一种基于3D视觉技术的智能机器人的制作方法

本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种基于3d视觉技术的智能机器人。

背景技术：

机器人技术一直保持着迅猛的发展速度。机器人技术在军事、航天航空、工业、农业、服务业、医疗卫生、灾害救援等各个领域有着广泛的应用。工业机器人在工业领域繁琐、复杂的重复性劳动如搬运、焊接、装配等生产环节上已占据了很重要的地位。随着计算机、智能感知、物联网的快速发展，以及人工智能的兴起，在智能制造的引领下，机器人再一次成为了世界关注的焦点。

智能制造对生产线的柔性以及设备的环境感知能力提出了很高的要求。传统的基于示教和离线编程功能的工业机器人应用方式已不能满足智能制造的需求。将机器视觉技术与工业机器人进行结合，赋予工业机器人视觉感知能力和一定的自主规划能力，是实现智能制造的一个重要方向，应用潜力巨大。目前，机器人2d视觉在贴片、半导体封装、pcb插装等2d装配领域已有比较成熟的应用。机器人3d视觉在精度要求比较低的码垛、搬运、分拣以及机床上下料等场合有较为成熟的产品系统。在精度要求较高的3d装配领域，机器人3d视觉的应用还处于起步阶段。

目前国内各生产线的机器人应用越来越多，国内机器人厂家正逐渐的增加，逐步改善机器人技术被国外垄断的局面。传统的示教再现模式已无法满足目前工业自动化程度的要求。且传统的机器人视觉成像方面，主要采用2d成像的方式，呈现的为平面无法对物体本身进行全方面的成像，局限性大。目前的3d视觉模式为一个2d相机和一组激光束组成的，激光束采集被测物体的即高度信息，2d相机采集平面上的信息。这种模式要求机器人要有高精度的匀速直线运动作为激光束的扫描，否则会经常出现扫描不到的现象，并且多次扫描也会影响生产节拍，同时高额的相机成本也是考虑的重要因素。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于3d视觉技术的智能机器人。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于3d视觉技术的智能机器人，包括：机器人本体和智能控制系统，所述机器人本体由机架，光线传感器、信号接收器、摄像装置、高度调节器、程序输入端口和移动机构组成，所述机架上设置所述高度调节器，所述高度调节器连接所述移动机构，所述机架顶部设置所述光线传感器，所述光线传感器上设置所述信号接收器，所述信号接收器上设置所述摄像装置，所述摄像装置连接所述显示屏，所述显示屏下侧设置所述程序输入端口，所述智能控制系统控制所述机器人本体。

本发明一个较佳实施例中，机器人本体上设置若干个所述光线传感器，若干个所述光线传感器能够识别所述移动机构，所述移动机构连接于控制系统。

本发明一个较佳实施例中，所述高度调节器由液压机构和伸缩杆组成。

本发明一个较佳实施例中，所述液压机构上侧连接所述伸缩杆，所述伸缩杆为多段式结构且连接上侧的所述机架。

本发明一个较佳实施例中，所述智能控制系统由控制单元、无线网、信号接受器、数据处理单元组成。

本发明一个较佳实施例中，所述控制单元以所述无线网为依托，并通过所述信号接收器接受发送信号，最后通过数据处理单元对数据进行处理。

本发明一个较佳实施例中，所述控制单元由移动单元、3d视觉单元和高度提升单元组成，所述移动单元由驱动器和行走传感器组成，所述3d视觉单元由3d成像仪、红外感应器和gpu组成。

本发明一个较佳实施例中，所述高度提升单元由控制器控制动力推进单元，所述动力推进单元连接所述高度调节单元。

本发明一个较佳实施例中，所述3d视觉单元内部设有视频对象提取单元、人脸识别单元、场景识别单元、字符识别单元和物体识别单元。

本发明一个较佳实施例中，所述移动机构由电机、滑轮和光线传感器组成，所述电机电性连接所述滑轮，所述滑轮上侧电性连接所述光线传感器。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)智能控制系统对机器人本体进行控制，利用3d成像仪和摄像头对物体进行3d成像，然后通过3d视觉单元内部设有视频对象提取单元、人脸识别单元、场景识别单元、字符识别单元和物体识别单元对物体进行三维成像，使机器人达到3d视觉的效果，增加机器人的功能性。

