使用相機(jī)拍攝機(jī)械臂工作場(chǎng)景,依據(jù)目標(biāo)物表面顏色的色度值h標(biāo)記圖片中的特征像素點(diǎn),利用滑動(dòng)窗口法找到目標(biāo)物所在的圖片區(qū)域即目標(biāo)物區(qū)域;(2)目標(biāo)點(diǎn)位姿計(jì)算:利用canny邊緣檢測(cè)、霍夫變換算法從目標(biāo)物區(qū)域中提取目標(biāo)物表面至少3條相交的特征曲線的方程參數(shù);根據(jù)曲線方程求出兩兩曲線之間的交點(diǎn)的像素坐標(biāo),將其轉(zhuǎn)換為用戶(hù)坐標(biāo),求出機(jī)械臂的目標(biāo)點(diǎn)位姿;(3)機(jī)械臂與障礙物建模:運(yùn)用d-h參數(shù)法建立機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,求出正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;采用包絡(luò)法建立碰撞模型,把機(jī)械臂連桿和障礙物分別抽象為圓柱體和球體,設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)算法;(4)在關(guān)節(jié)空間中對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行避障路徑規(guī)劃:求出起止點(diǎn)的關(guān)節(jié)角度,選取步長(zhǎng)λ遍歷機(jī)械臂的相鄰關(guān)節(jié)角,運(yùn)用正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程計(jì)算各關(guān)節(jié)坐標(biāo),進(jìn)行碰撞檢測(cè);采用改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)法計(jì)算合勢(shì)能,選取合勢(shì)能小的一組關(guān)節(jié)角作為機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)依據(jù);若陷入局部小點(diǎn)或震蕩點(diǎn),采用隨機(jī)樹(shù)算法找到一個(gè)臨時(shí)虛擬目標(biāo)點(diǎn),使其跳出局部?jī)?yōu),再把目標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成真實(shí)目標(biāo)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行規(guī)劃。 如東大元機(jī)械臂,實(shí)現(xiàn)無(wú)人化生產(chǎn)車(chē)間。宿遷自動(dòng)化機(jī)械臂夾爪
2機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)和臂桿等結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)部件組成機(jī)械臂,它是一個(gè)在空間環(huán)境中進(jìn)行工作的動(dòng)力系統(tǒng)。作為機(jī)械臂的,就是關(guān)節(jié)了,關(guān)節(jié)在機(jī)械臂運(yùn)行中起到非常重要的作用,尤其在關(guān)于機(jī)械臂的設(shè)計(jì)工作中,需著重考慮關(guān)節(jié)在機(jī)械臂中的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員需準(zhǔn)確了解關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)特性,從而才能建立起精確的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型。關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)特性還作為機(jī)械臂設(shè)計(jì)、模擬分析的重要基礎(chǔ)[3]。機(jī)械臂模型如圖1所示,機(jī)械臂的大臂利用虎克鉸與底座相連接;兩個(gè)電動(dòng)推桿利用球鉸與機(jī)架相連接,利用虎克鉸與大臂相連接;大臂與小臂之間的連接是利用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的;而兩個(gè)電動(dòng)推桿的兩端與大臂和小臂之間的連接也是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這種混聯(lián)式機(jī)械臂的下半部分,采用了并聯(lián)的形式相連接,這樣的做法使得該機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有良好的剛性,而又不乏運(yùn)動(dòng)的靈活性。在該機(jī)械臂的上半部分則采用了串聯(lián)的形式相連接,使得該機(jī)械臂擁有比較大的工作空間[4]。該機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以得到確定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),是因?yàn)樵摲N機(jī)械臂的三個(gè)電動(dòng)推桿作為機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件,從而使得原動(dòng)件的數(shù)目與機(jī)械結(jié)構(gòu)的自由度相等,從而使得該機(jī)械臂可以得到穩(wěn)定而確定的運(yùn)動(dòng)。宿遷自動(dòng)化機(jī)械臂夾爪自動(dòng)化抓取機(jī)械手好用嗎?
