专利名称：一种机械手的拾货放货判断系统及其判断方法
技术领域：
本发明涉及一种机械手判断系统，具体地说是机械手的拾货放货判断系统及其判断方法。
背景技术：
目前实现工业自动化在工业控制中用的越来越普遍，极大地提高了制造业的生产效率和产品质量。工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。用机械手可以代替人从事单调、重复或繁重的体力劳动，实现生产的机械化和自动化，代替人在有害环境下的手工操作，改善劳动条件，保证人身安全。20世纪40年代后期，美国在原子能实验中，首先采用机械手搬运放射性材料，人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后，机械手逐步推广到工业生產部门，用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料，也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用，完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同，常见的有夹持、托持和吸附等类型。运动机构一般由液压、气动、电气装置驱动。现在的搬运机械手就是将机械手安装在移动平台之上。这种结构使机械手拥有几乎很大的操作空间和高度的运动冗余性，并同时具有移动和操作功能，这使它优于传统的机械手，因此在危险作业、制造业、服务业等行业具有广阔的应用前景，但是结构复杂、强耦合、非线性、非完整性、操作复杂等问题是其最大的问题所在。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种结构相对简单、操作容易、具有线性和完整性等特点的机械手的拾货放货判断系统及其判断方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种机械手的拾货放货判断系统，包括机械手和安装在机械手上的舵机，所述机械手中设有执行模块，所述舵机中设有控制模块，在控制模块上通信连接有感知模块，所述执行模块也通信连接在控制模块上，所述感知模块包括测障判断模块、光电判断模块以及角度判断模块，所述测障判断模块设置在测障传感器中，所述光电判断模块设置在光电传感器中，所述角度判断模块设置在角度传感器中。一种机械手的拾货放货判断系统的判断方法，包括以下步骤1)启动传送带，机械手复位；2)执行测障判断模块；
3)执行光电判断模块；4)执行角度判断模块；5)机械手将货物放入指定位置，步骤结束，返回步骤1)。所述步骤2)中测障判断模块从测障传感器接收探测的信号来判断是否有货物， 若有货物，则发出信号给控制模块，控制模块发出信号使传送带停止运动，同时发出信号给执行模块，执行模块驱动机械手抓取货物，进入步骤3)；若无货物，则传送带继续运行。所述步骤3)中光电判断模块从光电传感器接收探测信号来判断机械手有无货物以及货物颜色的黑白，若无货物，则返回步骤2)，若有货物，则继续判断黑白，货物的颜色会受现场环境的明暗条件影响，最终的货物颜色由物体的光感值决定，若为白，则发出信号使货物在步骤5)中被放入一号位置或者二号位置，若为黑，则发出信号使货物在步骤5)中被放入三号位置或者四号位置。所述步骤4)中，角度判断模块接收角度传感器所探测的信号来判断货物到所需放入的位置的角度大小；在光电判断模块判断为白的情况下，若角度为小，则在步骤5)中机械手将货物放入一号位置，若角度为大，则机械手将货物放入二号位置；在光电判断模块判断为黑的情况下，若角度为小，则在步骤5)中机械手将货物放入三号位置，若角度为大， 则机械手将货物放入四号位置。角度的大小依据货物所需要放到的位置和货物的大小而设定，可以根据物品放置的位置和物品的大小进行相应的调整，因此，该系统具有良好的开放性。有益效果本发明具有极高的整合度，且结构相对简单，便于操控，具有线性、完整性以及良好的开放性等特点，在工业机械手领域具有实质性的特点和显著的进步。
图1为本发明系统的总体结构框图；图2为本发明判断方法的流程图；图3为本发明具体实施方式
