一种光学平台的抓取机械手的制作方法
【专利摘要】一种光学平台的抓取机械手，包括平台、支架、旋转缸、摆动缸、伸缩缸、工业相机、开关，平台上设置支架、工业相机、开关，支架顶部设置旋转缸，旋转缸经由摆动缸连接旋转套环，旋转套环中设置伸缩缸，伸缩缸两端分别伸出所述旋转套环外，伸出旋转套环外的伸缩缸两端分别设置吸盘、气爪；工业相机用于获取被测物体的位置信息并确认物体的种类；开关用于控制旋转缸的旋转方向、摆动缸的摆动角度、伸缩缸的伸缩高度。本实用新型利用视觉引导技术引导同时带有气爪和吸盘的机械手对物体进行吸附、夹持并放置到光学平台的合适位置，使机器视觉系统抓取的对象种类更多，工作效率更高。
【专利说明】
一种光学平台的抓取机械手
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种光学研究平台，具体涉及一种光学平台的抓取机械手。【背景技术】
[0002]1982年，美国斯坦福大学Salisbury等人研制出到目前为止都很有代表性的机械手Stanford/JPL，它首次完整引入了位置、触觉、力等传感器系统，作为人工智能控制及研制的研究工具。
[0003]日本广岛大学提出一种具有独特选装轴并可以双向旋转的四指机械手，日本产业技术综合研究所(AIST)人形机器人研究组开发了一种可以安装在人形机器人上的机械手， 并将开发的小型6轴力传感器安装到每个手指，使得机械手的操作性得到提高。[〇〇〇4]我国在机械手的应用方面，已经取得了较为成熟的研究技术，清华大学研制出手势多变欠驱动(GCUA)机械手，其每根手指都有螺杆、螺母传动，可以降低机械手控制的复杂性并提高灵活性。哈尔滨工业大学提出一种仿人机械手，因为手上安装了传感器，所以具有强烈的位置和力感应能力。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种光学平台的抓取机械手，本实用新型利用视觉引导技术引导同时带有气爪和吸盘的机械手对物体进行吸附、夹持并放置到光学平台的合适位置，使机器视觉系统抓取的对象种类更多，工作效率更高。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种光学平台的抓取机械手，包括平台、支架、旋转缸、摆动缸、伸缩缸、工业相机、开关，平台上设置支架、工业相机、开关， 支架顶部设置旋转缸，旋转缸经由摆动缸连接旋转套环，旋转套环中设置伸缩缸，伸缩缸两端分别伸出所述旋转套环外，伸出旋转套环外的伸缩缸两端分别设置吸盘、气爪;工业相机用于获取被测物体的位置信息并确认物体的种类;开关用于控制旋转缸的旋转方向、摆动缸的摆动角度、伸缩缸的伸缩高度。
[0007]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0008]第一，将机械手跟视觉系统组件安装在光学平台上。工作环境下，通过工业相机测出被测物体的位置以及判断出抓取物体的种类，对于平板、易碎的物体，通常采用吸盘，其他物体则可以采用气爪抓取，然后放到目的位置。
[0009]第二，将气爪跟吸盘同时安装在机械手上将能适应更多的抓取对象，适应更多行业的需求，这将使机器人控制技术愈加成熟，对物件装配、材料抓取、无人焊接等行业也起到了巨大的促进作用。
[0010]第三，本实用新型是机械与视觉相结合的新型结构。随着机器视觉中视觉引导技术，机械手完成特定工作任务的需求而越来越重。本实用新型从实际需求出发，将基于视觉引导的机械手应用到光学实验平台上对物体进行抓取，这种新型机械手的应用将对光学研究起到重要的促进作用。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型一种光学平台的抓取机械手结构图；
[0012]图中:I摆动缸、2旋转缸、3支架、4开关、5平台、6工业相机、7气爪、8伸缩缸、9旋转套环、1吸盘。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明:
[0014]如附图1所示，一种光学平台的抓取机械手由摆动缸I，旋转缸2，支架3，开关4，平台5，工业相机6，气爪7，伸缩缸8，旋转套9，吸盘10组成。
