一種工業機器人智能拾取系統技術方案

本發明專利技術公開了一種工業機器人智能拾取系統，本次設計的工業機器人拾取控制系統，包括工業機器人，該工業機器人通過通訊電纜連接機器人控制柜。工業機器人執行末端設有特殊的機械抓手。該機械抓手執行部分為夾持式手部，在其手指端部設有力傳感器。在抓取物品時感知物品由重力不同夾持式機械手對物品施加的壓力不同來區分物品的大小起到區別分揀的目的。該機器人控制柜連接PC機，PC機連接圖像采集卡，而圖像采集卡還連接有CCD攝相機。力傳感器附于夾持式手部端部，且與PC機通過通訊電纜連接。本發明專利技術通過視覺識別系統實現工業機器人對流水線上錯亂放置的物品進行位置識別從而達到高效的分揀。通過機械手夾持器上的力傳感器感應到質量不同的物體在夾持器抓取時產生的摩擦力的不同從而可以對大小不同的物品進行區別分揀。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于工業機器人控制
，具體涉及一種工業機器人采用CCD攝像機視覺識別和傳感器技術的智能拾取分揀技術。
技術介紹
當前工業機器人的拾取工作大多是程序化控制，先要編寫特定的作業程序，機器人再根據已定程序運行來完成特定任務。但是針對不同的工作任務和場景需要編寫不同的作業程序。這樣很復雜，效率也很低。而且大多拾取系統在一種工作環境下只對同一物品進行拾取。對大小不同的物品無法做到進行區別拾取，分開儲放。還有對于在流水線上排列不齊，錯亂放置的物品，無法做到快速有效的拾取，分揀。通過視覺識別系統實現工業機器人對流水線上錯亂放置的物品進行位置識別從而達到高效的分揀。通過機械手夾持器上的力傳感器感應到質量不同的物體在夾持器抓取時產生的摩擦力的不同從而可以對大小不同的物品進行區別分揀。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種操作簡單、工作效率高、智能化程度高的工業機器人拾取系統。5、一種工業機器人智能拾取系統，包括用于定位的視覺系統和用于抓取的拾取系統。所述的工業機器人拾取系統，包括工業機器人，該工業機器人通過通訊電纜連接機器人控制柜。工業機器人執行末端設有特殊的機械抓手。該機械抓手執行部分為夾持式手部，在其手抓端部設有力傳感器和滑覺傳感器。力傳感器置于手抓端部外側，滑覺傳感器置于手抓端部內側，且與PC機通過通訊電纜連接。在抓取物品時感知滑覺傳感器確定物品是否抓牢。在抓牢物品后持式機械手對物品施加的壓力不同通過力傳感器感知來區分物品的大小起到區別分揀的目的。所述的工業機器人視覺系統，包括機器人控制柜，該機器人控制柜連接PC機，PC機連接圖像采集卡，而圖像采集卡還連接有CCD攝相機；所述拾取系統，用于將流水線上大小不同的物品進行拾取并分揀；所述視覺系統；用于定位流水線上位置不固定，雜亂無章的物品；作為上述技術方案的進一步描述：所述的一種工業機器人智能視覺拾取系統，其特征在于：所述機械手執行末端為夾持式手部。作為上述技術方案的進一步描述：所述的一種工業機器人智能視覺拾取系統，其特征在于：所述機械手端部貼附的傳感器為力傳感器和滑覺傳感器。作為上述技術方案的進一步描述：所述的一種工業機器人智能視覺拾取系統，其特征在于：所述視覺系統為單目視覺系統。所述系統硬件部分組成：工業機器人，CCD攝像機，機器人控制柜，PC機，圖像采集卡。視覺控制系統主要由視覺測量模塊，控制執行模塊組成。而視覺測量模塊由攝像機，圖像采集卡，PC機以及視覺測量軟件組成。控制執行模塊由機器人控制柜以及工業機器人組成。附圖說明圖1為本專利技術的系統結構示意圖；圖2為本專利技術中視覺系統工作流程圖；圖3為本專利技術的機械手算法流程圖；具體實施方式參見圖1所示的一種工業機器人智能拾取系統，包括用于定位的視覺系統和用于抓取的拾取系統。所述的工業機器人拾取系統，包括工業機器人1，該工業機器人1通過通訊電纜連接機器人控制柜9。工業機器人1執行末端設有特殊的機械抓手2。該機械抓手2執行部分為夾持式手部，在其手抓端部設有力傳感器6-1和滑覺傳感器6-2。力傳感器6-1置于手抓端部外側，滑覺傳感器6-2置于手抓端部內側，且與PC機8通過通訊電纜連接。在抓取物品時感知滑覺傳感器6-2確定物品是否抓牢。