[發明專利]一種基于機器視覺的分揀機械臂及其工作方法

在審

• 申請號: 202011633134.9
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112775966A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 林源峰;李水峰;曹振鴻;姜傳星;鄧南發;陳錦和;張中梁
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J15/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤

本發明提供一種基于機器視覺的分揀機械臂，包括支架、第一機械臂組件和控制模塊，所述支架上設有驅動第一機械臂組件轉動的第一電機，所述第一機械臂組件的一端通過底座與所述第一電機的輸出軸固定連接，所述第一機械臂組件上設有可上下移動的第二機械臂組件，所述第二機械臂組件遠離所述第一機械臂組件的一端設有機械爪和攝像頭，所述第一機械臂組件、第二機械臂組件、第一電機、機械爪和攝像頭均與所述控制模塊連接。本發明還提供一種基于機器視覺的分揀機械臂工作方法。本發明改進了機械臂組件的結構，攝像頭能夠在傳送帶上運動，擴大了其攝像范圍，避免遺漏傳送帶上的貨物。

技術領域

本發明涉及分揀機械臂技術領域，更具體地，涉及一種基于機器視覺的分揀機械臂及其工作方法。

背景技術

機器視覺是人工智能正在快速發展的一個分支。簡單說來，機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是通過機器視覺產品，即圖像攝取裝置，將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，得到被攝目標的形態信息，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。中國專利公開號CN110369329A，公開日期2019年10月25日，該專利公開了一種機器視覺形狀分揀裝置。它包括：平行于地面的一臺傳送帶，和在傳送帶一側并與地面垂直連接著的一臺基恩士相機支撐架；與智能相機支撐架連接著的是一個光圈，用以方便智能相機更好地采光和識別；固定在光圈中間的是一臺基恩士智能相機，用以采集和識別目標物料的幾何特征；在智能相機的正下方是幾個擺放在傳送帶上邊的幾何形狀不同的物料；在物料堆的另外一側是一臺氣缸支撐架，上邊架著一臺氣缸推桿；在氣缸的前方是一臺圖像顯示屏；該專利申請中的攝像頭組件與分揀動作組件分開運用，攝像頭組件固定在一個地方，只能對固定的一個方向進行圖像攝取，但是人們將貨物放置在傳送帶上時，放置的位置會十分錯亂，而攝像頭組件只對一個方位或位置進行圖像攝取，可能會使貨物遺漏，導致分揀動作組件無法對其進行分揀夾取。

發明內容

本發明的目的在于克服現有分揀裝置中攝像頭組件與機械動作組件在傳送帶上分開設置運行，且攝像頭組件只能對一個方向進行攝像，導致貨物會被遺漏的缺點，提供一種基于機器視覺的分揀機械臂。本發明改進了機械臂組件的結構，攝像頭能夠在傳送帶上運動，擴大了其攝像范圍，避免遺漏傳送帶上的貨物。

本發明還提供一種基于機器視覺的分揀機械臂的工作方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于機器視覺的分揀機械臂，其中，包括支架、第一機械臂組件和控制模塊，所述支架上設有驅動第一機械臂組件轉動的第一電機，所述第一機械臂組件的一端通過底座與所述第一電機的輸出軸固定連接，所述第一機械臂組件上設有可上下移動的第二機械臂組件，所述第二機械臂組件遠離所述第一機械臂組件的一端設有機械爪和攝像頭，所述第一機械臂組件、第二機械臂組件、第一電機、機械爪和攝像頭均與所述控制模塊連接。

本技術方案中，支架位于傳送帶的一側，支架上的第一電機帶動第一機械臂組件在支架上轉動，第二機械臂組件在第一機械臂組件上下移動，使得第二機械臂組件末端上的機械爪多方向運動，對傳送帶上的貨物完成抓取動作，由于攝像頭也固定在第二機械臂組件的末端，故攝像頭能夠跟隨第二機械臂組件移動，擴大了攝像頭的拍攝范圍，使得攝像頭能夠對傳送帶的位置進行全方位的攝像，不會遺漏傳送帶上的擺放雜亂的貨物；控制模塊對第一機械臂組件、第二機械臂組件、第一電機、機械爪和攝像頭進行動作控制，且攝像頭獲取的圖像會輸入控制模塊中進行圖像分析，控制模塊根據分析結果對第一機械臂組件、第二機械臂組件、第一電機和機械爪發出動作指令。

進一步的，所述底板與所述支架之間設有限制底板旋轉角度的滑動組件，所述滑動組件包括弧形滑槽，所述弧形滑槽上設有配合滑動的滑塊，所述滑塊的頂部與底板固定。本技術方案中，第一電機根據控制模塊發出的動作指令進行動作，第一電機能夠帶動底板及其固定的第一機械臂組件進行在弧形滑槽上轉動，弧形滑槽能限制底板的轉動范圍，同時對底板進行支撐。