CN209466269U - 一种3d视觉*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机器人设备技术领域，尤其是一种3D视觉***，包括机器人，所述机器人的抓取端固定设有夹具，所述夹具一侧固定设有位移传感器，所述机器人一侧设有与其相匹配的工件斗，所述工件斗一侧固定设有支撑架，所述支撑架上设有CCD相机，所述CCD相机的拍摄端正对所述工件斗的斗底，所述工件斗内设有若干工件。本实用新型结构简单，建模迅速，具有市场前景，适合推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人设备技术领域，尤其涉及一种3D视觉***。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，机器视觉***就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。它是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展，也大大地推动了机器视觉的发展。传统的机器人视觉成像方面，主要采用2D成像的方式，呈现的为平面无法对物体本身进行全方面的成像，局限性大，而现有技术无论被动3D、激光3D和结构光3D视觉技术，成本高昂，建模缓慢，生产效率低，为此我们提出一种3D视觉***来解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在现有技术无论被动3D、激光3D和结构光3D视觉技术，成本高昂，建模缓慢，生产效率低的缺点，而提出的一种3D视觉***。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
设计一种3D视觉***，包括机器人，所述机器人的抓取端固定设有夹具，所述夹具一侧固定设有位移传感器，所述机器人一侧设有与其相匹配的工件斗，所述工件斗一侧固定设有支撑架，所述支撑架一侧固定设有两条相对且竖直的滑轨，所述支撑架通过所述滑轨滑动连接设有横杆，所述支撑架一侧设有驱动所述横杆上下平移的驱动装置，所述横杆一侧通过转轴转动连接设有螺纹杆，所述横杆一侧固定设有伺服电机，所述伺服电机的输出端与所述螺纹杆的一端固定连接，所述横杆一侧设有滑块，所述滑块上设有与所述螺纹杆相匹配的内螺纹孔，所述滑块远离所述螺纹杆的一侧固定设有CCD相机，所述CCD相机的拍摄端正对所述工件斗的斗底，所述工件斗内设有若干工件。
优选的，所述机器人为多轴机器臂，所述机器人包括控制其多轴联动的控制模块。
优选的，所述位移传感器为激光位移传感器，所述位移传感器的激光输出端垂直向下，所述位移传感器用于检测所述工件斗内待取的所述工件高度Z值坐标，所述移传感器的信号输出端通过导线与所述机器人的控制模块电信号连接。
优选的，所述CCD相机利用光线变为电荷并将电荷存储及转移的功能，将拍摄的所述工件斗内的若干工件堆叠情况转换为XYU值坐标，所述CCD相机通过导线与所述机器人的控制模块电信号连接。
优选的，所述夹具为真空吸盘式夹具。
优选的，所述驱动装置包括升缩油缸，所述升缩油缸固定在所述支撑架的一侧，所述升缩油缸的输出端与所述横杆的底部固定连接。
本实用新型提出的一种3D视觉操作设备，有益效果在于：通过带有支撑架的CCD相机和带有位移传感器、夹具的机器人间的相互配合，使一种D视觉操作设备在使用过程利用CCD相机和位移传感器采集的XYU及Z值坐标，能使机器人快速确定工件的距离，而不用确定高度，达到建模快速，降低成本的目的，同时机器人的快速建模进一步提升了抓取速度，提升了工作效率，同时通过伺服电机和升缩油缸的驱动作用，使CCD相机能根据不同规格的工具进行拍摄面的空间位置调节，便于最佳拍摄采集数据的位置调节，进一步增加了实用性能。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种3D视觉***的正面结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种3D视觉***的背面结构示意图；
图3为本实用新型提出的一种3D视觉***的抓取工件的流程示意图。
图中：工件斗1、支撑架2、CCD相机3、工件4、机器人5、位移传感器6、夹具7、伺服电机8、滑块9、升缩油缸10、螺纹杆11、横杆12。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-3，一种3D视觉***，包括机器人5，机器人5为多轴机器臂，机器人5包括控制其多轴联动的控制模块，机器人5的抓取端固定设有夹具7，夹具7为真空吸盘式夹具，夹具7一侧固定设有位移传感器6，机器人5一侧设有与其相匹配的工件斗1，工件斗1一侧固定设有支撑架2，支撑架2一侧固定设有两条相对且竖直的滑轨，支撑架2通过滑轨滑动连接设有横杆12，支撑架2一侧设有驱动横杆12上下平移的驱动装置，驱动装置包括升缩油缸10，升缩油缸10固定在支撑架2的一侧，升缩油缸10的输出端与横杆12的底部固定连接，横杆12一侧通过转轴转动连接设有螺纹杆11，横杆12一侧固定设有伺服电机8，伺服电机8的输出端与螺纹杆11的一端固定连接，横杆12一侧设有滑块9，滑块9上设有与螺纹杆11相匹配的内螺纹孔，滑块9远离螺纹杆11的一侧固定设有CCD相机3，CCD相机3的拍摄端正对工件斗1的斗底，工件斗1内设有若干工件4，位移传感器6为激光位移传感器，位移传感器6的激光输出端垂直向下，位移传感器6用于检测工件斗1内待取的工件4高度Z值坐标，移传感器6的信号输出端通过导线与机器人5的控制模块电信号连接，CCD相机3利用光线变为电荷并将电荷存储及转移的功能，将拍摄的工件斗1内的若干工件4堆叠情况转换为XYU值坐标，CCD相机3通过导线与机器人5的控制模块电信号连接。