[0015]平台5上设置支架3、工业相机6、开关4，支架3顶部设置旋转缸2，旋转缸2经由摆动缸I连接旋转套环9，旋转套环9中设置伸缩缸8，伸缩缸8两端分别伸出所述旋转套环9外，伸出旋转套环9外的伸缩缸8两端分别设置吸盘10、气爪7。
[0016]工业相机6用于获取被测物体的位置信息并确认物体的种类。
[0017]开关4用于控制旋转缸2的旋转方向、摆动缸I的摆动角度、伸缩缸8的伸缩高度。
[0018]支架安装在平台上，用以支撑各个运动关节。
[0019]旋转缸2用来旋转方向，摆动缸I跟伸缩缸8分别用来调整角度跟高度。
[0020]吸盘10跟气爪7各自分布在伸缩缸两端。
[0021]工业相机另有自己单独的开关，一般工作情况下，工业相机是一直打开的，跟图示开关没有关联，图示开关只是控制机械手操作的启停开关。工业相机中的电荷藕合器件图像传感器CCD能把光能转变成电信号，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，然后把数据传输给计算机，由基于PLC控制的气压传动系统，通过计算机中的PLC程序来控制机械手的操作。
[0022]气动机械手的旋转、摆动、伸缩动作由气缸驱动，气缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。气动传动系统由空气压缩机，电磁阀，气缸以及其他辅助元件组成，其工作介质是流动的空气，电磁阀是气压传动系统的控制元件，用来控制气流的大小与方向，气缸则是将压缩空气的压缩能转换成直线运动并做功的装置，图示的旋转缸、摆动缸、伸缩缸、气爪、吸盘都是用来执行机械手各种操作的执行元件。因该专利申请主体创新部分为机械手，气压工作系统部署阐述的重点，故所述某些元件未在图中标注。
[0023]光学平台的抓取机械手的工作原理为:光学平台上，通过工业相机获取被测物体的位置信息并确认物体的种类，根据获取的定位信息，打开开关采用气压传动的方式控制机械手的旋转缸、摆动缸、伸缩缸等各个气缸来做不同方向、角度的运动，若物体种类为平板，易碎等难以抓取的东西，则控制旋转套环将吸盘转到下方对物体进行吸取，正常物体则用气爪对其进行抓取。
[0024]本实用新型将机械手跟视觉系统组件安装在光学平台上。工作环境下，通过工业相机测出被测物体的位置以及判断出抓取物体的种类，对于平板、易碎的物体，通常采用吸盘，其他物体则可以采用气爪抓取，然后放到目的位置。
[0025]本实用新型将气爪跟吸盘同时安装在机械手上将能适应更多的抓取对象，适应更多行业的需求，这将使机器人控制技术愈加成熟，对物件装配、材料抓取、无人焊接等行业也起到了巨大的促进作用。
[0026]本实用新型是机械与视觉相结合的新型结构。随着机器视觉中视觉引导技术，机械手完成特定工作任务的需求而越来越重。本实用新型从实际需求出发，将基于视觉引导的机械手应用到光学实验平台上对物体进行抓取，这种新型机械手的应用将对光学研究起到重要的促进作用。
[0027]目前而言，自动化生产工业在社会发展中占据着重要位置，而基于机器视觉引导技术的机械手作为一种能以多方式驱动，控制自动度高的多功能机器也提供了极大的帮助，通过在机械手上同时安装气爪跟吸盘，将使机械手的应用范围更加广泛，工作效率更高，节省等多的时间，对自动化生产工业无疑起着巨大的促进作用。
【主权项】
1.一种光学平台的抓取机械手，其特征是，所述抓取机械手包括平台(5)、支架(3)、旋转缸(2)、摆动缸(1)、伸缩缸(8)、工业相机(6)、开关(4)，平台(5)上设置支架(3)、工业相机(6)、开关(4)，支架(3)顶部设置旋转缸(2)，旋转缸(2)经由摆动缸(I)连接旋转套环(9)，旋转套环(9)中设置伸缩缸(8)，伸缩缸(8)两端分别伸出所述旋转套环(9)外，伸出旋转套环(9)外的伸缩缸(8)两端分别设置吸盘(10)、气爪(7);工业相机(6)用于获取被测物体的位置信息并确认物体的种类;开关(4)用于控制旋转缸(2)的旋转方向、摆动缸(I)的摆动角度、伸缩缸(8)的伸缩高度。
【文档编号】B25J15/08GK205600756SQ201620375163
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】孙进, 丁静, 陶晔, 朱子洵, 安华成
【申请人】扬州大学