一种机器人三维视觉系统定位抓取平台的制作方法

本实用新型涉及机器抓取技术领域，更具体的是，本实用新型涉及机器人三维视觉系统定位抓取平台。

背景技术：

机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。机械手是最早出现的工业机器人，也是最早出现的现代机器人，它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

此外，随着人们对家庭和公共场合智能程度的要求越来越高，机械手逐渐成为了人们生活和工作中不可缺少的一部分。

但是，目前机械手在工业中的应用一般是通过程序设定使机械手拿取固定位置的工业产品，并且对工业产品进行固定的工业操作，在机械手的工作过程中还需要人工的指导和操作，操作不够灵活的同时没有最大限度的节省人力物力。

技术实现要素：

本实用新型设计开发了一种机器人三维视觉系统定位抓取平台。本实用新型将机械手和作为视觉系统的采集装置相结合，能够确定工件位置的同时对工件进行抓取，并且两个机械手和两个台面夹爪相结合能够在传递工件的同时对工件进行加工，最大限度的节省了人力物力；通过机械手、采集装置和抓取装置的配合识别跳棋盘上的位置，区分两种颜色的跳棋，模仿人类的跳棋游戏，将跳棋所有的跳棋棋子逐步摆放到相应位置。

本实用新型提供的技术方案为：

一种机器人三维视觉系统定位抓取平台，包括：

工作台；以及

两个机械手，其对称设置在所述工作台的上部两侧；

两个台面夹爪，其对称设置在所述工作台的上部两侧，并且所述两个台面夹爪分别设置在靠近所述两个机械手的一侧；

两个采集装置，其分别设置在所述两个机械手的尾端；

两个动力端，其分别设置在所述两个机械手的尾端，并且所述两个动力端分别与两个采集装置平行设置；

两个抓取装置，其分别可拆卸的设置在所述两个动力端的输出端；

传送带，其设置在所述工作台靠近所述两个机械手的一侧，并且所述传送带的高度与所述工作台的高度相同。

优选的是，所述工作台内部具有可封闭式第一容纳腔和第二容纳腔，所述工作台的外侧具有多个通风孔。

优选的是，还包括：

两个间隔板，其分别可滑动的设置在所述第一容纳腔和第二容纳腔中，并且所述两个间隔板与地面相平行。

优选的是，还包括：

两个第一管制器，其分别设置在所述两个间隔板的上部，分别用于带动所述两个机械手；

两个第二管制器，其分别设置在所述两个间隔板的下部，分别用于带动所述两个采集装置。

优选的是，还包括：

多个物料盘，其上间隔设置有物料孔，所述多个物料盘分别对称设置在所述工作台上，所述多个物料盘均设置在所述两个台面夹爪之间。

优选的是，还包括：

两个跳棋棋盘，其上具有多个间隔设置的通孔，所述两个跳棋棋盘对称设置在所述工作台上，并且所述两个跳棋棋盘均设置在所述两个机械手的中间；

多个跳棋，其分别设置在所述通孔中；

其中，所述两个抓取装置能够将所述多个跳棋在所述两个跳棋棋盘上移动。

优选的是，所述多个跳棋的材质为金属，并且所述多个跳棋具有多种颜色。

优选的是，还包括：

两个光源，其分别可拆卸的设置在所述两个采集装置的前端。

优选的是，所述光源能够提供红光和白光两种光源。

优选的是，还包括：

多个滚轮，其分别设置在所述工作台的底部四角。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的机器人三维视觉系统定位抓取平台，将机械手和作为视觉系统的采集装置相结合，能够确定工件位置的同时对工件进行抓取，并且两个机械手和两个台面夹爪相结合能够在传递工件的同时对工件进行加工，最大限度的节省了人力物力；

本实用新型提供的机器人三维视觉系统定位抓取平台，还能够通过机械手、采集装置和抓取装置的配合识别跳棋盘上的位置，区分多种颜色的跳棋，模仿人类的跳棋游戏，将跳棋所有的跳棋棋子逐步摆放到相应位置，更好的为学校等场所演示机器人的工作能力，体现机器视觉与机器人的结合，有效的实现了展示的目的。

