一种可调节识别高度的视觉分拣机器人

1.本实用新型属于分拣机器人领域，尤其是一种可调节识别高度的视觉分拣机器人。


背景技术：

2.分拣机器人，是一种具备了传感器、物镜和电子光学系统的机器人，可以快速进行货物分拣。在分拣过程中现有的分拣机器人大多采用图像识别技术进行物品的识别，但是传统的分拣机器，摄像头安装在固定位置上，面对体积大的物品勉强能识别，对于体积小的物品则不能准确辨认；且对于体积小的物体，抓取端的升降行程变大，抓取的时间加成效率降低，还造成了不必要的能源消耗，且抓取时不能准确判断物体的质量，往往导致强行抓取对机器本身造成伤害。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型的目的旨在提供一种识别准确、节约能源的可调节识别高度的视觉分拣机器人。
4.技术方案：一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，包括控制箱外壳、架体、滑动装置、抓取装置；控制箱外壳上传动连接有架体，架体上安装有滑动装置，滑动装置上连接有抓取装置；其特征在于，所述控制箱外壳上设置有重力传感器，重力传感器上设有工件放置板；所述架体内部设置有固定杆，固定杆上间隔设置有安装板，安装板穿出架体用于安装滑动装置。
5.其中，所述控制箱外壳内部装有控制主板、蓄电池、散热风扇、警报器；控制主板通过电线分别与蓄电池、散热风扇、警报器、重力传感器连接。
6.其中，所述控制箱外壳上设有第一电机，第一电机的输出端连接架体。
7.其中，所述滑动装置包括第二电机、固定板、滑块滑杆机构、丝杆；第二电机安装于架体和安装板所形成的垂直构架上，第二电机的一侧设有固定板，固定板上设置有平行的滑块滑杆机构和丝杆，第二电机的输出端与丝杆的一端连接。
8.其中，所述抓取装置包括滚轴、丝杆、连接块、升降杆、抓手、摄像头、补光灯；抓取装置包括滚轴，安装于丝杆上，滚轴上设有连接块，连接块连接在滑块滑杆机构上，连接块连接升降杆，升降杆端部安装有抓手，抓手中间安装摄像头，抓手侧面设有补光灯。
9.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型针对分拣物的体积，通过改变滑动机构的高度，摄像头的位置被设置成可调节的，增大了分拣机器人的分拣范围，提高了识别的准确率和分拣效率；在抓取体积小的物品时，缩短了抓取端的行程，节约了不必要的电能消耗；此外，通过设置重力传感器获取物体的质量信息，避免出现抓取超重的物品，避免产生额外的成本。
附图说明
10.图1为本实用新型的整体结构示意图；
11.图2为本实用新型的控制箱内部结构示意图；
12.图3为本实用新型的抓取装置局部放大结构示意图；
13.图4为本实用新型的抓取装置仰视示意图。
14.其中，图1至图4中标记为：控制箱外壳1、蓄电池2、控制主板3、散热风扇4、警报器5、放置板6、重力传感器7、电源接口8、第一电机9、架体10、轴承11、固定杆12、安装板13、补光灯14、第二电机15、固定板16、滑块滑杆机构17、丝杆18、滚轴19、连接块20、升降杆21、抓手22、摄像头23。
具体实施方式
15.如图1-4所示，可调节识别高度的视觉分拣机器人，包括：保护核心组件主板的控制箱外壳1；控制箱外壳内部设有给整个装置供能的蓄电池2；控制箱内部设有分析工件彩色图像的控制主板3；控制箱内部设有降低控制主板温度的散热风扇4；控制箱内部设有提示工作人员装置状况的警报器5，两种警报设置：(1)工件过重，无法抓起，(2)机器故障；控制箱外壳的正上方装有工件放置板6，摆放将要识别的当前工件；放置板下方连接着重力传感器7，测量当前工件的重量；控制箱外壳的侧面设有电源接口8；控制箱外壳左上方的第一电机9；第一电机连接架体10；架体内设有可升降的固定杆12；固定杆12上间隔设置有至少三组安装板13，安装板13和架体10上安装有第二电机15，第二电机15一侧设有固定板16，固定板16安装于架体10的一侧，固定板16上安装有平行的滑块滑杆机构17和丝杆18，第二电机15的输出端与丝杆18的一端连接，丝杆18上安装有滚轴19，丝杆18的另一端安装在轴承11上，滚轴19上设有连接块20，连接块20连接在滑块滑杆机构17上，连接块20连接升降杆21，升降杆21端部安装有抓手22，抓手22中间安装摄像头23，抓手侧面设有补光灯14。识别器摄像23拍摄的工件图像并迅速传递给控制箱外壳1内部的控制主板3进行分析识别，随后发出相应动作指令，控制整个装置完成工件分拣工作。抓手22侧面的补光灯14给摄像头23提供明亮的环境，提高白天识别准确率的同时，确保本装置在夜间依旧能够正常工作。架体10内部的固定杆12可以调节固定板16的高度，调节摄像头23的识别高度，固定杆12侧面连接着一个卡口13，用于支撑和固定固定板16。架体10下方连接着可调整抓手22旋转角度的第一电机9，使得抓手22可以将工件放置到两侧对应的箱体内或履带上。
16.控制箱外壳1与放置板6之间装有重力传感器7，用于测量当前工件的重量，可使得机器能够区分不同重量的工件，此外还可防止因工件过重，致使机器无法抓起而一直处在无效工作中。
17.控制箱外壳1内部装有控制主板3，用于分析采集到的工件图像、蓄电池2，给控制主板3供电、散热风扇4降低控制主板3温度、控制主板3连接着的警报器5，可提醒工作人员机器没有正常工作，避免工作效果的降低以及额外的成本；本实用新型中，控制主板3控制电气部件的方法可参考专利号为cn2015107210749的中国专利“一种电子设备自动警报断电装置”。
18.工作流程：工件扫描，机器人利用抓手装置底部的摄像头23，配合补光灯14的效果，可以对放置板6上的工件进行扫描拍摄，得到高清的工件表面纹理图像，扫描工作高效
且清晰。工件测重，通过放置板与控制箱外壳间的测量当前工件的重量，将得到的重量计数传递给控制主板3进行重量分析，可实现对不同重量下的工件进行分类。工件分拣，通过控制主板3对接收到的工件图像以及重量计数进行分析，随后发出相关动作指令，先是控制抓手装置对工件进行抓取，然后控制第一电机9将抓取到的工件放置到对应的箱体内或履带上。警报器警示，通过控制主板对工件重量的分析以及机器工作状态的检测，必要时向工作人员发出警示，提醒工作人员调整机器的工作状态，避免产生额外的成本，甚至是损坏机器，本实用新型中控制主板3控制其他部件的方法，可参考专利号为cn2018105278134的中国专利“机器手作业方法、控制器以及机器手系统”。调整识别高度，通过架体10内部的固定杆12调整固定板16的高度，减少因升降杆21上下移动而产生的成本，同时合适的拍摄距离使得摄像头23可以获取到更加清晰的工件图像，提高机器的分拣准确率。


