CN203266633U - 一种空间坐标定位抓取机械手 - Google Patents

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李彬
许艺萍
孙启鹏
张丽洁
王海霞
李军
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Abstract

一种空间坐标定位抓取机械手，涉及一种机械手，包括底座、支柱、滑动机构、伸缩臂和抓手，支柱固定在底座上并由底座内的动力装置带动旋转，滑动机构滑动设置在支柱上，伸缩臂一端连接在滑动机构上，另一端与抓手连接，伸缩臂包括多个依次活动连接的臂关节，所述滑动机构上设置有两个构成双目结构的摄像头和用于检测目标物***置的激光传感器，两个摄像头和激光传感器检测到的信息传到机械手内部的单片机，单片机通过伺服电机控制机械手的动作。本实用新型提供一种空间坐标定位抓取机械手，其采用双重定位方式，可提高定位速度和精度，而且操作方便。

Description

一种空间坐标定位抓取机械手
技术领域
本实用新型涉及一种机械手，具体为一种空间坐标定位抓取机械手。
背景技术
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置，在现代生产过程中，机械手被广泛的应用于自动生产线中，代替人在高温、高压、有放射性以及毒性污染等恶劣环境中工作，避免人身伤亡事故的发生。机械手在执行任务过程中，为满足对目标物体的抓取精度要求其具有较好的位置定位精度，位置精度的高低很大程度上取决于位置的控制方式以及机械手运动部件本身的精度和刚度等因素。目前，工业机械手大多数采用常规的二维平面定位方式，且多是单一的一种定位方式，工作范围小、定位速度慢且精度不高，从而影响机械手的抓取精度。
实用新型内容
为了解决现有的工业机械手定位速度慢且精度不高的问题，本实用新型提供一种空间坐标定位抓取机械手，其采用双重定位方式，提高了定位速度和精度。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：一种空间坐标定位抓取机械手，包括底座、支柱、滑动机构、伸缩臂和抓手，支柱固定在底座上并由底座内的动力装置带动旋转，滑动机构滑动设置在支柱上，伸缩臂一端连接在滑动机构上，另一端与抓手连接，伸缩臂包括多个依次活动连接的臂关节，所述滑动机构上设置有两个构成双目结构的摄像头和用于检测目标物***置的激光传感器，两个摄像头和激光传感器检测到的信息传到机械手内部的单片机，单片机通过伺服电机控制机械手的动作。
所述机械手还包括一个仿真遥控器，仿真遥控器具有与伸缩臂相同的臂关节结构，并且仿真遥控器内部设置有与其臂关节相关联的电位器，电位器将操控者的转动信息反馈给机械手内的单片机。
所述抓手的夹持部设置有压敏元件构成的接触觉传感器。
有益效果：本实用新型在机械手内部设置有双目摄像头和目标物体检测传感器，可以对工作空间进行360度全方位立体式扫描，将目标物体的位置信息传回单片机进行处理，两种定位方式的数据可以对比处理，从而精确定位目标物体的空间三维坐标，提高定位精度。另外，本实用新型可以通过机械手本身的自动定位进行自动抓取，也可以通过手动操纵仿真遥控器来控制机械手的抓取，两种抓取方式，操作更方便和人性化。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中标记为：1、底座，2、支柱，3、滑动机构，4、伸缩臂，5、抓手，6、摄像头，7、激光传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
一种空间坐标定位抓取机械手，包括底座1、支柱2、滑动机构3、伸缩臂4和抓手5，支柱2固定在底座1上并由底座1内的动力装置带动旋转，支柱2可360度旋转，使得伸缩臂4可以全方位扫描，没有工作死角，滑动机构3滑动设置在支柱2上，滑动机构3内包括一个步进电机，步进电机的齿轮和支柱2上的齿条啮合，使得滑动机构3可以灵活的上下滑动。伸缩臂4一端连接在滑动机构3上，另一端与抓手5连接，伸缩臂4包括多个依次活动连接的臂关节，所述滑动机构3上设置有两个构成双目结构的摄像头6和用于检测目标物***置的激光传感器7，两个摄像头6和激光传感器7检测到的信息传到机械手内部的单片机，单片机通过伺服电机控制机械手的动作。
激光传感器7的扫描定位是随滑动机构3自上而下的滑动过程进行的，其密集安装在滑动机构3的周围，激光传感器7自上而下扫描空间中的目标物体，从而确定目标物体的空间Z坐标，找到目标物体后，伸缩臂4会自动转到正对目标物体的方向，激光传感器7开始测距，距离数据传输到单片机中处理确定目标物体的X坐标和Y坐标，***自动建立三维空间模型，以确定伸缩臂4的曲张数据。两个摄像头6构成双目来获取目标物体的两幅图像，单片机通过计算空间点在两幅图像中的视差来获取目标物体的二维坐标值。采用两种定位方式，数据进行对比处理，提高定位精度，保证快速准确的抓取。
所述机械手还包括一个仿真遥控器，仿真遥控器具有与伸缩臂4相同的臂关节结构，并且仿真遥控器内部设置有与其臂关节相关联的电位器，电位器将操控者的转动信息反馈给机械手内的单片机。操纵者只需操纵仿真遥控器，机械手就能做出与操控者一样的动作，达到手动遥控的目的。
所述抓手5的夹持部设置有压敏元件构成的接触觉传感器，已经抓到的物件如果出现掉落，可以迅速追踪，重新抓取。

Claims (3)

1.一种空间坐标定位抓取机械手，其特征在于：包括底座（1）、支柱（2）、滑动机构（3）、伸缩臂（4）和抓手（5），支柱（2）固定在底座（1）上并由底座（1）内的动力装置带动旋转，滑动机构（3）滑动设置在支柱（2）上，伸缩臂（4）一端连接在滑动机构（3）上，另一端与抓手（5）连接，伸缩臂（4）包括多个依次活动连接的臂关节，所述滑动机构（3）上设置有两个构成双目结构的摄像头（6）和用于检测目标物***置的激光传感器（7），两个摄像头（6）和激光传感器（7）检测到的信息传到机械手内部的单片机，单片机通过伺服电机控制机械手的动作。
2.如权利要求1所述的一种空间坐标定位抓取机械手，其特征在于：还包括一个仿真遥控器，仿真遥控器具有与伸缩臂（4）相同的臂关节结构，并且仿真遥控器内部设置有与其臂关节相关联的电位器，电位器将操控者的转动信息反馈给机械手内的单片机。
3.如权利要求1所述的一种空间坐标定位抓取机械手，其特征在于：所述抓手（5）的夹持部设置有压敏元件构成的接触觉传感器。
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