一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统

本发明涉及机器人装置，具体为一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统。

背景技术：

1、机器人视觉抓取是指利用机器视觉技术来指导机器人对目标物体进行识别、定位和抓取的过程，它是机器人智能化的重要体现，也是实现工业自动化、智能制造、物流运输等领域的关键技术。

2、现有的专利号为cn114055473b的中国专利公开了基于搬运机器人的视觉检测识别系统，包括控制中心，控制中心通信连接有数据库、视觉采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及调整模块，根据搬运机器人根据待搬运物品的位置变化，调整抓取位置，从而能够使得搬运机器人能够根据待搬运物品的状态变化，自动调整相应的抓取位，避免因为待搬运物品的当前状态错位和歪斜，导致搬运机器人的抓取端与待搬运物品之间出现碰撞，造成物品的损坏，同时增加搬运机器人出现故障的风险。

3、现有的智能机器人在抓取转运物品时，物品通常需要提前设置固定的运行轨迹，其在连续转运物品时，物品需要运送至机器人的抓取范围内并保持静止，从而在转运物品时，难以进一步地提高抓取效率，且物品摆放姿态的不同可能会影响抓取过程中的稳定性，因此，存在一定的改进空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，具备抓取过程中无需启停传送装置、根据不同摆放姿态的目标物进行自适应调节抓取姿态的优点，解决了不同摆放姿态影响抓取过程稳定性以及抓取过程需要启停传送装置的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，包括机械臂和其一侧设置的摄像头，机械臂设置在传送装置的一侧，所述机械臂上设有抓取结构；

3、所述抓取结构包括设置在机械臂端部的柱壳，柱壳上设有多组鳍形夹爪，多组鳍形夹爪之间形成夹持物品的空间，柱壳内设有同步调节鳍形夹爪间距的调距组件；

4、所述柱壳内设有同步驱动多组鳍形夹爪在垂直方向自由摆动的夹持组件，鳍形夹爪由两组v形限位骨架和其间的软性材料组成，多组鳍形夹爪的斜面相对设置。

5、优选的，所述鳍形夹爪至少为三组，多组鳍形夹爪以柱壳的中轴线均匀排布。

6、优选的，所述调距组件包括由电机驱动在柱壳内自由转动的调节盘，调节盘上设有同步远离或靠近柱壳中轴线的多组横向杆，横向杆径向贯穿柱壳且与柱壳滑动连接，横向杆的末端固定连接有u形摆座，鳍形夹爪设置在u形摆座上。

7、优选的，所述调节盘上开设有与鳍形夹爪数量一致的弧形槽，弧形槽内滑动连接有定位柱，定位柱固定连接在横向杆的首端上，定位柱上固定连接有限位柱。

8、优选的，所述夹持组件包括由电机驱动且在柱壳中心处自由转动的螺纹杆，螺纹杆处于调节盘的上方，螺纹杆上螺接有竖滑座，竖滑座通过转动销轴转动连接有摆杆的一端，摆杆的另一端贯穿柱壳且通过转动销轴转动连接有竖杆，柱壳对应摆杆位置开设有竖向通槽，竖杆的中部通过转动销轴转动连接在u形摆座上，竖杆的下表面固定连接鳍形夹爪，竖滑座的下方设有吹扫组件。

9、优选的，所述吹扫组件包括固定连接在柱壳内壁上的活塞筒，活塞筒(19)内壁滑动接触有活塞板，活塞板通过弧形连接板固定连接在竖滑座上，活塞筒上固定贯通有进气管和出气管，出气管的出气端朝向柱壳的下方。

10、优选的，所述鳍形夹爪的相对面进行粗糙处理，多组鳍形夹爪的表面固定连接有弹性的阻尼颗粒。

11、优选的，所述机械臂中的基座下方设置有电动滑轨，机械臂中的基座固定连接在电动滑轨中的滑块上，电动滑轨中的导轨的铺设方向与传送装置的铺设方向一致。

12、优选的，所述摄像头通过支撑架固定连接在电动滑轨的一侧，摄像头的水平高度高于传送装置的水平高度，摄像头处于机械臂靠近传送装置输入端的一侧。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