當(dāng)機(jī)械臂正常夾持噴頭時(shí),其推桿通過(guò)移動(dòng)桿帶動(dòng)移動(dòng)板在滑槽的配合下,向右側(cè)移動(dòng),從而通過(guò)連接桿推動(dòng)右側(cè)的固定桿,使得固定桿在其左端的連接塊和轉(zhuǎn)軸的配合下轉(zhuǎn)動(dòng),從而對(duì)噴頭下部進(jìn)行夾緊,進(jìn)一步對(duì)噴頭夾緊固定,解決了現(xiàn)有的多自由度機(jī)械臂無(wú)法在移動(dòng)時(shí)對(duì)噴頭穩(wěn)定夾持的問(wèn)題,防止機(jī)械臂在移動(dòng)時(shí)噴頭錯(cuò)位,提高了裝置夾持的穩(wěn)定性。2、該具有穩(wěn)定加持噴頭結(jié)構(gòu)的多自由度機(jī)械臂設(shè)置有第二固定板、支撐板、硬膠板、連接板、伸縮桿、彈簧、滑塊和第二滑槽,當(dāng)噴頭的頂端受到震動(dòng)力時(shí),震動(dòng)力作用在硬膠板上,并通過(guò)硬膠板與兩側(cè)的滑塊和第二滑槽配合,擠壓左側(cè)的伸縮桿,壓縮彈簧,再通過(guò)彈簧產(chǎn)生的復(fù)原力抵消部分震動(dòng)力,從而避免噴頭在噴涂時(shí)震動(dòng),影響噴涂效果,解決了現(xiàn)有的多自由度機(jī)械臂夾持裝置不具備緩沖結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,提高了裝置的實(shí)用性。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
世界技能大賽移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目是一種小型機(jī)器人競(jìng)技項(xiàng)目,通過(guò)模擬自動(dòng)化分揀搬運(yùn)過(guò)程的的場(chǎng)景來(lái)考察參賽機(jī)器人的設(shè)計(jì)水平。機(jī)器人在較小的比賽場(chǎng)地中移動(dòng),通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)識(shí)別任務(wù)信息,分揀出顏色的物料放入貨架,并需要將貨架搬運(yùn)至位置來(lái)獲取分?jǐn)?shù),任務(wù)完成度和完成任務(wù)花費(fèi)的時(shí)間是評(píng)分的重要指標(biāo)。另外,搭建機(jī)器人的材料成本也會(huì)作為評(píng)分指標(biāo),成本以低為優(yōu)。因此,如何以盡量低的成本和盡量少的部件來(lái)搭建出高精度、高準(zhǔn)確度的分揀搬運(yùn)機(jī)器人也是獲勝關(guān)鍵。此外,在此場(chǎng)景下解決物料定位,分揀搬運(yùn)問(wèn)題,也能為實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)計(jì)分揀搬運(yùn)機(jī)器人提供研究基礎(chǔ)。為了滿(mǎn)足賽題要求,目前大多數(shù)機(jī)器人都會(huì)搭載貨叉結(jié)構(gòu),但如果貨叉的結(jié)構(gòu)沒(méi)有合理的設(shè)計(jì),往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人的機(jī)身過(guò)長(zhǎng),無(wú)法在狹窄的場(chǎng)地中自由移動(dòng)、抓取物料;在搬運(yùn)賽題要求的物料車(chē)時(shí),機(jī)器人的運(yùn)行速度往往不能太快,否則物料車(chē)容易因顛簸而掉落;在比賽中,機(jī)器人需要在狹窄場(chǎng)地中自由移動(dòng),同時(shí)用盡量少的時(shí)間去完成得分動(dòng)作,所以機(jī)器人的設(shè)計(jì)應(yīng)該小巧而輕便,但是現(xiàn)有的參賽機(jī)器人并不能良好的解決上述問(wèn)題,因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了一種帶限位結(jié)構(gòu)的分揀搬運(yùn)機(jī)械臂。 機(jī)械臂操作簡(jiǎn)便,如東大元無(wú)需專(zhuān)業(yè)技能。
