[發明專利]一種集成視覺機器人夾爪及其使用方法

在審

• 申請號: 202110324704.4
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113021391A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉少林
• 申請（專利權）人: 劉少林
• 主分類號: B25J15/00
• 分類號: B25J15/00;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種集成視覺機器人夾爪及其使用方法，包括機器人本體以及位于所述機器人本體運動端的夾爪本體；所述夾爪本體包括控制盒、位于所述控制盒上的視覺模組以及位于所述控制盒兩端的夾爪手指，所述視覺模組位于所述控制盒的中心位置處，所述視覺模組的控制視野位于兩夾爪手指的對稱位置處，所述視覺模組與所述控制盒電連接，所述夾爪手指與所述控制盒電連接。本發明公開的機器人夾爪提高了定位效率；無論夾爪張開還是閉合拾取物體，均能檢測到物體與夾爪的相對位姿，提高了抓取精度；便于安裝；可加快配合速度；視野對稱，計算物體與指尖的相對位姿時，就不易受攝像頭畸變對精度的影響，減小定位誤差。

技術領域

本發明屬于機器人夾爪技術領域，尤其涉及一種集成視覺機器人夾爪及其使用方法。

背景技術

在工業界，機器人用于分揀抓取的應用越來越普遍，機器人在抓取時，一般采用2D或3D視覺進行物品的定位以及位姿的計算。具體實現方法是通過機械手手眼標定，將相機坐標系與機器人坐標系進行綁定，在視覺檢測出目標位置后，將目標位置自動的轉換為機器人坐標系下的位置，從而進行自動的定位抓取。視覺傳感器與機器人的配合分為兩種，一種是相機固定在機器人手臂外，稱為eye-to-hand，一種是視覺安裝在機器人末端，跟隨機器人末端夾爪而運動，稱為eye-in-hand。傳統的應用中，視覺傳感器只能拍照一次，獲得目標位置后，交由機械手進行獨立的抓取，不能進行實時的機械手夾爪與物品的相對位姿監控，屬于開環控制，誤差較大，常有抓取失敗的現象。同時，由于傳統的相機安裝在夾爪一側，相機的視野易于被機械手的手臂及夾爪遮擋，從而無法對目標進行多次的拍攝，無法實時修正位姿誤差。另外，視覺傳感器安裝在夾爪單側的模式，也增大了夾爪整體的體積，不利于在狹小空間的物體抓取。

本發明為解決這些問題，實現視覺對機器人夾爪與物品間的位置距離進行實時的監控，并盡可能的減小夾爪的空間尺寸，提出一種集成視覺機器人夾爪及其使用方法。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種集成視覺機器人夾爪及其使用方法，以解決現有技術中存在的問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種集成視覺機器人夾爪，包括機器人本體以及位于所述機器人本體運動端的夾爪本體；所述夾爪本體包括控制盒、位于所述控制盒上的視覺模組以及位于所述控制盒兩端的夾爪手指，所述視覺模組位于所述控制盒的中心位置處，所述視覺模組的控制視野位于兩夾爪手指的對稱位置處，所述視覺模組與所述控制盒電連接，所述夾爪手指與所述控制盒電連接。

本發明一個較佳實施例中，所述夾爪本體通過連接法蘭與所述機器人本體連接。

本發明一個較佳實施例中，所述機器人本體包括底座與連桿結構，所述連接法蘭與所述連桿結構連接。

本發明一個較佳實施例中，所述視覺模組為2D視覺傳感器或3D視覺傳感器。

本發明還公開了一種集成視覺機器人夾爪的使用方法，包括以下步驟：

S1、將夾爪本體對準料箱，由視覺模組對料箱內進行拍照或攝像處理；

S2、采用算法計算得到料箱內物體的擺放圖，同時識別料箱內的最上層物體；

S3、采用機器人智能軌跡規劃算法，得出優先需要抓取的物體位置；

S4、對優先需要抓取的物體進行抓取。

本發明一個較佳實施例中，所述視覺模組為雙目結構光系統。

本發明一個較佳實施例中，步驟S2中，物體在一視覺傳感器中得到的圖像與另一視覺傳感器中得到的圖像存在像素視差，通過算法計算得到整個料箱中物體的擺放圖。

本發明解決了背景技術中存在的缺陷，本發明具備以下有益效果：

(1)視野處于中心，在夾爪張開時，沒有視野遮擋，可對目標實時定位，提高了定位效率；