一种智能机械制造抓取设备的制作方法

本发明涉及智能制造领域，尤其是涉及一种智能机械制造抓取设备。

背景技术：

自从上世纪五十年代第一台具有现代意义的机械臂诞生以来，机械臂已经发展成为了一种精确可靠的、具有冗余自由度的机械设备，并且在各种工业生产中扮演着及其重要的角色，此类机械臂能机械的完成固定的动作或者精确的按照固定的轨迹运行，但在医疗或者勘探等领域中，由于对象的情况、周围环境是复杂多变的，我们不可能像在工业生产中对机械臂的动作提前进行设计与安排，这样传统机械臂就无法胜任当前的工作了，所以机械臂是否能够自行处理特定的对象就变得十分重要。

目前市面上的类似的机械臂抓取系统主要是通过测算待抓目标的坐标，而夹持器姿态基本是通过经验尝试，这类系统很难准确高效的完成任务。因此，需要设计一种通过将视觉伺服与机械臂相结合的带有自动抓取功能的机械臂系统，有了这套系统，就能通过摄像头自行识别出目标物体，然后指引机械臂对其进行抓取，那么在一些人类无法实时控制的场景或者无法及时预测对象的情况下，能够完成相关的任务，目前市场上也有类似的系统，但由于视觉伺服与机械臂的系统是成开环状态，要抓的精准必须对硬件有很高的要求，而该系统是基于闭环设计的，并具有自主修正能力，大大提高了抓取精度与效率。

技术实现要素：

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种智能机械制造抓取设备，包括底座、转台、旋转件、机械臂、机械关节、机械手、夹爪、外接电源线、开关电源、低压输电线、信号线、工控机、双目摄像机、摄像镜头、伸缩杆、连杆、压板和压力传感器，所述底座上安装有转台，所述转台驱动旋转件，在旋转件上固定有机械臂，所述机械臂通过机械关节与不同规格的机械臂连接，所述机械臂与机械关节以此顺接，且末端的机械臂的一端通过螺栓安装在机械手底面的中心位置，所述机械手的四个侧面均安装有夹爪。

作为本发明进一步的方案：所述底座内安装有开关电源和工控机，所述开关电源通过外接电源线与供电插头连接，所述开关电源通过低压输电线与工控机连接，所述工控机通过信号线与底座外的被控元件连接。

作为本发明进一步的方案：所述转台内安装有转动液压缸，且转动液压缸的转动轴与旋转件连接，该转动液压缸还通过信号线与工控机连接。

作为本发明进一步的方案：所述机械关节内安装有舵机，该舵机通过信号线与工控机连接。

作为本发明进一步的方案：所述机械关节内安装的舵机为转叶式电动舵机。

作为本发明进一步的方案：所述机械手内安装有两个双向液压缸，每个双向液压缸与一组相对的夹爪连接安装，且在机械手的正面还安装有两个双目摄像机，每个双目摄像机上具有两个并列的摄像镜头，且双目摄像机和双向液压缸均通过信号线与工控机连接。

作为本发明进一步的方案：所述夹爪包括伸缩杆、连杆、压板和压力传感器，所述伸缩杆两个一组均安装在双向液压缸的伸缩部件上，且同组的两个伸缩杆通过连杆连接，在连杆上连接有两个垂直于伸缩杆的压板，在压板顶端的内表面上安装有压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过双目摄像机的拍摄和和工控机的运算来确定待抓取工件与机械手的距离，再通过机械臂的移动来移动机械手，最终完成对待抓取工件的抓取，能够达成精确高效的抓取工件的目的。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本发明结构示意图。

图2是本发明中抓取手的结构示意图。

图3是本发明中底座的结构示意图。

图中：底座1、转台2、旋转件3、机械臂4、机械关节5、机械手6、夹爪7、外接电源线11、开关电源12、低压输电线13、信号线14、工控机15、双目摄像机61、摄像镜头62、伸缩杆71、连杆72、压板73和压力传感器74。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种智能机械制造抓取设备，包括底座1、转台2、旋转件3、机械臂4、机械关节5、机械手6、夹爪7、外接电源线11、开关电源12、低压输电线13、信号线14、工控机15、双目摄像机61、摄像镜头62、伸缩杆71、连杆72、压板73和压力传感器74，所述底座1上安装有转台2，所述转台2驱动旋转件3，在旋转件3上固定有机械臂4，所述机械臂4通过机械关节5与不同规格的机械臂4连接，所述机械臂4与机械关节5以此顺接，且末端的机械臂4的一端通过螺栓安装在机械手6底面的中心位置，所述机械手6的四个侧面均安装有夹爪7。

所述底座1内安装有开关电源12和工控机15，所述开关电源12通过外接电源线11与供电插头连接，所述开关电源12通过低压输电线13与工控机15连接，所述工控机15通过信号线14与底座1外的被控元件连接。

所述转台2内安装有转动液压缸，且转动液压缸的转动轴与旋转件3连接，该转动液压缸还通过信号线14与工控机15连接。

所述机械关节5内安装有舵机，该舵机通过信号线14与工控机15连接。

所述机械关节5内安装的舵机为转叶式电动舵机。

所述机械手6内安装有两个双向液压缸，每个双向液压缸与一组相对的夹爪7连接安装，且在机械手6的正面还安装有两个双目摄像机61，每个双目摄像机61上具有两个并列的摄像镜头62，且双目摄像机61和双向液压缸均通过信号线14与工控机15连接。

所述夹爪7包括伸缩杆71、连杆72、压板73和压力传感器74，所述伸缩杆71两个一组均安装在双向液压缸的伸缩部件上，且同组的两个伸缩杆71通过连杆72连接，在连杆72上连接有两个垂直于伸缩杆71的压板73，在压板73顶端的内表面上安装有压力传感器74。

本发明的工作原理是：

通过两个双目摄像机61和工控机15确定待抓取工件与机械手6的距离，工控机15通过控制转台2和机械关节5移动机械手6，最终使得机械手6上的夹爪7运动到待抓取工件的外侧，夹爪7受工控机15控制向待抓取工件处运动，抓取工件。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。