CN207387664U - 机器人视觉引导设备及机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于机器人技术领域，提供了一种机器人视觉引导设备及机器人，机械手臂、手爪、图像获取单元和处理器，机械手臂的一端设有手爪，图像获取单元设置在机械手臂上，处理器分别连接机械手臂、手爪和图像获取单元；图像获取单元在机械手臂运动到指定位置后，接收处理器发送的图像获取指令获取目标物体的图像，并将所述图像发送至处理器；处理器接收所述图像，根据所述图像控制机械臂和手爪执行移动目标物体的动作。本实用新型可以实时引导工业机器人(机械臂)到精确目标来完成抓取、点胶等作业，比如说物料的抓取和上料，来实现对各种应用场景的柔性适配，提高工业机器人(机械臂)的智能性和灵活性，满足实际应用需要。
Description
技术领域
本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种机器人视觉引导设备及机器人。
背景技术
目前工业机器人(机械臂)作业的动作有些是靠人工设定好移动路径点(waypoint)和路径点顺序、速度，定义机器需要执行的动作。该方案的缺点是灵活性(flexibility)低，每个动作的执行都是由人工编程设定好的，机器人(机械臂)的智能性和灵活性较差，不能适应不同的工作场景或者不断变化的一个工作场景。例如，某大型加工中心拥有若干台同一型号CNC(Computer numerical control，数控机床)，每台CNC配备一台机器人执行上下夹具作业。随着运行时间推移，不同CNC/机器人工作单元出现上下夹具作业的精度不一致问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种机器人视觉引导设备及机器人，以解决现有机器人(机械臂)的智能性和灵活性较差，不能适应不同的工作场景或者不断变化的一个工作场景的问题。
本实用新型实施例的第一方面，提供了一种机器人视觉引导设备，包括机械手臂、手爪、图像获取单元和处理器，所述机械手臂的一端设有手爪，所述图像获取单元设置在所述机械手臂上，所述处理器分别连接所述机械手臂、所述手爪和所述图像获取单元；所述图像获取单元在所述机械手臂运动到指定位置后，接收所述处理器发送的图像获取指令，根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，并将所述图像发送至所述处理器；所述处理器在所述机械手臂运动到指定位置后，发送所述图像获取指令至所述图像获取单元，接收所述图像，根据所述图像控制所述机械臂和所述手爪执行移动所述目标物体的动作。
此外，在一个具体示例中，所述图像获取单元为可对焦相机。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述机械手臂上，所述处理器连接所述测距传感器；
所述测距传感器在所述机械手臂运动到指定位置后，测量所述机械手臂与所述目标物体的目标距离，并将所述目标距离发送至所述处理器；所述处理器接收所述目标距离，根据所述目标距离调整所述可对焦相机的焦距。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括旋转单元，所述旋转单元设置在所述机械手臂上，所述图像获取单元通过所述旋转单元与所述机械手臂连接，所述处理器连接所述旋转单元，所述处理器控制所述旋转单元旋转。
此外，在一个具体示例中，所述机械手臂包括固定底座、底座旋转轴、第一机械手臂、第一旋转轴、第二机械手臂、第二旋转轴、第三机械手臂、第三旋转轴、第四机械手臂；
所述底座旋转轴的一端连接所述固定底座，所述底座旋转轴的另一端连接所述第一机械手臂的一端，所述第一机械手臂的另一端连接所述第一旋转轴的一端，所述第一旋转轴的另一端连接所述第二机械手臂的一端，所述第二机械手臂的另一端连接所述第二旋转轴的一端，所述第二旋转轴的另一端连接所述第三机械手臂的一端，所述第三机械手臂的另一端连接所述第三旋转轴的一端，所述第三旋转轴的另一端连接所述第四机械手臂的一端，所述第四机械手臂的另一端设有所述手爪，所述图像获取单元设置在所述第四机械手臂上或者所述固定底座上，所述处理器分别连接所述第一机械手臂、所述第二机械手臂、所述第三机械手臂和所述第四机械手臂。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括显示单元，所述显示单元设置在所述机械手臂上，所述显示单元连接所述处理器。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括灯光单元，所述灯光单元设置在所述机械手臂上，所述灯光单元连接所述处理器。
本实用新型实施例的第二方面，提供了机器人，包括上述机器人视觉引导设备。