的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。如图1所示，一种机械手的拾货放货判断系统，包括机械手1和安装在机械手1上的舵机2，在舵机2上设有测障传感器9、光电传感器10以及角度传感器11，在机械手1中设有执行模块3，在舵机2中设有控制模块4，在测障传感器9中设有测障判断模块6，在光电传感器10中设有光电判断模块7，在角度传感器11中设有角度判断模块8，测障判断模块6、光电判断模块7以及角度判断模块8共同组成了感知模块5，感知模块5和执行模块 3均通信连接在控制模块4上。本发明的判断方法如图2和图3所示，包括以下步骤开始启动传送带，机械手复位；然后执行测障判断模块，测障判断模块从测障传感器接收探测的信号来判断是否有货物，若有货物，则发出信号给控制模块，控制模块发出信号使传送带停止运动，同时发出信号给执行模块，执行模块驱动机械手抓取货物，进入下一步骤；若无货物，则传送带继续运行；接着执行光电判断模块，光电判断模块从光电传感器接收探测信号来判断机械手有无货物以及货物颜色的黑白，若无货物，则返回上一步骤，若有货物，则继续判断黑白；无论判断结果为白或黑都将继续执行角度判断模块，角度判断模块接收角度传感器所探测的信号来判断货物到所需放入位置的角度大小；若之前判断为白，则当角度为小时，机械手将货物放入一号位置，当角度为大时，机械手将货物放入二号位置；若之前判断结果为黑，则当角度为小时，机械手将货物放入三号位置，当角度为大时， 机械手将货物放入四号位置。当机械手将货物放入指定位置后，流程结束，机械手复位，返回开始，重复整个流程。 本发明各部件整合度相当高，且结构相对简单，便于操控，具有线性、完整性等特点，在工业机械手领域具有实质性的特点和显著的进步，符合专利法所称创造性。
权利要求
1.一种机械手的拾货放货判断系统，包括机械手(1)和安装在机械手(1)上的舵机 (2)，其特征在于所述机械手(1)中设有执行模块(3)，所述舵机(2)中设有控制模块(4)， 在控制模块(4)上通信连接有感知模块(5)，所述执行模块(3)也通信连接在控制模块(4) 上，所述感知模块(4)包括测障判断模块(6)、光电判断模块(7)以及角度判断模块(8)，所述测障判断模块(6)设置在测障传感器(9)中，所述光电判断模块(7)设置在光电传感器 (10)中，所述角度判断模块⑶设置在角度传感器(11)中。
2.根据权利要求1所述一种机械手的拾货放货判断系统的判断方法，其特征在于包括以下步骤1)启动传送带，机械手复位；2)执行测障判断模块；3)执行光电判断模块；4)执行角度判断模块；5)机械手将货物放入指定位置，步骤结束，返回步骤1)。
3.根据权利要求2所述一种机械手的拾货放货判断系统的判断方法，其特征在于所述步骤2)中测障判断模块从测障传感器接收探测的信号来判断是否有货物，若有货物，则发出信号给控制模块，控制模块发出信号使传送带停止运动，同时发出信号给执行模块，执行模块驱动机械手抓取货物，进入步骤3)；若无货物，则传送带继续运行。
4.根据权利要求2所述一种机械手的拾货放货判断系统的判断方法，其特征在于所述步骤3)中光电判断模块从光电传感器接收探测信号来判断机械手有无货物以及货物颜色的黑白，若无货物，则返回步骤2)，若有货物，则继续判断黑白，若为白，则发出信号使货物在步骤5)中被放入一号位置或者二号位置，若为黑，则发出信号使货物在步骤5)中被放入三号位置或者四号位置。
5.根据权利要求2所述一种机械手的拾货放货判断系统的判断方法，其特征在于所述步骤4)中，角度判断模块接收角度传感器所探测的信号来判断货物到所需放入的位置的角度大小；在光电判断模块判断为白的情况下，若角度为小，则在步骤5)中机械手将货物放入一号位置，若角度为大，则机械手将货物放入二号位置；在光电判断模块判断为黑的情况下，若角度为小，则在步骤5)中机械手将货物放入三号位置，若角度为大，则机械手将货物放入四号位置。
全文摘要
本发明公开了一种机械手的拾货放货判断系统及其判断方法，该系统包括机械手和安装在机械手上的舵机，所述机械手中设有执行模块，所述舵机中设有控制模块，在控制模块上通信连接有感知模块，所述执行模块也通信连接在控制模块上，所述感知模块包括测障判断模块、光电判断模块以及角度判断模块，所述测障判断模块设置在测障传感器中，所述光电判断模块设置在光电传感器中，所述角度判断模块设置在角度传感器中。本发明还公开了该判断系统的判断方法。本发明结构相对简单、操作容易、具有线性、完整性以及良好的开放性等特点。
文档编号B25J13/00GK102320044SQ20111020414
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者孙笪忠, 王稳, 苗现华 申请人:健雄职业技术学院