附图说明

图1为本实用新型所述的机器人三维视觉系统定位抓取平台的结构示意图。

图2为本实用新型所述的机器人三维视觉系统定位抓取平台的俯视结构示意图。

图3为本实用新型所述的工作台一侧的结构示意图。

图4为本实用新型所述的第一管制器的结构示意图。

图5为本实用新型所述的第二管制器的结构示意图。

图6为本实用新型所述的机械手的结构示意图。

图7为本实用新型所述的机械手尾端装配的结构示意图。

图8为本实用新型所述的采集装置的结构示意图。

图9为本实用新型所述的采集装置的尾端结构示意图。

图10为本实用新型所述的光源的结构示意图。

图11为本实用新型所述的动力端和抓取装置的结构示意图。

图12为本实用新型所述的台面夹爪的结构示意图。

图13为本实用新型所述的物料盘的结构示意图。

图14为本实用新型所述的传送带的结构示意图。

图15为本实用新型所述的跳棋棋盘的结构示意图。

图16为本实用新型所述的跳棋的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本实用新型提供了一种机器人三维视觉系统定位抓取平台，通过机械手和视觉系统的结合对工件进行识别和传递，并且也能够在以跳棋为实施例，模仿人类对颜色的识别和摆放。

如图1、图2所示，本实用新型所述的机器人三维视觉系统定位抓取平台包括：第一机械手110a、第二机械手110b、传送带120、第一跳棋棋盘130a、第二跳棋棋盘130b、第一台面夹爪140a、第二台面夹爪140b、第一物料盘151、第二物料盘152、第三物料盘153、第四物料盘154、工作台160、4个拉门161、2个间隔板162、2个第一管制器171、2个第二管制器172和4个滚轮180，其中，工作台160为长2米，宽1.8米，高1.5米的长方体结构，工作台160整体空间较小，方便移动，工作台160的内部具有第一容纳腔和第二容纳腔，所述工作台160的外壁具有多个通风孔，用于通风降温；并且在工作台的侧面具有4个拉门161，用于封闭第一容纳腔和第二容纳腔；2个间隔板162，其分别可滑动的设置在所述第一容纳腔和第二容纳腔中，并且所述间隔板162与地面平行；4个滚轮180分别设置在所述工作台160的底部四角，方便移动；第一机械手110a和第二机械手110b，其对称设置在所述工作台160的上部两侧；传送带120，其设置在所述工作台160靠近第一机械手110a和第二机械手110b的一侧，并且所述传送带120的高度与所述工作台160的高度相同；第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b对称设置在所述工作台160上，并且所述第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b均设置在所述第一机械手110a和第二机械手110b的中间；第一台面夹爪140a和第二台面夹爪140b，其对称设置在所述工作台160的上部两侧，并且所述第一台面夹爪140a和第二台面夹爪140b分别设置在靠近所述第一机械手110a和第二机械手110b的一侧；第一物料盘151和第二物料盘152对称设置在所述工作台160上，所述第一物料盘151和第二物料盘152均设置在所述第一台面夹爪140a和第二台面夹爪140b之间，第三物料盘153和第四物料盘154设置在所述第一物料盘151和第二物料盘152之间，用于装载物料。

如图3所示，两个第一管制器171，其分别设置在所述两个间隔板162的上部，分别用于带动第一机械手110a和第二机械手110b；两个第二管制器172，其分别设置在所述两个间隔板162的下部。