本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例机器人视觉引导设备及机器人，图像获取单元获取目标物体的图像，处理器根据该图像控制机械臂和手爪执行移动目标物体的动作，可以实时引导工业机器人(机械臂)到精确目标来完成抓取、点胶等作业，比如说物料的抓取和上料(Pick and Place)，来实现对各种应用场景的柔性适配，提高工业机器人(机械臂)的智能性和灵活性，满足实际应用需要。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例一提供的机器人视觉引导设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二提供的机器人视觉引导设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
图1中示出本实用新型实施例一提供的机器人视觉引导设备的结构示意图。
如图1所示，在该实施例中，该机器人视觉引导设备包括：机械手臂101、手爪102、图像获取单元103和处理器104，所述机械手臂101的一端设有手爪102，所述图像获取单元103设置在所述机械手臂101上，所述处理器104分别连接所述机械手臂101、所述手爪102和所述图像获取单元103。
所述图像获取单元103在所述机械手臂101运动到指定位置后，接收所述处理器104发送的图像获取指令，根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，并将所述图像发送至所述处理器104。所述处理器104在所述机械手臂运动到指定位置后，发送所述图像获取指令至所述图像获取单元103，接收所述图像，根据所述图像控制所述机械臂101和所述手爪102执行移动所述目标物体的动作。
这里，图像获取单元103可以为摄像机或照相机等，在机械手臂运动到指定位置后，处理器104发送图像获取指令的方式可以为实时发送或者经过预设时间间隔发送一次，预设时间间隔根据实际情况设置。目标物体为在指定位置处机械手臂需要移动的物体，处理器104可以为采用瑞芯微rk2918、Intel 8086等的处理器，能够发送图像获取指令至图像获取单元，根据图像获取单元获取的图像控制机械臂和手爪移动目标物体，处理器104为现有处理器。
从以上描述可知，本实用新型实施例的机器人视觉引导设备，可以实时引导工业机器人(机械臂)到精确目标来完成抓取、点胶等作业，比如说物料的抓取和上料(Pick andPlace)，来实现对各种应用场景的柔性适配，提高工业机器人(机械臂)的智能性和灵活性，满足实际应用需要。
此外，在一个具体示例中，所述图像获取单元为可对焦相机。这里，可对焦相机包括液体镜头或者音圈马达镜头。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述机械手臂上，所述处理器连接所述测距传感器。
所述测距传感器在所述机械手臂运动到指定位置后，测量所述机械手臂与所述目标物体的目标距离，并将所述目标距离发送至所述处理器；所述处理器接收所述目标距离，根据所述目标距离调整所述可对焦相机的焦距。
具体地，在发送图像获取指令至图像获取单元之前，通过测距传感器测量机械手臂与目标物体的目标距离，可以进一步确定目标距离对应的目标电压，向可对焦相机施加上述目标电压，导致可对焦相机焦距发生变化，进而可以通过可对焦相机拍摄到更符合实际要求的图像，适合应用。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括旋转单元，所述旋转单元设置在所述机械手臂上，所述图像获取单元通过所述旋转单元与所述机械手臂连接，所述处理器连接所述旋转单元，所述处理器控制所述旋转单元旋转。
这里，通过旋转单元调整图像获取单元的位置来获取目标物体的图像，扩大视野，满足多种应用场景需要。可以根据实际情况多次控制旋转单元旋转调整图像获取单元的位置。
此外，在一个具体示例中，所述机械手臂包括固定底座、底座旋转轴、第一机械手臂、第一旋转轴、第二机械手臂、第二旋转轴、第三机械手臂、第三旋转轴、第四机械手臂。
所述底座旋转轴的一端连接所述固定底座，所述底座旋转轴的另一端连接所述第一机械手臂的一端，所述第一机械手臂的另一端连接所述第一旋转轴的一端，所述第一旋转轴的另一端连接所述第二机械手臂的一端，所述第二机械手臂的另一端连接所述第二旋转轴的一端，所述第二旋转轴的另一端连接所述第三机械手臂的一端，所述第三机械手臂的另一端连接所述第三旋转轴的一端，所述第三旋转轴的另一端连接所述第四机械手臂的一端，所述第四机械手臂的另一端设有所述手爪，所述图像获取单元设置在所述第四机械手臂上或者所述固定底座上，所述处理器分别连接所述第一机械手臂、所述第二机械手臂、所述第三机械手臂和所述第四机械手臂。
