具有视觉定位功能的机械手制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有视觉定位功能的机械手，该技术方案以基台承载上方的运动机构，并利用基台外侧的肋板保持稳定，在此基础上，本实用新型专利技术以连接在基台上的转盘为机械手实现水平面内的转动，并以四段机械臂构成机械手的复合式运动机构，同时在第四机械臂末端配置吸盘用于对平板状物料执行吸附式抓取动作。此外，本实用新型专利技术在基台上刻画了指示角度的坐标轴或刻度线，由于摄像头通过下探杆直接面对基台获取图像，因此可依据图像中坐标轴或刻度线的读数来确定当前转盘所转动到的位置，基于这种模式，通过人工观察或图像识别手段即可实时掌握转盘的转动方位，进而判断其在重复性操作中转盘的转动偏差。

Robot Hand with Visual Positioning Function

The utility model provides a manipulator with visual positioning function. The technical scheme uses the motion mechanism above the base to bear the load and the rib plate outside the base to maintain stability. On this basis, the rotary table connected to the base is used as the manipulator to realize the rotation in the horizontal plane, and four segments of the manipulator are used as the composite motion mechanism of the manipulator. The four manipulators are equipped with suction cups at the end of the four manipulators to perform the adsorption grabbing action on the flat material. In addition, the utility model depicts the coordinate axis or scale line indicating the angle on the base. Since the camera obtains the image directly facing the base through the down probe, the position of the current turntable can be determined according to the reading of the coordinate axis or scale line in the image. Based on this mode, the rotation direction of the turntable can be grasped in real time by means of manual observation or image recognition. Then the rotation deviation of the turntable in repetitive operation is judged.

【技术实现步骤摘要】
具有视觉定位功能的机械手
本技术涉及机械手
，具体涉及一种具有视觉定位功能的机械手。
技术介绍
机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具，具有灵活、精准、重复执行效率高等优点。机械手的种类，按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手；按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种；按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。机械手通常用作机床或其他机器的附加装置，如在自动机床或自动生产线上装卸和传递工件，在加工中心中更换刀具等，一般没有独立的控制装置。有些操作装置需要由人直接操纵，如用于原子能部门操持危险物品的主从式操作手也常称为机械手。现有技术的机械手仅通过既定程序驱动其执行运动或抓持动作，而对于机械手的运动状态缺乏有效的监测手段，因此当机械手的运动轨迹出错或发生抓持失败现象时往往会对后续操作造成影响，在这种情况下有必要基于机械手的自身结构引入特定的位移监测模块，以保证当运动轨迹发生错误时能够得到及时的反馈。