以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶限位結(jié)構(gòu)的分揀搬運(yùn)機(jī)械臂,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種帶限位結(jié)構(gòu)的分揀搬運(yùn)機(jī)械臂,包括支撐架、升降機(jī)構(gòu)與伸縮機(jī)構(gòu),所述升降機(jī)構(gòu)由升降電機(jī)、齒輪i、齒輪ii、同步帶輪i、同步帶i、同步帶輪ii、同步帶輪iii、同步帶輪iv、同步帶ii與滑軌i構(gòu)成,所述升降電機(jī)固定安裝在支撐架的后端,所述升降電機(jī)的主軸與齒輪i相固定套接,且齒輪i與齒輪ii相嚙合,所述同步帶輪ii、同步帶輪i均與同步帶i相嚙合,所述同步帶輪iv固定通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定安裝在支撐架上端的內(nèi)側(cè),且同步帶輪iv、同步帶輪iii均與同步帶ii相嚙合,所述滑軌i固定安裝在支撐架前端面的左右兩側(cè);所述伸縮機(jī)構(gòu)由l板、滑軌ii、伸縮舵機(jī)、齒輪iii、導(dǎo)向滑塊與齒條構(gòu)成,所述滑軌i上滑配有與同步帶ii相固定連接的水平架,所述水平架的前端面上固定安裝有豎直架,所述l板的前端面上固定安裝有套筒固定臂,且在套筒固定臂的左右兩側(cè)固定連接有限位軸,所述套筒固定臂的中間固定套接有管狀結(jié)構(gòu)的抓球套筒,所述豎直架左右兩側(cè)的下端通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定套接有貨叉。機(jī)械臂自動(dòng)化操作,如東大元簡(jiǎn)化流程。舟山自動(dòng)化機(jī)械臂
如東大元自動(dòng)化,機(jī)械臂行業(yè)的佼佼者。宿遷自動(dòng)化機(jī)械臂夾爪
目前,為了提高農(nóng)事作業(yè)速度,使人逐步擺脫這一繁重、重復(fù)的農(nóng)活,在采摘、移栽、除苗、除枝、分揀等農(nóng)事作業(yè)領(lǐng)域開(kāi)展了農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械臂的研究與試驗(yàn),依托計(jì)算機(jī)視覺(jué)、電氣自動(dòng)化等技術(shù)技術(shù),采用機(jī)械臂形式進(jìn)行農(nóng)事作業(yè),提高工作效率、降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域出現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)研究,形成了系列產(chǎn)品與樣機(jī),如:采摘柑桔機(jī)器人、馬鈴薯分揀機(jī)器人、棉花打頂機(jī)器人,但各種機(jī)械臂/機(jī)器人性強(qiáng),通用性差,相對(duì)成本高,推廣困難。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于:提供一種與機(jī)械臂連接的農(nóng)事工具的統(tǒng)一接口,以解決目前各種農(nóng)事作業(yè)機(jī)械臂/機(jī)器人性強(qiáng),通用性差,相對(duì)成本高,推廣困難等問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題,擬采用這樣一種與機(jī)械臂連接的農(nóng)事工具的統(tǒng)一接口,包括母頭和,母頭上固定有經(jīng)母頭引線與機(jī)械手或機(jī)械臂電性連接的母接插件,上固定有與母接插件相匹配的公接插件,且公接插件經(jīng)引線與機(jī)械臂或機(jī)械手電性連接,母頭與可分離式連接,且母接插件與公接插件21對(duì)接。前述統(tǒng)一接口中,所述母頭和均為筒狀結(jié)構(gòu),的一端具有凸臺(tái)式的接入端,接入端伸至母頭內(nèi)并于母頭可分離式連接,所述母接插件包括塑料支架板和平頭探針,塑料支架板垂直于母頭軸向并固定于母頭內(nèi)。宿遷自動(dòng)化機(jī)械臂夾爪