具体地，上述机械手臂中机械手臂和旋转轴的个数根据实际需要设置，处理器分别连接各个机械手臂，手爪与机器人手臂末端相连接，图像获取单元可以设置手爪上，或者设置在第四机械臂上，或者设置在固定底座上。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括显示单元，所述显示单元设置在所述机械手臂上，所述显示单元连接所述处理器。具体地，处理器可以把相应的信息发送给显示单元显示，例如处理器将图像获取单元获取的目标物体的图像发送到显示单元显示，相关人员可以通过显示单元查看信息，适合应用。
此外，在一个具体示例中，上述机器人视觉引导设备还包括灯光单元，所述灯光单元设置在所述机械手臂上，所述灯光单元连接所述处理器。这里，处理器可以控制灯光单元点亮，在灯光昏暗的区域也可以完成移动目标物体的操作。
实施例二
为了更好地理解上述设备，以下详细阐述一个本实用新型机器人视觉引导设备的应用实例。
如图2所示，在本实施例中，机器人视觉引导设备可以包括：机械手臂101、手爪102、图像获取单元103、处理器104、测距传感器105、旋转单元106、显示单元107和灯光单元108。
所述处理器104分别连接所述机械手臂101、所述手爪102和所述图像获取单元103。所述图像获取单元103可以设置在所述机械手臂101或所述手爪102上。所述图像获取单元103在所述机械手臂101运动到指定位置后，接收所述处理器104发送的图像获取指令，根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，并将所述图像发送至所述处理器104。所述处理器104在所述机械手臂101运动到指定位置后，发送所述图像获取指令至所述图像获取单元103，接收所述图像，根据所述图像控制所述机械臂101和所述手爪102执行移动所述目标物体的动作。
所述图像获取单元103为可对焦相机。所述测距传感器105设置在所述机械手臂101上，所述处理器104连接所述测距传感器105。所述测距传感器105在所述机械手臂101运动到指定位置后，测量所述机械手臂101与所述目标物体的目标距离，并将所述目标距离发送至所述处理器104。所述处理器104接收所述目标距离，根据所述目标距离调整所述可对焦相机的焦距。
所述旋转单元106设置在所述机械手臂101上，所述图像获取单元103通过所述旋转单元106与所述机械手臂101连接，所述处理器104连接所述旋转单元106，所述处理器104控制所述旋转单元106旋转。
所述测距传感器105也可以通过所述旋转单元106设置在所述机械手臂101上。
所述机械手臂101包括固定底座1011、底座旋转轴1012、第一机械手臂1013、第一旋转轴1014、第二机械手臂1015、第二旋转轴1016、第三机械手臂1017、第三旋转轴1018和第四机械手臂1019。
所述底座旋转轴1012的一端连接所述固定底座1011，所述底座旋转轴1012的另一端连接所述第一机械手臂1013的一端，所述第一机械手臂1013的另一端连接所述第一旋转轴1014的一端，所述第一旋转轴1014的另一端连接所述第二机械手臂1015的一端，所述第二机械手臂1015的另一端连接所述第二旋转轴1016的一端，所述第二旋转轴1016的另一端连接所述第三机械手臂1017的一端，所述第三机械手臂1017的另一端连接所述第三旋转轴1018的一端，所述第三旋转轴1018的另一端连接所述第四机械手臂1019的一端，所述第四机械手臂1019的另一端设有所述手爪102，所述图像获取单元103设置在所述第四机械手臂1019上或者所述固定底座1011上，所述处理器104分别连接所述第一机械手臂1013、所述第二机械手臂1015、所述第三机械手臂1017和所述第四机械手臂1019。
所述显示单元107设置在所述机械手臂101上，所述显示单元107连接所述处理器104。
所述灯光单元108设置在所述机械手臂101上，所述灯光单元108连接所述处理器104。
从以上描述可知，本实施例图像获取单元获取目标物体的图像，处理器根据该图像控制机械臂和手爪执行移动目标物体的动作，可以实时引导工业机器人(机械臂)到精确目标来完成抓取、点胶等作业，比如说物料的抓取和上料(Pick and Place)，来实现对各种应用场景的柔性适配，提高工业机器人(机械臂)的智能性和灵活性，满足实际应用需要。
一个实施例中，一种机器人，包括上述机器人视觉引导设备。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述实施例中模块的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种机器人视觉引导设备，其特征在于，包括机械手臂、手爪、图像获取单元和处理器，所述机械手臂的一端设有手爪，所述图像获取单元设置在所述机械手臂上，所述处理器分别连接所述机械手臂、所述手爪和所述图像获取单元；所述图像获取单元在所述机械手臂运动到指定位置后，接收所述处理器发送的图像获取指令，根据所述图像获取指令获取目标物体的图像，并将所述图像发送至所述处理器；所述处理器在所述机械手臂运动到指定位置后，发送所述图像获取指令至所述图像获取单元，接收所述图像，根据所述图像控制所述机械臂和所述手爪执行移动所述目标物体的动作。