使用时，通过带有支撑架2的CCD相机3和带有位移传感器6、夹7具的机器人5间的相互配合，使一种3D视觉操作设备在使用过程利用CCD相机3和位移传感器6采集的XYU及Z值坐标，能使机器人5快速确定工件的距离，而不用确定高度，达到建模快速，降低成本的目的，同时机器人5的快速建模进一步提升了抓取速度，提升了工作效率，同时通过伺服电机8和升缩油缸10的驱动作用，使CCD相机3能根据不同规格的工具进行拍摄面的空间位置调节，便于最佳拍摄采集数据的位置调节，进一步增加了实用性能。
其操作流程为：
一、CCD相机3部分
1.1：工件完整轮廓定义：工件4外轮廓清晰无堆叠，工件4倾斜在抓取夹具自由度范围内，设定好工件4的完整轮廓
1.2：利用CCD相机3拍照匹配的方式确定出轮廓完整的工件4，即识别出方向正确且未被堆叠到的工件4；
1.3：工件3选定由中间向边缘，每圈按顺时针次序依次选取，即由内向外，一层层抓取未被叠压到的工件3(顶层工件3)。
1.4：输出选定工件3的其XYU坐标；
二、位移传感器6部分
2.1：依照CCD相机3输出的XYU坐标，机器人5移动激光位移传感器6到位并测定选定工件3的Z坐标。
2.2：输出Z坐标。
三、机器人5抓取
3.1：依据CCD相机3反馈的XYU坐标和位移传感器6反馈的Z轴坐标，确定选中产品的三维坐标。
3.2；机器人5依据选中工件3坐标，多轴联动并配合夹具7抓取选中的工件3。
四、放置
4.1：机器人5依据工件3需求放置位置，放置工件3。
使用时，通过带有支撑架2的CCD相机3和带有位移传感器6、夹具7的机器人5间的相互配合，使一种3D视觉***在使用过程利用CCD相机3和位移传感器6采集的XYU及Z值坐标，能使机器人5快速确定工件4的距离，而不用确定高度，达到建模快速，降低成本的目的，同时机器人5的快速建模进一步提升了抓取速度，提升了工作效率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种3D视觉***，包括机器人(5)，其特征在于，所述机器人(5)的抓取端固定设有夹具(7)，所述夹具(7)一侧固定设有位移传感器(6)，所述机器人(5)一侧设有与其相匹配的工件斗(1)，所述工件斗(1)一侧固定设有支撑架(2)，所述支撑架(2)一侧固定设有两条相对且竖直的滑轨，所述支撑架(2)通过所述滑轨滑动连接设有横杆(12)，所述支撑架(2)一侧设有驱动所述横杆(12)上下平移的驱动装置，所述横杆(12)一侧通过转轴转动连接设有螺纹杆(11)，所述横杆(12)一侧固定设有伺服电机(8)，所述伺服电机(8)的输出端与所述螺纹杆(11)的一端固定连接，所述横杆(12)一侧设有滑块(9)，所述滑块(9)上设有与所述螺纹杆(11)相匹配的内螺纹孔，所述滑块(9)远离所述螺纹杆(11)的一侧固定设有CCD相机(3)，所述CCD相机(3)的拍摄端正对所述工件斗(1)的斗底，所述工件斗(1)内设有若干工件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种3D视觉***，其特征在于，所述机器人(5)为多轴机器臂，所述机器人(5)包括控制其多轴联动的控制模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种3D视觉***，其特征在于，所述位移传感器(6)为激光位移传感器，所述位移传感器(6)的激光输出端垂直向下，所述位移传感器(6)用于检测所述工件斗(1)内待取的所述工件(4)高度Z值坐标，所述移传感器(6)的信号输出端通过导线与所述机器人(5)的控制模块电信号连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种3D视觉***，其特征在于，所述CCD相机(3)利用光线变为电荷并将电荷存储及转移的功能，将拍摄的所述工件斗(1)内的若干工件(4)堆叠情况转换为XYU值坐标，所述CCD相机(3)通过导线与所述机器人(5)的控制模块电信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D视觉***，其特征在于，所述夹具(7)为真空吸盘式夹具。
6.根据权利要求1所述的一种3D视觉***，其特征在于，所述驱动装置包括升缩油缸(10)，所述升缩油缸(10)固定在所述支撑架(2)的一侧，所述升缩油缸(10)的输出端与所述横杆(12)的底部固定连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111745465A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种数控机床工件的自适应定位方法及定位*** |
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- 2019-01-31 CN CN201920176282.9U patent/CN209466269U/zh not_active Expired - Fee Related
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