技术实现思路
本技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种具有视觉定位功能的机械手，以解决现有技术的机械手无法当运动轨迹发生错误时及时反馈信息的技术问题。本技术要解决的另一技术问题是如何在机械手自身结构中引入视觉定位功能。为实现以上技术目的，本技术采用以下技术方案：具有视觉定位功能的机械手，包括基台，肋板，连接板，底脚，转盘，第一机械臂，下探杆，摄像头，固定杆，液压缸，端头，第二机械臂，第一铰接轴，第二铰接轴，第三机械臂，伸缩臂，第四机械臂，吸盘，其中基台呈圆盘状，在基台的侧壁上连接有若干肋板，相邻2个肋板之间连接有连接板，在连接板的底部连接有底脚，在基台的顶面上连接有转盘，在基台的顶面上画有坐标线，第一机械臂固定连接在转盘上，所述第一机械臂上固定连接有竖直向下的下探杆，所述下探杆的底端固定连接有摄像头，所述摄像头的镜头朝向基台；转盘还连接有固定杆，液压缸铰接在固定杆上，液压缸的端头与第二机械臂的下端边缘处铰接；第一机械臂通过第一铰接轴与第二机械臂铰接，第二机械臂通过第二铰接轴与第三机械臂的一端铰接，所述第三机械臂的另一端与伸缩臂的一端固定连接，伸缩臂的另一端与第四机械臂固定连接，所述第四机械臂的末端固定连接有吸盘。作为优选，端头到第一铰接轴的垂直距离是第二机械臂总长度的1/6；第二机械臂底端到转盘的垂直距离小于固定杆顶端到转盘的垂直距离。作为优选，第四机械臂内部具有一腔体，吸盘位于所述腔体唯一的端口处，在所述腔体中连接有气泵。作为优选，第一机械臂与转盘的连接方式以及固定杆与转盘的连接方式均为焊接，底脚丝接于一固定的基座上。作为优选，所述坐标线是以基台上端面圆心为原点的极坐标，在该坐标线中具有指示角度的刻度线。在以上技术方案中，基台作为装置的基础结构，用于承载上方的全部运动机构；肋板和连接肋板的连接板构成凸出的支撑结构，使基台更加稳定；底脚用于与下方的某基础结构连接，从而将基台加以固定；转盘为机械手提供水平面内的旋转运动；第一机械臂和固定杆固定连接在转盘上，二者位置相对固定；由于第二机械臂通过第一铰接轴与第一机械臂铰接，而液压缸铰接在固定杆上，同时液压缸的端头铰接在第二机械臂的下端边缘，基于这种结构，当液压缸沿着其与固定杆的铰接轴转动时，其端头可带动第二机械臂沿第一铰接轴在一定范围内转动；第二铰接轴为第二机械臂和第三机械臂提供旋转空间；伸缩臂为第三机械臂和第四机械臂之间提供直线方向上的运动空间；第四机械臂末端的吸盘用于对平面形状物料（如晶元、液晶屏等）执行吸附式抓取动作；基台上刻画有指示角度的坐标轴或刻度线，由于摄像头通过下探杆直接面对基台获取图像，因此可依据图像中坐标轴或刻度线的读数来确定当前转盘所转动到的位置，基于这种模式，通过人工观察或图像识别手段即可实时掌握转盘的转动方位，进而判断其在重复性操作中转盘的转动偏差。本技术提供了一种具有视觉定位功能的机械手，该技术方案以基台承载上方的运动机构，并利用基台外侧的肋板保持稳定，在此基础上，本技术以连接在基台上的转盘为机械手实现水平面内的转动，并以四段机械臂构成机械手的复合式运动机构，其中，最下端的第一机械臂与转盘固定连接，第一、第二机械臂之间以及第二、第三机械臂之间均采用转轴连接，第三、第四机械臂之间采用伸缩式连接，而第四机械臂末端的吸盘用于对平板状物料执行吸附式抓取动作。应用本技术可以平顺且灵活的执行复合式机械运动，并对平面方向上的转动方位进行有效监控，使用效果良好。附图说明图1是本技术整体结构的主视图；图2是本技术整体结构的左视图；图3是本技术整体结构的俯视图；图中：1、基台2、肋板3、连接板4、底脚5、转盘6、第一机械臂7、下探杆8、摄像头9、固定杆10、液压缸11、端头12、第二机械臂13、第一铰接轴14、第二铰接轴15、第三机械臂16、伸缩臂17、第四机械臂18、吸盘。具体实施方式以下将对本技术的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。