[發明專利]基于機器視覺的揀書機器人

在審

• 申請號: 202210082120.5
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114602828A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 羅璠;譚汶易;薛超;劉欣濤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/36;B07C5/38;G06V20/10;G06V10/22
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 萬青青

1.一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，包括：

底盤，設置有多個滾輪；

升降結構，設置于所述底盤；

驅動電機，與所述滾輪和所述升降結構機械連接，所述驅動電機用于驅動所述滾輪滾動和驅動所述升降結構進行升降；

定位模塊，所述定位模塊用于獲取所述揀書機器人的當前位置；

機器視覺處理模塊，用于識別圖書信息；

機械臂，設置于所述升降結構，所述機械臂與所述機器視覺處理模塊通信連接，所述機械臂用于根據所述機器視覺處理模塊識別的圖書信息拾取圖書；

處理器，與所述升降結構、所述驅動電機、所述定位模塊、所述機器視覺處理模塊和所述機械臂通信連接，所述處理器用于根據圖書拾取指令和所述定位模塊驅動所述揀書機器人到圖書位置，并通過機器視覺處理模塊識別所述圖書信息，驅動所述升降結構升降，并通過所述機械臂拾取圖書。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述滾輪為麥克納姆輪，所述麥克納姆輪用于實現所述揀書機器人的全方位轉向。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述定位模塊為UWB定位系統，包括：

UWB標簽，設置于所述揀書機器人；

主基站，與所述UWB標簽通信連接；

3個協助基站，與所述UWB標簽和所述主基站通信連接，所述主基站與所述3個協助基站安裝于室內預設位置，所述主基站通過獲取所述3個協助基站分別到所述UWB標簽的距離，并通過所述3個協助基站分別到所述UWB標簽的距離計算得到所述揀書機器人的當前位置。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述升降結構包括：

絲桿；

升降托盤，與所述絲桿連接，所述升降托盤安裝有所述機械臂；

導軌，設置于所述絲桿兩側。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述揀書機器人還包括姿態傳感器，通過所述姿態傳感器采集的數據獲取所述揀書機器人的行進方向。

6.根據權利要求4所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述驅動電機為伺服電機，所述揀書機器人還包括可編程控制器，所述可編程控制器配合所述伺服電機驅動所述升降結構以實現取書高度的精準定位。

7.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述機械臂為三軸機械臂，所述三軸機械臂包括：

轉動單元，與所述升降結構連接；

第一伺服電機，與所述轉動單元電性連接，所述第一伺服電機用于驅動所述轉動軸轉動；

第一臂體，與所述轉動單元連接；

第二伺服電機，與所述第一臂體連接，所述第二伺服電機用于驅動所述第一臂體活動；

第二臂體，與所述第一臂體連接；

第三伺服電機，與所述第二臂體連接，所述第三伺服電機用于驅動所述第二臂體活動。

8.根據權利要求7所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述三軸機械臂還包括：真空電磁閥吸盤，與所述第二臂體連接，所述真空電磁閥吸盤用于吸取圖書。

9.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，機器視覺處理模塊包括：

工業相機，用于對需要識別的圖書進行拍攝以獲取圖像數據；

圖像處理器，與所述工業相機電性連接，所述圖像處理器用于處理所述圖像數據以識別圖書的種類、名稱和位置信息。

10.根據權利要求1至9中任意一項所述的一種基于機器視覺的揀書機器人，其特征在于，所述揀書機器人還包括書筐，與所述底盤連接，所述書筐用于盛放所述揀書機器人拾取的圖書。