用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机械臂，且在其底座安装有至少一个滑轮，使得机器人主体能够在其支撑平台上移动；双目视觉立体定位装置，所述双目立体定位装置被安装在所述机器人主体上，被定位为能够拍摄到零件；单目视觉立体定位装置，所述单目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体的机械臂末端，被定向为拍摄待装卸的零件；以及一个伸缩杆，所述伸缩杆被安装到所述机械臂，能够相对于所述机械臂伸缩移动，所述伸缩杆末端上附接有抓取装置。

Double feedback mechanical arm automatic loading and unloading device for large precision mechanical equipment parts

The invention discloses a double feedback manipulator for automatic loading and unloading device of large parts, precision machinery and equipment, including: the robot body, the robot body including mechanical arm, and there is at least one pulley mounted on the base, the supporting body can make the robot platform mobile; binocular stereo vision positioning device, the the binocular stereo positioning device is mounted on the robot body, is positioned to be able to shoot parts; Monocular Stereo vision positioning device, the monocular stereo vision positioning device is mounted at the end of the robot body mechanical arm that is oriented to handling the shooting part; and a telescopic rod. The telescopic rod is mounted to the arm, with respect to the mechanical arm telescopic moving grasping device attached at the end of the telescopic rod.

【技术实现步骤摘要】
用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置
本专利技术涉及机器人的工业应用
，具体而言涉及一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置。
技术介绍
针对当前大型精密机械设备的广泛应用，例如在航空航天领域、武器制造领域、舰船制造领域等，在对其组装、拆卸的过程当中，对精度的要求极其高，而且根据零件材料的不同，需要采取不同的装卸方式。目前，在工业领域当中，对大型精密机械设备零件的装卸存在一定问题。根据大型精密机械设备零件的特点已研究了一些能够对其进行自动装卸的装置，但目前已有的自动装卸装置仍存在一定的不足，例如，自动化性能差、对大型精密机械设备零件的定位不够精确、抓取力不足、目标安装位置定位不准确等。为实现自动化，降低人工劳动强度，因此有必要设计专利技术一套能够实现对大型精密机械设备零件自动装卸的装置，使其能够对大型精密机械设备零件的装卸进行精准定位。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现工业自动化，一体化，完成对大型精密机械设备零件的装卸任务。要实现自动化，其根本在于能够实现像人一样地对其进行准确的高技术的装卸工作，本专利技术基于双目视觉立体定位系统和单目视觉立体定位系统，对零件进行识别定位，其中双目系统是对大型精密机械设备零件进行初始化定位，将信息传送给机械臂，让机械臂到达指定位置，然后利用单目定位系统对零件进行精确地定位，确定精确位置以及尺寸大小，最后通过移动伸缩杆开始实施零件的抓取和卸载。本专利技术为了解决上述问题而提供一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置。本专利技术的具体技术方案如下：本专利技术提供一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机械臂，且在其底座安装有至少一个滑轮，使得机器人主体能够在其支撑平台上移动；双目视觉立体定位装置，所述双目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体上，被定位为能够拍摄到零件；单目视觉立体定位装置，所述单目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体的机械臂末端，被定向为拍摄待装卸的零件；一个伸缩杆，所述伸缩杆被安装到所述机械臂，能够相对于所述机械臂伸缩移动，所述伸缩杆末端上附接有抓取装置。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述双反馈机械臂自动装卸装置还包括一个下悬系统，所述下悬系统设置在机械臂末端电机控制处，定位所述伸缩杆。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述伸缩杆包括一个力反馈装置，所述力反馈装置能够响应所述伸缩杆上承受的力。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述双反馈机械臂自动装卸装置还包括一个报警系统。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述双目视觉立体定位装置能够相对于所述机器人主体移动。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述单目视觉立体定位装置包括一个摆动装置。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述单目视觉立体定位装置固定在所述伸缩杆的末端，跟随所述伸缩杆一起移动。