实施例1具有视觉定位功能的机械手，如图1~3所示，包括基台1，肋板2，连接板3，底脚4，转盘5，第一机械臂6，下探杆7，摄像头8，固定杆9，液压缸10，端头11，第二机械臂12，第一铰接轴13，第二铰接轴14，第三机械臂15，伸缩臂16，第四机械臂17，吸盘18，其中基台1呈圆盘状，在基台1的侧壁上连接有若干肋板2，相邻2个肋板2之间连接有连接板3，在连接板3的底部连接有底脚4，在基台1的顶面上连接有转盘5，在基台1的顶面上画有坐标线，第一机械臂6固定连接在转盘5上，所述第一机械臂6上固定连接有竖直向下的下探杆7，所述下探杆7的底端固定连接有摄像头8，所述摄像头8的镜头朝向基台1；转盘5还连接有固定杆9，液压缸10铰接在固定杆9上，液压缸10的端头11与第二机械臂12的下端边缘处铰接；第一机械臂6通过第一铰接轴13与第二机械臂12铰接，第二机械臂12通过第二铰接轴14与第三机械臂15的一端铰接，所述第三机械臂15的另一端与伸缩臂16的一端固定连接，伸缩臂16的另一端与第四机械臂17固定连接，所述第四机械臂17的末端固定连接有吸盘18。该装置的工作原理如下：基台1作为装置的基础结构，用于承载上方的全部运动机构；肋板2和连接肋板的连接板3构成凸出的支撑结构，使基台1更加稳定；底脚4用于与下方的某基础结构连接，从而将基台1加以固定；转盘5为机械手提供水平面内的旋转运动；第一机械臂6和固定杆9固定连接在转盘上，二者位置相对固定；由于第二机械臂12通过第一铰接轴13与第一机械臂6铰接，而液压缸10铰接在固定杆9上，同时液压缸10的端头11铰接在第二机械臂12的下端边缘，基于这种结构，当液压缸10沿着其与固定杆9的铰接轴转动时，其端头11可带动第二机械臂12沿第一铰接轴13在一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有视觉定位功能的机械手，其特征在于包括基台（1），肋板（2），连接板（3），底脚（4），转盘（5），第一机械臂（6），下探杆（7），摄像头（8），固定杆（9），液压缸（10），端头（11），第二机械臂（12），第一铰接轴（13），第二铰接轴（14），第三机械臂（15），伸缩臂（16），第四机械臂（17），吸盘（18），其中基台（1）呈圆盘状，在基台（1）的侧壁上连接有若干肋板（2），相邻2个肋板（2）之间连接有连接板（3），在连接板（3）的底部连接有底脚（4），在基台（1）的顶面上连接有转盘（5），在基台（1）的顶面上画有坐标线，第一机械臂（6）固定连接在转盘（5）上，所述第一机械臂（6）上固定连接有竖直向下的下探杆（7），所述下探杆（7）的底端固定连接有摄像头（8），所述摄像头（8）的镜头朝向基台（1）；转盘（5）还连接有固定杆（9），液压缸（10）铰接在固定杆（9）上，液压缸（10）的端头（11）与第二机械臂（12）的下端边缘处铰接；第一机械臂（6）通过第一铰接轴（13）与第二机械臂（12）铰接，第二机械臂（12）通过第二铰接轴（14）与第三机械臂（15）的一端铰接，所述第三机械臂（15）的另一端与伸缩臂（16）的一端固定连接，伸缩臂（16）的另一端与第四机械臂（17）固定连接，所述第四机械臂（17）的末端固定连接有吸盘（18）。...

【技术特征摘要】
1.具有视觉定位功能的机械手，其特征在于包括基台（1），肋板（2），连接板（3），底脚（4），转盘（5），第一机械臂（6），下探杆（7），摄像头（8），固定杆（9），液压缸（10），端头（11），第二机械臂（12），第一铰接轴（13），第二铰接轴（14），第三机械臂（15），伸缩臂（16），第四机械臂（17），吸盘（18），其中基台（1）呈圆盘状，在基台（1）的侧壁上连接有若干肋板（2），相邻2个肋板（2）之间连接有连接板（3），在连接板（3）的底部连接有底脚（4），在基台（1）的顶面上连接有转盘（5），在基台（1）的顶面上画有坐标线，第一机械臂（6）固定连接在转盘（5）上，所述第一机械臂（6）上固定连接有竖直向下的下探杆（7），所述下探杆（7）的底端固定连接有摄像头（8），所述摄像头（8）的镜头朝向基台（1）；转盘（5）还连接有固定杆（9），液压缸（10）铰接在固定杆（9）上，液压缸（10）的端头（11）与第二机械臂（12）的下端边缘处铰接；第一机械臂（6）通过第一铰接轴（13）与第二机械臂（12）铰接，第二机械臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄怀平，
申请(专利权)人：深圳彩视能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44