基于图像识别技术的智能机器人的制作方法

本实用新型涉及自动化技术领域，特别涉及一种基于图像识别技术的智能机器人。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。随着科技的不断发展，机器人也被越来越广泛的应用。

相关技术中，机器人抓取目标物体通常是通过预先设置在内部的程序实现的，机器人沿预设的运动轨迹线靠近并抓取目标物，而当目标物体的位置发生偏位时，机器人往往不能根据目标物体的实际位置进行抓取轨迹的修正，如此在抓取目标物体时会存在抓偏的情况。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种基于图像识别技术的智能机器人，旨在提高其抓取物料的精度。

为实现上述目的，本实用新型提出的基于图像识别技术的智能机器人，包括：

自动引导小车；和

抓取组件，所述抓取组件包括机械手、图像采集相机以及固定座，所述机械手连接于所述自动引导小车，所述固定座连接于所述机械手的输出端，所述图像采集相机固定连接于所述固定座，并与所述机械手通讯连接。

可选地，所述抓取组件包括第一驱动件，所述第一驱动件连接于所述固定座，所述图像采集相机连接于所述第一驱动件；

所述第一驱动件驱动所述图像采集相机相对于所述机械手运动。

可选地，所述第一驱动件包括第一驱动电机、丝杆和螺母，所述图像采集相机包括相机本体和连接于所述相机本体的安装板；

所述第一驱动电机固定连接于所述固定座，所述丝杆连接于所述第一驱动电机的输出轴，所述螺母连接于所述安装板，所述丝杆可转动的套接于所述螺母。

可选地，所述抓取组件还包括导向件，所述导向件连接于所述固定座和所述安装板。

可选地，所述导向件包括至少两个导轨，其中的两个所述导轨连接于所述固定座，并设于所述丝杆的相对两侧，所述安装板开设有至少两个导向槽，一所述导轨穿设于一所述导向槽。

可选地，所述抓取组件还包括环形光源，所述环形光源连接于所述固定座，并与所述相机本体相对应。

可选地，所述抓取组件还包括第二驱动件，所述环形光源包括光源本体和连接于所述光源本体的安装支架；

所述第二驱动件固定连接于所述固定座，所述安装支架传动连接于所述第二驱动件，所述第二驱动件驱动所述安装支架相对于所述固定座运动。

可选地，所述第二驱动件包括第二驱动电机，主动齿轮和从动齿轮；

所述第二驱动电机连接于所述固定座，所述主动齿轮套设于所述第二驱动电机的输出轴，所述安装支架连接于所述从动齿轮，所述从动齿轮啮合于所述主动齿轮；

所述第二驱动电机驱动所述安装支架运动，以使所述光源本体相对于所述相机本体转动。

可选地，所述抓取组件还包括限位块，所述安装支架包括第一安装段和第二安装段；

所述第一安装段转动连接于所述从动齿轮，所述第二安装段连接于所述第一安装段，并与所述第一安装段呈夹角设置，所述第一安装段和所述第二安装段连接于所述环形光源；

所述限位块固定连接于所述固定座，并位于所述第一安装段和所述第二安装段之间，所述第二驱动电机驱动所述第一安装段转动，所述限位块可抵接于所述第一安装段和所述第二安装段。

可选地，所述抓取组件还包括弹性垫，所述弹性垫设于所述限位块的外侧面，所述第一安装段和所述第二安装段可弹性抵接于所述弹性垫。

本实用新型技术方案中，基于图像识别技术的智能机器人包括自动引导小车和连接于自动引导小车的抓取组件，该抓取组件包括连接于自动引导小车的机械手，固定于机械手的固定座，连接于固定座的图像采集相机。自动引导小车沿预设的轨迹线将机械手运送至目标物料一侧，机械手在预设的程序控制下朝向目标物料一侧伸出，当机械手的输出端靠近目标物料时，通过固定座固定于机械手输出端的图像采集相机同时采集目标物料的图像和位置信息，并将该信息反馈至与其通讯连接的机械手一侧，机械手通过图像采集相机采集到的图像和位置信息，在夹取物料时不断的修正其夹取的位置，以使其输出端可以准确的夹取到目标物料。如此本申请通过通讯连接于机械手的图像采集相机可较大程度的提高目标物料的抓取精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型基于图像识别技术的智能机器人一实施例其中一视角的结构示意图；