技术特征：
1.一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，包括控制箱外壳(1)、架体(10)、滑动装置、抓取装置；控制箱外壳(1)上传动连接有架体(10)，架体(10)上安装有滑动装置，滑动装置上连接有抓取装置；其特征在于，所述控制箱外壳(1)上设置有重力传感器(7)，重力传感器(7)上设有工件放置板(6)；所述架体(10)内部设置有固定杆(12)，固定杆(12)上间隔设置有安装板(13)，安装板(13)穿出架体(10)用于安装滑动装置。2.根据权利要求1所述的一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，其特征在于，所述控制箱外壳(1)内部装有控制主板(3)、蓄电池(2)、散热风扇(4)、警报器(5)；控制主板(3)通过电线分别与蓄电池(2)、散热风扇(4)、警报器(5)、重力传感器(7)连接。3.根据权利要求1所述的一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，其特征在于，所述控制箱外壳(1)上设有第一电机(9)，第一电机(9)的输出端连接架体(10)。4.根据权利要求1所述的一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，其特征在于，所述滑动装置包括第二电机(15)、固定板(16)、滑块滑杆机构(17)、丝杆(18)；第二电机(15)安装于架体(10)和安装板(13)所形成的垂直构架上，第二电机(15)的一侧设有固定板(16)，固定板(16)上设置有平行的滑块滑杆机构(17)和丝杆(18)，第二电机(15)的输出端与丝杆(18)的一端连接。5.根据权利要求4所述的一种可调节识别高度的视觉分拣机器人，其特征在于，所述抓取装置包括滚轴(19)、丝杆(18)、连接块(20)、升降杆(21)、抓手(22)、摄像头(23)、补光灯(14)；滚轴(19)安装于丝杆(18)上，滚轴(19)上设有连接块(20)，连接块(20)连接在滑块滑杆机构(17)上，连接块(20)连接升降杆(21)，升降杆(21)端部安装有抓手(22)，抓手(22) 中间安装摄像头(23)，抓手侧面设有补光灯(14)。

技术总结
本实用新型公开了可调节识别高度的视觉分拣机器人，包括控制箱外壳，其上传动连接有架体，架体上安装有滑动装置，滑动装置上连接有抓取装置，控制箱外壳上设置有重力传感器，重力传感器上设有工件放置板；架体内部设置有固定杆，固定杆上间隔设置有安装板，安装板穿出架体用于安装滑动装置。本实用新型通过改变滑动机构的高度，摄像头的位置被设置成可调节的，增大了分拣机器人的分拣范围，提高了识别的准确率和分拣效率；在抓取体积小的物品时，缩短了抓取端的行程，节约了不必要的电能消耗；此外，通过设置重力传感器获取物体的质量信息，避免出现抓取超重的物品，避免产生额外的成本。的成本。的成本。


技术研发人员：胡高杰 刘光灿
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2022.08.31
技术公布日：2022/12/6