[發(fā)明專利]一種物流機器人及其抓取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110059495.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112720432A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 李玉安;吳定澤;張子恒;任彬
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: B25J9/04
• 分類號: B25J9/04;B25J9/16;B25J15/08;B25J5/00
• 代理公司: 北京遠創(chuàng)理想知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 張素妍

1.一種物流機器人的抓取方法，其特征在于，包括：

步驟S1、掃描搬運任務二維碼或經(jīng)WIFI通信獲取搬運任務；

步驟S2、根據(jù)搬運任務控制機器人進行目標運動，到達相應目標點；

步驟S3、對物塊進行顏色識別，根據(jù)識別結(jié)果先后抓取不同顏色的物塊；

步驟S4、識別貨架下方的條形碼信息，確定物塊放置的貨架，完成放置。

2.如權利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟S3中，在識別顏色時，首先進行白平衡處理減少光源變化而帶來的影響，根據(jù)識別物塊的位置選取ROI區(qū)域；根據(jù)所需識別顏色設定的閾值對圖像進行二值化處理，判斷經(jīng)二值化處理后的色塊大小是否在預先設定的面積閾值內(nèi)，來判斷該色塊位置是否為所需抓取物塊的位置。

3.如權利要求2所述方法，其特征在于，檢測到的色塊大小在預先設定目標物體大小閾值范圍內(nèi)時，則判定該顏色色塊的位置為所需抓取物塊所在的位置，通過判斷該色塊中心在Openmv視角中的相對位置來判斷該物塊所處位置。

4.一種用于實現(xiàn)如權利要求1至3任一項所述方法的物流機器人，其特征在于，包括底盤，以及設置在所述底盤上的云臺面、機械臂、機械爪和視覺檢測模塊；所述底盤的上部中央位置處設置有所述云臺面，所述云臺面上設置有所述機械臂，位于所述機械臂的末端設置有所述機械爪，并在所述機械爪的上部設置有所述視覺檢測模塊；

所述底盤包括上層底板、下層底板、側(cè)板、云臺、云臺舵機、驅(qū)動齒輪、云臺齒輪；所述云臺由云臺內(nèi)圈和云臺外圈構成；所述上層底板中部設置有一通孔，該通孔用于容置所述云臺，所述云臺面安裝在該云臺的上表面；所述下層底板的上方設置有所述上層底板，位于所述上層底板和下層底板之間的周緣處設置有支撐用的所述側(cè)板，所述下層底板上設置有所述云臺舵機，所述云臺舵機的輸出端與所述驅(qū)動齒輪同軸連接，所述驅(qū)動齒輪與一小齒輪嚙合，該小齒輪與所述云臺齒輪同軸連接，所述云臺齒輪設置在所述云臺內(nèi)圈內(nèi)，并與所述云臺內(nèi)圈緊配合，由所述云臺齒輪帶動所述云臺內(nèi)圈轉(zhuǎn)動；所述云臺內(nèi)圈與所述云外外圈活動連接，所述云臺面與所述云臺內(nèi)圈固定連接。

5.如權利要求4所述物流機器人，其特征在于，所述下層底板上設置有主控板、電機驅(qū)動板、電池和車輪電機；所述主控板與所述電機驅(qū)動板電連接，所述電機驅(qū)動板與各電機電連接，所述電池與所述主控板和各電機連接；所述車輪電機設置為三個，分別與一全向輪連接；在所述車輪電機的兩側(cè)還分別設置有支撐保護板，用于保護設置在所述車輪電機尾部的霍爾編碼器。

6.如權利要求4所述物流機器人，其特征在于，所述機械臂包括第一驅(qū)動臂、第二驅(qū)動臂、支撐臂、第一固定板、第二固定板、傳動短桿、第一舵機、第一從動臂、第二從動臂、三角連接板和第二舵機，所述第一從動臂的第一端設置有第一連接孔和第二連接孔；

所述第一固定板和第二固定板分別設置在所述云臺面的兩側(cè)，所述第一固定板的外側(cè)設置有所述第一舵機，所述第一舵機的輸出端與設置在所述第一固定板內(nèi)側(cè)的所述傳動短桿一端連接，所述傳動短桿的另一端與所述第一驅(qū)動臂的第一端連接，所述第一驅(qū)動臂的第二端與所述第一從動臂第一端的第一連接孔連接；所述第二固定板的外側(cè)設置有所述第二舵機，所述第二舵機的輸出端與設置在所述第二固定板內(nèi)側(cè)的所述第二驅(qū)動臂的第一端連接，所述第二驅(qū)動臂的第一端位于所述第二固定板的前部；所述第二驅(qū)動臂的第二端與所述三角連接板的頂角連接；所述支撐臂的第一端設置在所述第二固定板的內(nèi)側(cè)，位于所述第二固定板的后部；所述支撐臂的第二端與所述三角連接板的第一個底角連接，所述三角連接板的第二個底角與所述第二從動臂的第一端連接，且該第二個底角同時與所述第一從動臂的第二連接孔連接；所述第一從動臂的第二端和第二從動臂的第二端都與所述機械爪連接，所述第一從動臂、第二從動臂、三角連接板和機械爪構成平行四連桿機構，通過所述支撐臂使得該平行四連桿機構有一對平行邊與地面始終垂直。

7.如權利要求6所述物流機器人，其特征在于，所述云臺面上，位于所述第一固定板和第二固定板之間設置有用于控制各舵機轉(zhuǎn)向的舵機控制板。