图2为图1所示的a处的局部放大图；

图3为图1所示的基于图像识别技术的智能机器人其中另一视角的结构示意图；

图4为图3所示的b处的局部放大图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1至图4本实用新型提出一种基于图像识别技术的智能机器人100。

在本实用新型实施例中，该基于图像识别技术的智能机器人100包括：

自动引导小车10；和

抓取组件20，所述抓取组件20包括机械手21、图像采集相机22以及固定座23，所述机械手21连接于所述自动引导小车10，所述固定座23连接于所述机械手21的输出端，所述图像采集相机22固定连接于所述固定座23，并与所述机械手21通讯连接。

具体地，该自动引导小车10应用于在生产车间内运送物料，生产车间的地面上设置有用于自动引导小车10运行的轨迹线，自动引导小车10小车可沿该轨迹线于生产车间内于各个工段内运动，自动引导小车10已属于较为成熟的技术，在此不做详细赘述。

抓取组件20包括机械手21、固定座23和图像采集相机22，其中，机械手21包括机械手21本体和夹爪，机械手21本体的下端通过螺钉固定连接于自动引导小车10，夹爪连接于机械手21的端部，机械手21本体用于驱动夹爪靠近物料，并且变换夹爪夹取物料的位置形态，使得夹爪以最稳固的姿态夹取物料。固定座23固定于机械手21的端部，并且邻近于夹爪设置。图像采集相机22固定连接于固定座23。

在一实施例中，自动引导小车10沿预设的轨迹线将机械手21运送至目标物料一侧，机械手21在预设的程序控制下朝向目标物料一侧伸出，当机械手21的输出端靠近目标物料时，通过固定座23固定于机械手21输出端的图像采集相机22同时采集目标物料的图像和位置信息，并将该信息反馈至与其通讯连接的机械手21一侧，机械手21通过图像采集相机22采集到的图像和位置信息，在夹取物料时不断的修正其夹取的位置，以使其输出端可以准确的夹取到目标物料。如此本申请通过通讯连接于机械手21的图像采集相机22可较大程度的提高目标物料的抓取精度。

在本实用新型的一实施例中，所述抓取组件20包括第一驱动件24，所述第一驱动件24连接于所述固定座23，所述图像采集相机22连接于所述第一驱动件24。

具体地，第一驱动件24包括第一驱动电机241、丝杆242和螺母，图像采集相机22包括相机本体221和连接于相机本体221的安装板222，其中，第一驱动电机241可以选用伺服电机或是步进电机，第一驱动电机241固定于固定座23，丝杆242通过联轴器连接于第一驱动电梯的输出轴，螺母固定于安装板222，丝杆242可转动的套设于螺母内。需要说明的是，本申请中，相机本体221为电荷耦合器件相机(ccdchargecoupleddevice)，ccd相机固定于安装板222。可以理解的是，ccd相机通过采集目标物料的图像，并与ccd相机中的预存的图像进行对比，进而得出待夹取的目标物料，同时，ccd相机将目标物料的位置信息通过电信号传送给机械手21，机械手21在夹取目标物料时不断的修改夹取的方向，使得夹爪可以准确地夹取目标物料。

本申请通过第一驱动件24驱动图像采集相机22相对于固定座23运动，如此在机械手21在靠近目标物料时，图像采集相机22相对于目标物料的位置可以不断的改变，进而调节图像采集相机22的焦距，使得图像采集相机22采集到的目标物料的图像更为清晰，从而更进一步地提高物料的抓取精度。同时采用本申请中的第一驱动件24的结构较为简单，而且通过第一驱动电机241转动的圈数可以准确的调节图像采集相机22与相对于固定座23的距离，即相对于目标物料的距离，如此图像采集相机22的运动调节过程较为简单方便。当然第一驱动件24也可以采用气缸的传动结构，即，气缸固定于固定座23，安装板222传动连接于气缸的伸缩杆，如此亦可实现上述的技术效果，在此第一驱动件24的结构不做具体限定。

