塊。本發(fā)明還公開了該基于視覺控制的智能機(jī)械手的工作方法。本發(fā)明提供的基于視覺控制的智能機(jī)械手，自動(dòng)化程度高，控制方便，夾具的工作狀態(tài)穩(wěn)定，提高了機(jī)械手工作的可靠性和工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能制造領(lǐng)域，具體涉及一種基于視覺控制的智能機(jī)械手及其工作方法。

背景技術(shù)

機(jī)械手因可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門，特別是近幾年，生產(chǎn)量不斷增加，隨著智能生產(chǎn)的不斷深入，機(jī)械手自動(dòng)化生產(chǎn)也是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前的機(jī)械手控制采用編程實(shí)現(xiàn)控制功能，在工作前需要大量的時(shí)間進(jìn)行人工輸入程序，對(duì)于小量多樣生產(chǎn)工作效率低，而視角感知智能機(jī)械手還處于初期發(fā)展階段，其中的機(jī)械手與目標(biāo)物之間的距離、角度同圖像反饋信息之間時(shí)間長(zhǎng)精度小，嚴(yán)重制約了機(jī)械手的工作精細(xì)化發(fā)展。

本發(fā)明的目的在于提供一種基于視覺控制的智能機(jī)械手及其工作方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種基于視覺控制的智能機(jī)械手，自動(dòng)化程度高，控制方便，夾具的工作狀態(tài)穩(wěn)定，提高了機(jī)械手工作的可靠性和工作效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于視覺控制的智能機(jī)械手，包括工作臺(tái)、六軸機(jī)械手、第一相機(jī)和控制器，所述第一相機(jī)固定安裝于工作臺(tái)，所述六軸機(jī)械手和第一相機(jī)均與控制器連接，所述六軸機(jī)械手包含轉(zhuǎn)盤、第一機(jī)械臂、關(guān)節(jié)、第二機(jī)械臂、第三機(jī)械臂和夾具，所述轉(zhuǎn)盤通過短軸、軸承安裝于工作臺(tái)，所述第二機(jī)械臂的末端固定設(shè)有U型座，所述第三機(jī)械臂通過轉(zhuǎn)軸連接于U型座，所述夾具通過轉(zhuǎn)軸連接于第三機(jī)械臂端面，實(shí)現(xiàn)六軸機(jī)械手的自由度，所述第三機(jī)械臂的上端設(shè)有第二相機(jī)，正面和側(cè)面分別設(shè)有兩組并列的色塊，便于相機(jī)識(shí)別以確定位置，同時(shí)使用兩組并列的色塊便于判斷夾具的水平、垂直位置。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述轉(zhuǎn)盤通過第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一電機(jī)固定安裝于工作臺(tái)底面；所述第一機(jī)械臂的底端鍵連接第二電機(jī)，所述第二電機(jī)固定安裝于轉(zhuǎn)盤；所述關(guān)節(jié)通過軸承連接于第一機(jī)械臂頂端，并通過第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第三電機(jī)固定安裝于第一機(jī)械臂頂端；所述第三機(jī)械臂通過第四電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第四電機(jī)固定安裝于U型座一側(cè)；所述夾具通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)安裝于第三機(jī)械臂內(nèi)部。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述第二機(jī)械臂為伸縮臂，通過電缸驅(qū)動(dòng)，所述電缸安裝于關(guān)節(jié)另一側(cè)，便于夾具完成任務(wù)后的退出，防止與工件產(chǎn)生干涉，同時(shí)可增加機(jī)械手工作范圍。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述夾具可拆卸安裝夾爪等作業(yè)工具，所述作業(yè)工具上標(biāo)有色塊，便于相機(jī)成型，加快控制器的識(shí)別、處理速度。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述第一相機(jī)設(shè)置為三組，分別安裝于六軸機(jī)械手正對(duì)面和工作臺(tái)的兩側(cè)，防止機(jī)械手的遮蔽，可根據(jù)需要開關(guān)。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述控制器設(shè)有存儲(chǔ)模塊和輸入模塊、圖像處理模塊、控制模塊以及報(bào)警模塊。

進(jìn)一步的，上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手，所述控制器還設(shè)有記憶存儲(chǔ)模塊，將同一工件所有任務(wù)完成時(shí)的驅(qū)動(dòng)順序和運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行記憶，方便同批次工件重復(fù)性工作，提高機(jī)械手的工作效率。

上述的基于視覺控制的智能機(jī)械手的工作方法，包括以下步驟：

1）將工件安裝到工作臺(tái)上，打開電源，控制器根據(jù)第一相機(jī)的成像確定出所有任務(wù)點(diǎn)并進(jìn)行作業(yè)排序；