如图4、图5所示为第一管制器171和第二管制器172的具体结构。

如图6、图7所示，第一机械手110a和第二机械手110b的结构完全相同，在本实施例中，第一机械手110a和第二机械手110b选用abb的6轴机械手，机械手6个轴关节可以完成更多的演示动作，abb机器人性能稳定精确度高，可以精准的抓取与放置演示物品。两个采集装置111，其分别设置在所述第一机械手110a和第二机械手110b的尾端，并且两个采集装置111与分别所述两个第二管制器172相连接，两个第二管制器172分别用于带动两个采集装置111；如图8、图9所示，在本实施例中，两个采集装置111选用了邦纳evp系列相机，30万像素分辨率，intel多核芯片使产品的检测速度更快，功能强大，在机器人抓取过程中拍摄图像，帮助机器人精确定位。如图10所示，两个光源112，其分别可拆卸的设置在所述两个采集装置111的前端；两个光源112能够提供红光和白光两种光源，光源辅助两个采集装置111进行图像拍摄。如图11所示，两个动力端113，其分别设置在所述第一机械手110a和第二机械手110b的尾端，并且所述两个动力端113分别与两个采集装置111平行设置；两个抓取装置114，其分别可拆卸的设置在所述两个动力端113的输出端，并且所述两个抓取装置114在所述两个采集装置111的外侧；两个采集装置111和两个光源112构成视觉系统，通过视觉判定物品位置，然后用两个动力端113带动两个抓取装置114进行抓取。

如图12所示，所述第一台面夹爪140a和第二台面夹爪140b的结构完全相同，具体包括：底座141、夹爪142和气缸143，所述底座141可拆卸的设置在所述工作台160上，在底座上部固定有气缸143，在气缸143的输出端设置有夹爪142，在工件移动到第一台面夹爪140a和第二台面夹爪140b上部时，气缸143带动夹爪142张开并夹紧工件，并对工件进行简单的加工。

如图13所示，第一物料盘151、第二物料盘152、第三物料盘153和第四物料盘154的结构完全相同，第一物料盘151、第二物料盘152、第三物料盘153和第四物料盘154上均间隔设置有物料孔201，并且在其内部设置有物料202，第一机械手110a和第二机械手110b能够分别通过两个抓取装置114对物料202进行抓取。

如图14所示，传送带120，用于第一机械手110a和第二机械手110b之间传递物料，并配套有传感器等协助机器人识别物料。

如图15所示，第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b的结构完全相同，第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b上均具有多个间隔设置的通孔131，在所述通孔131中设置有跳棋132，如图16所示，跳棋132的材质为金属，并且跳棋具有多种颜色，所述两个抓取装置114能够将所述跳棋132在所述第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b上移动。

本实用新型的具体工作流程为：

1、工件传递：第一机械手110a把物料202从第一物料盘151或第三物料盘153中取出，放置到第一台面夹爪140a上，第一台面夹爪140a抓紧物料202，然后打开，等待第一机械手110a将物料202抓走，然后放置到传送带120上，传送带120运输物料202，到第二机械手110b的工作半径时，第二机械手110b通过视觉系统确定物料202位置进行抓取。第二机械手110b抓取后将物料202放置到第二台面夹爪140b上，第二台面夹爪140b抓紧物料202，然后打开，第二台面夹爪140b将物料202放置于传送带120上，运输走，循环动作，此过程体现了机器人与视觉系统结合，在工业产品传递运输中的作用。

2、跳棋：第一机械手110a和第二机械手110b通过视觉系统识别第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b上的位置，区分多种颜色的跳棋132，模仿人类的跳棋游戏，将第一跳棋棋盘130a和第二跳棋棋盘130b上所有的跳棋132逐步摆放到相应位置，整个流程机器人自我处理，机器视觉与机械手配合运动。

本实用新型提供的机器人三维视觉系统定位抓取平台，将机械手和作为视觉系统的采集装置相结合，能够确定工件位置的同时对工件进行抓取，并且两个机械手和两个台面夹爪相结合能够在传递工件的同时对工件进行加工，最大限度的节省了人力物力；

本实用新型提供的机器人三维视觉系统定位抓取平台，还能够通过机械手、采集装置和抓取装置的配合识别跳棋盘上的位置，区分多种颜色的跳棋，模仿人类的跳棋游戏，将跳棋所有的跳棋棋子逐步摆放到相应位置，更好的为学校等场所演示机器人的工作能力，体现机器视觉与机器人的结合，有效的实现了展示的目的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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