[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂及其工作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011633134.9
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112775966A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林源峰;李水峰;曹振鴻;姜傳星;鄧南發(fā);陳錦和;張中梁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/16;B25J15/08
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

1.一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：包括支架、第一機(jī)械臂組件和控制模塊，所述支架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂組件轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述第一機(jī)械臂組件的一端通過(guò)底座與所述第一電機(jī)的輸出軸固定連接，所述第一機(jī)械臂組件上設(shè)有可上下移動(dòng)的第二機(jī)械臂組件，所述第二機(jī)械臂組件遠(yuǎn)離所述第一機(jī)械臂組件的一端設(shè)有機(jī)械爪和攝像頭，所述第一機(jī)械臂組件、第二機(jī)械臂組件、第一電機(jī)、機(jī)械爪和攝像頭均與所述控制模塊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述底板與所述支架之間設(shè)有限制底板旋轉(zhuǎn)角度的滑動(dòng)組件，所述滑動(dòng)組件包括弧形滑槽，所述弧形滑槽上設(shè)有配合滑動(dòng)的滑塊，所述滑塊的頂部與底板固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述第一機(jī)械臂組件包括第一連接桿，所述第一連接桿側(cè)邊為中空結(jié)構(gòu)，所述中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)有螺紋柱，所述中空結(jié)構(gòu)的兩端均設(shè)有軸承，所述第一連接桿的頂部設(shè)有第二電機(jī)，所述螺紋柱靠近支架的一端穿入其中一個(gè)軸承，所述螺紋柱的另一端穿過(guò)另一個(gè)軸承固定在第二電機(jī)的輸出軸上，所述螺紋柱上設(shè)有螺紋套，所述第二機(jī)械臂組件與所述螺紋套固定連接，所述第二電機(jī)與所述控制模塊連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述中空結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述第二機(jī)械臂組件的一側(cè)設(shè)有直線滑槽，所述螺紋套的一端設(shè)有與所述直線滑槽配合的滑塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述第二機(jī)械臂組件包括第二連接桿，所述第二連接桿內(nèi)部設(shè)有氣缸，所述氣缸的活塞桿貫穿所述第二連接桿，所述機(jī)械爪和攝像頭固定在所述活塞桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的一端，所述氣缸和攝像頭均與所述控制模塊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述活塞桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的一端的頂部設(shè)有第一連接板，所述活塞桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的一端的底部設(shè)有第二連接板，所述攝像頭位于所述第一連接板上，所述機(jī)械爪位于所述第二連接板上。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述第二連接桿遠(yuǎn)離所述第一連接桿的端面上設(shè)有緩沖裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述緩沖裝置包括伸縮桿，所述伸縮桿外套設(shè)彈簧，所述伸縮桿的一端與所述第二連接桿固定，所述伸縮桿的另一端為自由端，對(duì)第一連接板和第二連接板進(jìn)行緩沖。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一條所述的一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂，其特征在于：所述支架的底部設(shè)有萬(wàn)向輪，所述萬(wàn)向輪上設(shè)有制動(dòng)裝置。

10.一種基于機(jī)器視覺(jué)的分揀機(jī)械臂工作方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.氣缸的活塞桿帶動(dòng)其連接的攝像頭移動(dòng)，對(duì)貨物的識(shí)別碼進(jìn)行拍攝；

S2.攝像頭將拍攝的識(shí)別碼轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給控制模塊，控制模塊上的圖像處理系統(tǒng)對(duì)貨物的類(lèi)別進(jìn)行分析，同時(shí)控制模塊根據(jù)分析結(jié)果對(duì)第一電機(jī)、第二電機(jī)和氣缸發(fā)出動(dòng)作指令；

S3.第一電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)底板和第一機(jī)械臂組件轉(zhuǎn)動(dòng)，使得第一機(jī)械臂組件與貨物平行，第二電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺紋柱轉(zhuǎn)動(dòng)，螺紋柱轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)螺紋套及第二機(jī)械部組件向下移動(dòng)，第二機(jī)械臂組件上的機(jī)械爪將貨物夾起，第二電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)第二機(jī)械臂組件及其連接的機(jī)械爪向上移動(dòng)，氣缸的活塞桿收縮，同時(shí)第一電機(jī)轉(zhuǎn)帶動(dòng)第一機(jī)械臂組件旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械爪放置在貨物對(duì)應(yīng)的歸納箱的上方；

S4.第二電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺紋套向下移動(dòng)，螺紋套向下移動(dòng)帶動(dòng)第二機(jī)械臂組件向下移動(dòng)，機(jī)械爪將貨物松開(kāi)，將貨物放置在對(duì)應(yīng)的歸納箱中，完成分揀和輸送，第一機(jī)械臂組件和第二機(jī)械組件復(fù)位，氣缸的活塞桿帶動(dòng)攝像頭繼續(xù)步驟S1的動(dòng)作。