一种工业机器人视觉检测及避障系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人视觉检测及避障系统。


背景技术：

2.随着电子信息产品的快速发展，工业机器人作为时代的产物不仅是一个国家的支柱产业，更象征着一个国家的创新能力和现代化水平。作为一款高端自动化产品，它集机械学、力学、电子信息学、自动化、计算机科学、仿生学等众多学科于一体，具有生产效率高，产品质量好，能够在严苛的环境下连续工作等优势。这些特点使工业机器人不仅将人类从繁重的体力劳动中解放出来，也在生产生活的各个方面大大的改善着人们的生活条件，为了能够更好的服务于人类其不可避免地向智能化、密集化方向发展开来。到目前为止，我国机器人拥有量已达40万台，除了一些无法代替人类的场合，多机器人、人机合作将会是工业机器人发展、应用的主流趋势。然而，无论是多机器人合作还是人机协作，机器人避障使机器人领域面临着巨大挑战。
3.现有的部分工业机器人上安装了摄像头，通过视觉检测来判断机器人运行路径上是否有障碍物，但是在一些狭窄的过道中，机器人进入后很难原路返回，同时机器人行走产生的灰尘容易附着在摄像头上，影响摄像头的检测质量，为此，提出一种工业机器人视觉检测及避障系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种工业机器人视觉检测及避障系统，能够对摄像头起到防护的同时，还可以避免灰尘对摄像头的检测效果造成影响，而且该机器人能够在狭窄的过道中遇到障碍无法行进之后，也能够原路返回。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.本实用新型实施例提供一种工业机器人视觉检测及避障系统，包括视觉检测模块、控制模块和行走模块，所述行走模块包括行走机构，所述视觉检测模块包括视觉检测机构，所述行走机构和视觉检测机构固定连接在一起，所述行走机构包括底座，所述底座的顶部转动安装有两个转动柱，两个转动柱相互远离的一端分别固定安装有滚轮，所述底座的顶部固定安装有两个第一电机，两个第一电机的输出轴分别和对应的转动柱固定连接在一起，所述视觉检测机构位于底座的上方，所述视觉检测机构包括和行走机构转动连接在一起的圆盘，所述圆盘的上方转动安装有摄像头，所述圆盘的顶部固定安装有透明防护罩，所述透明防护罩的顶部转动安装有弧形刮条。
7.优选的，所述行走机构的顶部固定安装有两个安装架和控制箱，两个转动柱分别贯穿对应安装架并和对应的安装架转动连接在一起，两个第一电机均和控制箱的底部内壁固定连接在一起，两个第一电机的输出轴均贯穿控制箱并和控制箱转动连接在一起。
8.优选的，所述行走机构的顶部固定安装有四个呈矩形分布的支架，所述视觉检测
机构还包括底部和四个安装架固定连接在一起的圆座，所述圆座内转动安装有圆盘，所述圆盘的顶部固定安装有两个固定架，所述摄像头位于两个固定架之间，两个固定架上设有同一个第一转轴，所述第一转轴贯穿两个固定架并和两个固定架转动连接在一起，所述第一转轴和摄像头固定连接在一起，所述圆盘的底部固定安装有第二转轴。
9.优选的，所述圆座的顶部固定安装有限位环，所述限位环位于圆盘的上方，且限位环的内径大于圆盘的直径。
10.优选的，其中一个固定架的一侧固定安装有机罩，所述机罩和圆座内均固定安装有驱动机构，所述驱动机构包括啮合在一起的第二电机和小齿轮，所述小齿轮上固定安装有大齿轮，两个第二电机分别与对应的第二转轴和第一转轴固定连接在一起，两个大齿轮分别与圆座和机罩固定连接在一起。
11.优选的，所述透明防护罩上设有圆杆，所述圆杆贯穿透明防护罩并和弧形刮条转动连接在一起，所述圆杆的底端固定安装有横板，所述横板的底部和两个固定架固定连接在一起。
12.优选的，所述底座的底部固定安装有两个呈对称分布的导轮，两个导轮和两个滚轮呈矩形分布。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机器人能够通过行走机构行走的过程中，能够通过多方位转动的摄像头能够对机器人所处的环境进行检测，当摄像头检测到障碍物的时候，摄像头将信号传递给控制模块，控制模块再控制行走机构控制该机器人避开障碍物或者原路返回，在此过程中，两个第一电机通过两个转动柱带动对应滚轮转动，行走机构便能够控制机器人行走，当两个第一电机同步往一致方向转动的时候，行走机构便能够控制机器人直线前进或后退，而两个第一电机转速相同并往相反方向转动的时候，行走机构便能够控制机器人原地掉头或者转向，两个第一电机转速不等并往相同方向转动的时候，行走机构便能够控制机器人在行走的过程中进行向，因此该机器人即便在较为狭窄的空间中也能够自由的行走。