14、1、本发明可以实现对传送装置上运动物体的快速、准确和灵活的抓取，无需启停传送装置，提高了机械臂的抓取效率。

15、2、本发明能够对目标物进行自动识别和抓取，能够根据不同摆放姿态的目标物进行自适应调节，提高了抓取过程中的稳定性，防止目标物出现损坏现象。

技术特征：

1.一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，包括机械臂(1)和其一侧设置的摄像头(5)，机械臂(1)设置在传送装置(4)的一侧，其特征在于：所述机械臂(1)上设有抓取结构；

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述鳍形夹爪(12)至少为三组，多组鳍形夹爪(12)以柱壳(2)的中轴线均匀排布。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述调距组件包括由电机驱动在柱壳(2)内自由转动的调节盘(6)，调节盘(6)上设有同步远离或靠近柱壳(2)中轴线的多组横向杆(9)，横向杆(9)径向贯穿柱壳(2)其与柱壳(2)滑动连接，横向杆(9)的末端固定连接有u形摆座(10)，鳍形夹爪(12)设置在u形摆座(10)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述调节盘(6)上开设有与鳍形夹爪(12)数量一致的弧形槽(7)，弧形槽(7)内滑动连接有定位柱(8)，定位柱(8)固定连接在横向杆(9)的首端上，定位柱(8)上固定连接有限位柱(18)。

5.根据权利要求3所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述夹持组件包括由电机驱动且在柱壳(2)中心处自由转动的螺纹杆(14)，螺纹杆(14)处于调节盘(6)的上方，螺纹杆(14)上螺接有竖滑座(15)，竖滑座(15)通过转动销轴转动连接有摆杆(16)的一端，摆杆(16)的另一端贯穿柱壳(2)且通过转动销轴转动连接有竖杆(11)，柱壳(2)对应摆杆(16)位置开设有竖向通槽(17)，竖杆(11)的中部通过转动销轴转动连接在u形摆座(10)上，竖杆(11)的下表面固定连接鳍形夹爪(12)，竖滑座(15)的下方设有吹扫组件。

6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述吹扫组件包括固定连接在柱壳(2)内壁上的活塞筒(19)，活塞筒(19)内壁滑动接触有活塞板(20)，活塞板(20)通过弧形连接板(21)固定连接在竖滑座(15)上，活塞筒(19)上固定贯通有进气管和出气管，出气管的出气端朝向柱壳(2)的下方。

7.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：多组所述鳍形夹爪(12)的相对面进行粗糙处理，多组鳍形夹爪(12)的表面固定连接有弹性的阻尼颗粒(13)。

8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述机械臂(1)中的基座下方设置有电动滑轨(3)，机械臂(1)中的基座固定连接在电动滑轨(3)中的滑块上，电动滑轨(3)中的导轨的铺设方向与传送装置(4)的铺设方向一致。

9.根据权利要求8所述的一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，其特征在于：所述摄像头(5)通过支撑架固定连接在电动滑轨(3)的一侧，摄像头(5)的水平高度高于传送装置(4)的水平高度，摄像头(5)的处于机械臂(1)靠近传送装置(4)输入端的一侧。

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉的智能机器人物体识别与抓取系统，包括机械臂和其一侧设置的摄像头，机械臂设置在传送装置的一侧，机械臂上设有抓取结构，抓取结构包括设置在机械臂端部的柱壳，柱壳上设有多组鳍形夹爪，多组鳍形夹爪之间形成夹持物品的空间，柱壳内设有同步调节鳍形夹爪间距的调距组件，柱壳内设有同步驱动多组鳍形夹爪在垂直方向自由摆动的夹持组件，多组鳍形夹爪的斜面相对设置，本发明可以实现对传送装置上运动物体的快速、准确和灵活的抓取，无需启停传送装置，提高了机械臂的抓取效率，并能够根据不同摆放姿态的目标物进行自适应调节，提高了抓取过程中的稳定性，防止目标物出现损坏现象。

技术研发人员：徐霁堂,何金丽
受保护的技术使用者：天津渤海职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15