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述伸缩杆末端附接有一个转盘，所述转盘能够相对于伸缩杆旋转，且所述转盘上安装有多个抓取装置。本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，基于机器人、机器视觉等先进技术，构建了一套面向大型精密机械设备零件装卸的双反馈机械臂自动装卸系统，基于视觉立体识别定位算法对精密零件进行识别跟踪定位技术，具有高速、精准等特点，通过专业的图像处理软件以及视觉库的使用，以保证零件装卸系统的精度和效率，降低劳动强度。附图说明图1为本专利技术的用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置的结构示意图；图2为本专利技术双反馈机械臂自动装卸装置的工作原理示意图；图3为本专利技术的单目视觉立体定位装置的工作流程示意图；图4为本专利技术的伸缩杆和下悬系统工作流程示意图；图中：1、机器人主体，11、底座，12、机械臂，2、双目视觉立体定位装置，3、单目视觉立体定位装置，4、伸缩杆，5、下悬系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。现参照图1-4对本专利技术的双反馈机械臂自动装卸装置的一个实施方案进行详细描述。其中，图1示出了本专利技术的用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置的结构示意图。如图1所示，机器人主体1底座11和机械臂12，且在底座11安装有四个滑轮，使得机器人主体1能够在其支撑平台上四处移动，以接近待装卸的零件。机械臂12上安装有伸缩杆3，所述伸缩杆3能够相对于机械臂12伸缩移动，并且伸缩杆3末端上附接有抓取装置，用于装卸零件。伸缩杆3的形式可以为伸缩缸、螺旋杆等。此外，优选地，伸缩杆3末端可以附接有一个转盘，该转盘能够相对于伸缩杆旋转，且转盘上安装有多个抓取装置，可以根据待装卸的零件的形状和结构，选择性地选取抓取装置，以更稳定地装卸零件。可选地，机器人主体可以是串联机器人、并联机器人，在本实施方案中为串联机器人。优选地，机器人主体包括锁紧装置，以确保在伸缩杆工作时，机器人主体被锁紧在该工作位置。双目视觉立体定位装置2（例如双目相机）被安装在机器人主体1上，被定位为能够拍摄到零件。在本实施方案中基于设计好的识别定位算法，使用分辨率高，畸变率低的双目相机进行立体识别定位，对在工作平台上待装卸的大型精密机械设备零件进行识别定位，得到一个初始位置，同时将信息传送给机器人主体1。优选地，双目视觉立体定位装置2能够相对于机器人主体1移动，在移动过程中调整视角，以更好地拍摄零件、获取零件位置信息。另外，将双目视觉立体定位装置2安装在机器人主体1上的一个优点在于，双目视觉立体定位装置2被设计为可以分析零件与机器人主体1之间的相对位置信息，随着机器人主体1的移动，双目视觉立体定位装置2不断更新零件与机器人主体1之间的位置信息，从而调整机器人主体的移动速度和方位。单目视觉立体定位装置3被安装在所述机器人主体的机械臂12末端，伸缩杆4附近，被定向为拍摄待抓取的零件。其目的是更好地对零件进行精确定位，提供精确的位置。该单目视觉立体定位装置基于改进的高深度算法实现无误的工作，其特点是速度快，精度高。优选地，单目视觉立体定位装置3可以包括一个摆动装置，该摆动装置能够驱动单目视觉立体定位装置3在一定范围内摆动，调整单目视觉立体定位装置的拍摄范围。优选地，单目视觉立体定位装置3固定在所述伸缩杆4的末端，跟随所述伸缩杆一起移动。根据末端单目视觉立体定位装置3反馈的位置信息，伸缩杆4会精确地移动到正确的位置上，开始旋转下悬，伸缩杆末端的执行器可以为电磁力，采用气动或者电爪方式对精密零件进行抓取。此外，本实施方案的双反馈机械臂自动装卸装置还包括一个下悬系统5，下悬系统设置在机械臂末端电机控制处，下悬系统5对伸缩杆4进行定位和操控。伸缩杆4包括一个力反馈装置，例如力传感器，所述力反馈装置能够响应伸缩杆上承受的力，在伸缩杆4向上拉取的同时，力反馈装置感应伸缩杆上承受的拉力，由于伸缩杆材质易碎，所以需要设定一个力的阈值对伸缩杆进行控制，当力大于这个阈值时，报警系统开启，通知技术人员进行人工处理，保证其工作顺利完成。因此优选地，所述双反馈机械臂自动装卸装置还包括一个报警系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置，其特征在于，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机械臂，且在其底座安装有至少一个滑轮，使得机器人主体能够在其支撑平台上移动；双目视觉立体定位装置，所述双目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体上，被定位为能够拍摄到零件；单目视觉立体定位装置，所述单目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体的机械臂末端，被定向为拍摄待装卸的零件；一个伸缩杆，所述伸缩杆被安装到所述机械臂，能够相对于所述机械臂伸缩移动，所述伸缩杆末端上附接有抓取装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型精密机械设备零件的双反馈机械臂自动装卸装置，其特征在于，包括：机器人主体，所述机器人主体包括机械臂，且在其底座安装有至少一个滑轮，使得机器人主体能够在其支撑平台上移动；双目视觉立体定位装置，所述双目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体上，被定位为能够拍摄到零件；单目视觉立体定位装置，所述单目视觉立体定位装置被安装在所述机器人主体的机械臂末端，被定向为拍摄待装卸的零件；一个伸缩杆，所述伸缩杆被安装到所述机械臂，能够相对于所述机械臂伸缩移动，所述伸缩杆末端上附接有抓取装置。2.根据权利要求1所述的双反馈机械臂自动装卸装置，其特征在于，所述双反馈机械臂自动装卸装置还包括一个下悬系统，所述下悬系统设置在机械臂末端电机控制处，定位所述伸缩杆。3.根据权利要求2所述的双反馈机械臂自动装卸装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何谓，王博，王帅，周洪远，盖帅，张培恒，李新宇，
申请(专利权)人：河北省自动化研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13