14.本实用新型能够对摄像头起到防护的同时，还可以避免灰尘对摄像头的检测效果造成影响，而且该机器人能够在狭窄的过道中遇到障碍无法行进之后，也能够原路返回。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型中视觉检测机构的爆炸图；
18.图3为本实用新型中行走机构的俯视结构示意图；
19.图4为本实用新型中透明防护罩的整体表结构示意图；
20.图5为本实用新型的系统结构示意图。
21.图中：1、行走机构；11、底座；12、支架；13、安装架；14、转动柱；15、滚轮；16、控制箱；17、第一电机；2、视觉检测机构；21、圆座；22、限位环；23、圆盘；24、固定架；25、摄像头；
26、第一转轴；27、驱动机构；271、第二电机；272、小齿轮；273、大齿轮；28、第二转轴；29、机罩；3、透明防护罩；31、弧形刮条；32、横板；33、圆杆。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.如图1-5所示，本实用新型实施例提供一种工业机器人视觉检测及避障系统，包括视觉检测模块、控制模块和行走模块，行走模块包括行走机构1，视觉检测模块包括视觉检测机构2，行走机构1和视觉检测机构2固定连接在一起，行走机构1包括底座11，底座11的顶部转动安装有两个转动柱14，两个转动柱14相互远离的一端分别固定安装有滚轮15，底座11的顶部固定安装有两个第一电机17，两个第一电机17的输出轴分别和对应的转动柱14固定连接在一起，视觉检测机构2位于底座11的上方，视觉检测机构2包括和行走机构1转动连接在一起的圆盘23，圆盘23的上方转动安装有摄像头25，圆盘23的顶部固定安装有透明防护罩3，透明防护罩3的顶部转动安装有弧形刮条31。
27.行走机构1的顶部固定安装有两个安装架13和控制箱16，两个转动柱14分别贯穿对应安装架13并和对应的安装架13转动连接在一起，两个第一电机17均和控制箱16的底部内壁固定连接在一起，两个第一电机17的输出轴均贯穿控制箱16并和控制箱16转动连接在一起。
28.行走机构1的顶部固定安装有四个呈矩形分布的支架12，视觉检测机构2还包括底部和四个安装架13固定连接在一起的圆座21，圆座21内转动安装有圆盘23，圆盘23的顶部固定安装有两个固定架24，摄像头25位于两个固定架24之间，两个固定架24上设有同一个
第一转轴26，第一转轴26贯穿两个固定架24并和两个固定架24转动连接在一起，第一转轴26和摄像头25固定连接在一起，圆盘23的底部固定安装有第二转轴28。
29.圆座21的顶部固定安装有限位环22，限位环22位于圆盘23的上方，且限位环22的内径大于圆盘23的直径，通过限位环22能够对圆盘23的转动起到限位作用。
30.其中一个固定架24的一侧固定安装有机罩29，机罩29和圆座21内均固定安装有驱动机构27，驱动机构27包括啮合在一起的第二电机271和小齿轮272，小齿轮272上固定安装有大齿轮273，两个第二电机271分别与对应的第二转轴28和第一转轴26固定连接在一起，两个大齿轮273分别与圆座21和机罩29固定连接在一起；两个第二电机271转动的过程中，通过对应的相啮啮合的第二电机271和小齿轮272，能够带动第二转轴28或第一转轴26进行转动，从而能够带动摄像头25进行全方位的转动，因此，通过摄像头25能够对该机器人所处的环境进行全方位的检测。
31.透明防护罩3上设有圆杆33，圆杆33贯穿透明防护罩3并和弧形刮条31转动连接在一起，圆杆33的底端固定安装有横板32，横板32的底部和两个固定架24固定连接在一起；当两个固定架24转动的过程中，能够通过圆杆33和弧形刮条31带动弧形刮条31转动并对透明防护罩3的表面进行清洁，能够确保透明防护罩3在防护摄像头25的过程中不会对摄像头25造成视觉影响。
32.底座11的底部固定安装有两个呈对称分布的导轮，两个导轮和两个滚轮15呈矩形分布；两个导轮能够能够使得行走机构1在行走的过程中更加平稳。
33.工作原理：该机器人能够通过行走机构1行走的过程中，能够通过多方位转动的摄像头25能够对机器人所处的环境进行检测，当摄像头25检测到障碍物的时候，摄像头25将信号传递给控制模块，控制模块再控制行走机构1控制该机器人避开障碍物或者原路返回，在此过程中，两个第一电机17通过两个转动柱14带动对应滚轮15转动，行走机构1便能够控制机器人行走，当两个第一电机17同步往一致方向转动的时候，行走机构1便能够控制机器人直线前进或后退，而两个第一电机17转速相同并往相反方向转动的时候，行走机构1便能够控制机器人原地掉头或者转向，两个第一电机17转速不等并往相同方向转动的时候，行走机构1便能够控制机器人在行走的过程中进行向，因此该机器人即便在较为狭窄的空间中也能够自由的行走。
34.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。