为了保证相机本体221的运动轨迹线较为稳定，在本实用新型的一实施例中，抓取组件20还包括导向件，该导向件连接于固定座23和安装板222。

具体地，导向件包括两个导轨251，两个导轨251的一端固定于固定座23，另一端朝向安装板222一侧延伸，两个导轨251延伸的轨迹与丝杆242的延伸轨迹一致，并且两个导轨251对称位于丝杆242的相对两侧，安装板222上对应开设有两个导向槽，一个导轨251穿设于一个导向槽内。

本申请中通过设置在固定座23上设置导轨251，在安装板222上设置导向槽，使得安装板222在第一驱动电机241的驱动下，其运动轨迹不会发生偏转，从而保证了相机本体221可以稳定而且准确的采集到目标物料的图像，从而提高了物料抓取的准确性和稳定性。

进一步地，为了提高基于图像识别技术的智能机器人100抓取物料的精度，本申请的一实施例中，抓取组件20还包括环形光源26，环形光源26连接于固定座23，并与相机本体221相对应。第二驱动件27固定连接于固定座23，安装支架262传动连接于第二驱动件27，第二驱动件27驱动安装支架262相对于固定座23运动。

具体地，环形光源26包括光源本体261和连接于光源本体261的安装支架262，其中，光源本体261为发光二极管(ledlightemittingdiod)，光源本体261呈圆环形设置，且光源本体261可以向外部发射不同强度和不同颜色的光线，当光源本体261通过安装支架262连接于固定座23时，图像采集相机22通过光源本体261的内环采集目标物料的图像。通过设置该光源本体261，使得图像采集相机22采集到的物料图像更为清晰。安装支架262由金属型材制成，安装支架262包括相连接并且呈夹角设置的第一安装段2621和第二安装段2622，其中，第一安装段2621和第二安装段2622呈长条状延伸设置，两者呈30°-45°的夹角，第一安装段2621和第二安装段2622的一端通过螺钉固定连接于环形光源26。第二驱动件27包括第二驱动电机271，主动齿轮272和从动齿轮273，第二驱动电机271固定于固定座23，主动齿轮272套设于第二驱动电机271的输出轴，第一连接段连于从动齿轮273，从动齿轮273啮合于主动齿轮272。

在一实施例中，图像采集相机22透过光源本体261的内环采集目标物料的图像，通过光源本体261的照明作用，可以进一步的提高图像采集相机22采集到目标物料图像的准确度。同时，基于图像识别技术的智能机器人100抓取不同的物料或是在不同的环境下抓取物料时，用户可以通过驱动第二驱动电机271，主动齿轮272带动从动齿轮273转动，安装支架262相对于固定座23转动，进而使得光源本体261相对于相机本体221转动。如此光源本体261和相机本体221之间的相对位置可设，相机本体221可以在不同的环境更为准确且清晰的采集到目标物料的图像，从而更进一步地提高基于图像识别技术的智能机器人100的准确度。

请再次参见图2，当第二驱动电机271驱动光源本体261相对于相机本体221转动时，为了避免光源本体261与相机本体221之间的相对位置错开的间隔过大，在本申请的一实施例中，抓取组件20还包括限位块28，其中，该限位块28由金属材料成型，并通过螺钉连接于固定座23，限位块28位于第一安装段2621和第二安装段2622之间。当第二驱动电机271驱动安装支架262沿顺时针或是逆时针转动时，第一安装段2621和第二安装段2622可以转动的抵接于限位块28，如此通过限位块28和限位作用，可以避免光源本体261和相机本体221之间的相对位置错开过大的情况，从而保证相机本体221可以更为稳定的采集到目标物料的图像，进而使得基于图像识别技术的智能机器人100抓取物料更为稳定。

进一步地，该抓取组件20还包括弹性垫，其中，该弹性垫可以由硅胶或是泡棉等弹性材料制成，弹性垫包覆于限位块28的外侧面，当第二驱动电机271驱动安装支架262沿顺时针或是逆时针转动时，第一安装段2621和第二安装段2622可以弹性抵接于弹性垫。如此通过弹性垫的弹性缓冲作用，可以较大程度地避免第一安装段2621或是第二安装段2622抵接于限位块28时，光源本体261产生较大的振动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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