2.如权利要求1所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，所述图像获取单元为可对焦相机。
3.如权利要求2所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，还包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述机械手臂上，所述处理器连接所述测距传感器；
所述测距传感器在所述机械手臂运动到指定位置后，测量所述机械手臂与所述目标物体的目标距离，并将所述目标距离发送至所述处理器；所述处理器接收所述目标距离，根据所述目标距离调整所述可对焦相机的焦距。
4.如权利要求1所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，还包括旋转单元，所述旋转单元设置在所述机械手臂上，所述图像获取单元通过所述旋转单元与所述机械手臂连接，所述处理器连接所述旋转单元，所述处理器控制所述旋转单元旋转。
5.如权利要求1所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，所述机械手臂包括固定底座、底座旋转轴、第一机械手臂、第一旋转轴、第二机械手臂、第二旋转轴、第三机械手臂、第三旋转轴和第四机械手臂；
所述底座旋转轴的一端连接所述固定底座，所述底座旋转轴的另一端连接所述第一机械手臂的一端，所述第一机械手臂的另一端连接所述第一旋转轴的一端，所述第一旋转轴的另一端连接所述第二机械手臂的一端，所述第二机械手臂的另一端连接所述第二旋转轴的一端，所述第二旋转轴的另一端连接所述第三机械手臂的一端，所述第三机械手臂的另一端连接所述第三旋转轴的一端，所述第三旋转轴的另一端连接所述第四机械手臂的一端，所述第四机械手臂的另一端设有所述手爪，所述图像获取单元设置在所述第四机械手臂上或者所述固定底座上，所述处理器分别连接所述第一机械手臂、所述第二机械手臂、所述第三机械手臂和所述第四机械手臂。
6.如权利要求1所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，还包括显示单元，所述显示单元设置在所述机械手臂上，所述显示单元连接所述处理器。
7.如权利要求1所述的机器人视觉引导设备，其特征在于，还包括灯光单元，所述灯光单元设置在所述机械手臂上，所述灯光单元连接所述处理器。
8.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的机器人视觉引导设备。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721290800.7U CN207387664U (zh) | 2017-09-30 | 2017-09-30 | 机器人视觉引导设备及机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN207387664U true CN207387664U (zh) | 2018-05-22 |
Family
ID=62331559
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108973187A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-11 | 合茂电子元件（吴江）有限公司 | 一种热压机用自动弹出装置 |
| CN109773789A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-21 | 深海弈智京山智能科技有限公司 | 一种插线盒视觉引导*** |
| CN111055297A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-04-24 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 机械手操作设备、控制方法、装置、计算机设备及介质 |
| CN111168346A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-05-19 | 胡仁鹏 | 一种基于机器视觉的医疗器械装配用深孔抓取机器人 |
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2017
- 2017-09-30 CN CN201721290800.7U patent/CN207387664U/zh active Active
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