一种智能移动机械手的制作方法

本实用新型用于自动传输与搬运技术领域，特别是涉及一种智能移动机械手。

背景技术：

目前的机械手或机器人（Robot）虽然具备很大的作业灵活性，可在其工作半径内多点变姿态进行物料抓取等作业，但只能在固定位置或固定的直线轨道上行驶，且需要安装固定装置或铺设滑轨。因此，具有如下不足：1、不具备大范围作业的能力，只能在固定区域作业。2、在导入之前，还需进行固定装置或直线行走轨道的铺设。3、后续更改灵活性差，一但施工完毕，不能随意更改作业区域。

目前的自动导引运输车AGV(Automated Guided Vehicle)通过预设行走路线可以实现大范围移动，可以覆盖整个车间。但其工作范围只局限于料车、料架的移动，不能胜任多灵活性的作业要求。

技术实现要素：

依据以上两点，本实用新型提供一种智能移动机械手，其将机械手放置在AGV上，则可以综合两者的优势，可将机械手的工作范围和灵活性，随着AGV的移动覆盖至整个车间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能移动机械手，包括控制器、AGV小车和设在AGV小车上的机器人，所述机器人的工作端设有抓手、用于抓手位置校正的位置精度控制系统，所述位置精度控制系统包括水平维度位置校正的视觉系统和用于抓手竖直方向距离偏差校验与校准的测距单元，所述AGV小车、机器人、抓手、视觉系统和测距单元均与控制器相连。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述位置精度控制系统包括3D视觉检测系统。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述抓手包括执行器和设在执行器上的夹爪，执行器可驱动夹爪加持产品。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述测距单元包括非接触式的激光测距传感器或者接触式的位移传感器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述抓手、视觉系统和测距单元均设在连接座上，所述连接座通过连接法兰与机器人的工作端固定连接。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，AGV小车具有外壳护罩，外壳护罩在机器人的前后两侧形成两个物料平台，物料平台上设有可搬运不同产品的物料治具。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，AGV小车前后两端均设有机械防撞条和激光扫描仪，AGV小车的左右侧面设有超声波传感器。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，AGV小车携带直流电池，可直接配给直流供电的元器件，也可采用逆变器和变频器进行转换对三相交流供电的部分机器人进行供电。

本实用新型的有益效果：本实用新型将机械手放置在AGV小车上，集成了移动AGV小车与多轴机械手两者的优点，使传统的机械手从固定的区域解放出来，使其工作范围不但可以覆盖单个生产区域，也可扩展至多个楼层和不同的厂区。通过对视觉系统、测距单元的应用，使其在移动后仍能保证多轴机械手达到预设的精度。因此，通过对抓手(gripper)、机器人（robot）、自动导引运输车（AGV小车）、视觉系统（CCD）、测距单元（distance）进行整合，即为智能移动机械手，简称“Gracd”。依据作业范围和负载，可以做成系列的标准产品，可以快速响应客户的智能搬运需求，并具备高度的柔性化，通过更换夹爪可以适应多品种产品的抓取需求，通过调试即可在不同机台完成多种路径的搬运需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型抓手、视觉系统和测距单元后视图；

图3是本实用新型抓手、视觉系统和测距单元前视图。

具体实施方式

参照图1至图3，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各元件的结构特点，而如果有描述到方向( 上、下、左、右、前及后) 时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。

本实用新型提供了一种智能移动机械手，包括控制器、AGV小车1和设在AGV小车1上的机器人2，AGV小车1可以按照预设路径，根据系统指令移动至指定的工位。路径寻址方式可为磁条导引、惯性导航、反光镜激光定位、即时定位与地图创建等模式。机器人2可以完成一定搬运或装配能力的机械装置，包含3轴、4轴机械臂、5轴、6轴工业机械人、以及6轴、多轴人机协同机械人。所述机器人2的工作端设有抓手3、用于抓手3位置校正的位置精度控制系统，所述位置精度控制系统采用两种方案：一种是包括用于抓手3水平维度位置校正的视觉系统4以及用于抓手3竖直方向距离偏差校验与校准的测距单元5；另一种是包括3D视觉检测系统。所述AGV小车1、机器人2、抓手3、视觉系统4和测距单元5均与控制器相连。其中，所述抓手3、视觉系统4和测距单元5均设在连接座6上，所述连接座6通过连接法兰7与机器人2的工作端固定连接。所述抓手3包括执行器31和设在执行器31上的夹爪32，抓手3中各元器件的排布要依据待夹产品的尺寸形状、拿取位置和路径、以及机床中夹具特性等进行排布，并做工艺仿真验证可达性和效率。执行器31包括气动执行器，气缸、气动手指等，或者电动执行器，电缸、电机等，或者由驱动系统带动的凸轮机构、连杆机构等，执行器31可驱动夹爪32加持产品。所述测距单元5包括非接触式的激光测距传感器或者接触式的位移传感器。视觉系统4包括工业用2D视觉CCD、以及 3D视觉和其他多视觉定位系统。

将机械手放置在AGV小车1上，则可以综合两者的优势，可将机械手的工作范围和灵活性，随着AGV小车1的移动覆盖至整个车间。但将两者融合后，机器手要抓取物料所需要的定位精度较高，因项目而异，一般不能低于±0.5，而主流AGV小车的重复定位精度为±10。因此，当AGV小车与机械手（AGV+RGV,以下简称AR）抵达搬运工位后，需要进行二次定位，修正因AGV小车行走精度差而带来的误差，所以，引入视觉系统及工作位的MARK点进行抓手与工位的坐标修正。视觉系统可对抓手水平维度3个自由度的位置校正，在继续导入距离传感器，可实现Z方向的距离偏差校验与校准，也可辅助校准视觉拍摄的距离。供电方法：AGV小车中的能源供给为直流电池，可直接配给直流供电的元器件。而对于有三相交流供电的部分机器人来讲，可采用逆变器和变频器进行转换。

AGV小车1具有外壳护罩，外壳护罩在机器人的前后两侧形成两个物料平台11，物料平台11上设有可搬运不同产品的物料治具12。

AGV小车1前后两端均设有机械防撞条13和激光扫描仪14，外壳护罩的前端设有操控屏16和急停按钮17，AGV小车1的左右侧面设有超声波传感器15。AGV小车1上配备激光扫描仪14和超声波传感器15，在AGV小车1行进中以及AGV小车1上的机器人作业时，可起到安全作用。

需要注意的是，本实用新型的控制器是采用现有技术水平中的数据处理或控制方法，本实用新型并没有在数据处理方法上有任何改进，因此本实用新型只涉及结构上的改进，并没有涉及到方法上的改进，更不涉及任何软件上的改进。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。