在抓牢物品后持式機械手2對物品施加的壓力不同通過力傳感器6-1感知來區分物品的大小起到區別分揀的目的。所述的工業機器人視覺系統，包括機器人控制柜9，該機器人控制柜連接PC機8，PC機8連接圖像采集卡7，而圖像采集卡還連接有CCD攝相機3；所述拾取系統，用于將流水線上大小不同的物品進行拾取并分揀；所述視覺系統；用于定位流水線上位置不固定，雜亂無章的物品；實施例1參見圖1，大小不同，位置雜亂無章的工件4置于流水線5上。當工件4經過攝像頭3時，位置被其捕捉。攝像機3采集到目標工件的原始數字圖像。經過修正，濾波等預處理，再進行特征處理，并據此估算目標的位置，從而識別到目標相對于機器人基坐標系下的坐標。PC機8將此坐標值發送到機器人控制柜9，根據目標點的信息規劃機器人的抓取軌跡，運動跟蹤目標，機械手3定位于目標上方，等待完成工件的抓取。由視覺系統鎖定工件坐標，機械手2根據設定的軌跡運行到工件4上方，繼而進行抓取。通過壓力傳感器6-1檢測機械手端部是否與工件4接觸，若未接觸，機械手端部將繼續緩速閉合，直到接觸到工件4。接觸后機械手2閉合速度將大大減慢，保持這一狀態。關節力矩小幅度等量遞增，機械手端部與工件4接觸面的壓力值逐量增加。同時手抓2上升小位移，這時滑覺傳感器6-2工作，采集滑動信號。如有滑動，機械手2無法拿起工件，算法循環。當滑覺傳感器6-2無滑動信號時，表示機械手2可以拿起工件，則跳出循環，進入下一指令。即抓取成功，將此時壓力傳感器6-1的數值傳入PC機8進行數據分析，根據之前設定好的判定標準，確定當前抓取的工件4為大物件還是小物件。PC機8將操作指令傳入機器人控制柜9，機器人控制柜9通過伺服驅動器10運行工業機器人1及機械手抓2對工件進行分揀。以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，本專利技術為了實現機械手對目標物體的識別，設計了機器人視覺系統識別物體的位置。為了實現機械手對目標物體的穩定抓取，研究了機械手的抓取算法，以及對于適用傳感器的選擇。機械手端部需要增加適當的傳感器來實現機械手端部與待拾取物體在處于穩定狀態時，保證機械手力度處于合適的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種工業機器人智能視覺拾取系統，其特征在于：包括用于定位的視覺系統和用于抓取的拾取系統。所述的工業機器人拾取系統，包括工業機器人，該工業機器人通過通訊電纜連接機器人控制柜。工業機器人執行末端設有特殊的機械抓手。該機械抓手執行部分為夾持式手部，在其手抓端部設有力傳感器和滑覺傳感器。力傳感器置于手抓端部外側，滑覺傳感器置于手抓端部內側，且與PC機通過通訊電纜連接。在抓取物品時感知滑覺傳感器確定物品是否抓牢。在抓牢物品后持式機械手對物品施加的壓力不同通過力傳感器感知來區分物品的大小起到區別分揀的目的。所述的工業機器人視覺系統，包括機器人控制柜，該機器人控制柜連接PC機，PC機連接圖像采集卡，而圖像采集卡還連接有CCD攝相機；所述拾取系統，用于將流水線上大小不同的物品進行拾取并分揀；所述視覺系統；用于定位流水線上位置不固定，雜亂無章的物品。

【技術特征摘要】
1.一種工業機器人智能視覺拾取系統，其特征在于：包括用于定位的視覺系統和用于抓取的拾取系統。所述的工業機器人拾取系統，包括工業機器人，該工業機器人通過通訊電纜連接機器人控制柜。工業機器人執行末端設有特殊的機械抓手。該機械抓手執行部分為夾持式手部，在其手抓端部設有力傳感器和滑覺傳感器。力傳感器置于手抓端部外側，滑覺傳感器置于手抓端部內側，且與PC機通過通訊電纜連接。在抓取物品時感知滑覺傳感器確定物品是否抓牢。在抓牢物品后持式機械手對物品施加的壓力不同通過力傳感器感知來區分物品的大小起到區別分揀的目的。所述的工業機器人視覺系統，包括機器人控制柜，該機器人控制柜連接PC機，PC機連接圖像采集卡，而圖像采集卡還連接有CCD攝相機；所述拾取系統，用于將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳勇明，周毅均，
申請(專利權)人：安徽理工大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34