(2)在机器人本体的机架上设置有红外传感器和信号接收器可以对物体进行红外感应并通过信号接收器接受信号指令，在机架的底部高度调节器在液压机构的作用下可以对物体位置进行调节，针对不同位置的物体进行3d成像，然后通过移动机构的行走传感器保持行走的平衡性，从而提高机器人的灵活性和安全性。

(3)能自主识别和处理多种生产状况，以适应现在市场上多元化、零散化的趋势；智能装配系统可满足一条生产线同时生产多种型号的需求，系统自主进行识别判断，并选择预定生产方案进行生产，换产程序快捷，几乎不影响生产；系统的产能效率不再受订单数量限制，多品种小批量的订单更能凸显其灵活的性能优势，生产稳定高效，真正实现产品个性化定制生产模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例的单元分布示意框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种基于3d视觉技术的智能机器人，包括：机器人本体和智能控制系统，所述机器人本体由机架，光线传感器、信号接收器、摄像装置、高度调节器、程序输入端口和移动机构组成，所述机架上设置所述高度调节器，所述高度调节器连接所述移动机构，所述机架顶部设置所述光线传感器，所述光线传感器上设置所述信号接收器，所述信号接收器上设置所述摄像装置，所述摄像装置连接所述显示屏，所述显示屏下侧设置所述程序输入端口，所述智能控制系统控制所述机器人本体。

本发明一个较佳实施例中，设置若干个所述光线传感器，若干个所述光线传感器能够识别所述移动机构，所述移动机构连接于控制系统所述高度调节器由液压机构和伸缩杆组成所述液压机构上侧连接所述伸缩杆，所述伸缩杆为多段式结构且连接上侧的所述机架。

本发明一个较佳实施例中，所述智能控制系统由控制单元、物联网、信号接受器、数据处理单元组成，所述控制单元以所述物联网为依托，并通过所述信号接收器接受发送信号，最后通过数据处理单元对数据进行处理，所述控制单元由移动单元、3d视觉单元和高度提升单元组成。所述移动单元由驱动器和行走传感器组成，所述3d视觉单元由3d成像仪、红外感应器和gpu组成。

本发明一个较佳实施例中，所述高度提升单元由控制器控制动力推进单元，所述动力推进单元连接所述高度调节单元，本发明一个较佳实施例中，所述3d视觉单元内部设有视频对象提取单元、人脸识别单元、场景识别单元、字符识别单元和物体识别单元，所述移动机构由电机、滑轮和光线传感器组成，所述电机电性连接所述滑轮，所述滑轮上侧电性连接所述光线传感器。

本发明一个较佳实施例中，智能控制系统对机器人本体进行控制，利用3d成像仪和摄像头对物体进行3d成像，然后通过3d视觉单元内部设有视频对象提取单元、人脸识别单元、场景识别单元、字符识别单元和物体识别单元对物体进行三维成像，使机器人达到3d视觉的效果，增加机器人的功能性。

本发明一个较佳实施例中，在机器人本体的机架上设置有红外传感器和信号接收器可以对物体进行红外感应并通过信号接收器接受信号指令，在机架的底部高度调节器在液压机构的作用下可以对高度进行调节，针对不同高度的物体进行3d成像，然后通过移动机构的行走传感器保持行走的平衡性，从而提高机器人的灵活性和安全性。

本发明一个较佳实施例中，能自主识别和处理多种生产状况，以适应现在市场上多元化、零散化的趋势，智能装配系统可满足一条生产线同时生产多种型号的需求，系统自主进行识别判断，并选择预定生产方案进行生产，换产程序快捷，几乎不影响生产；系统的产能效率不再受订单数量限制，多品种小批量的订单更能凸显其灵活的性能优势，生产稳定高效，真正实现产品个性化定制生产模式。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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