基于视觉的机器人入库实训机构及机器人实训教学平台制造技术

本发明专利技术提供基于视觉的机器人入库实训机构，包括机器人组件、仓储组件；机器人组件包括可编程控制移动的机械臂、机器人实训单元；机器人实训单元包括视觉采集单元、抓取单元；视觉采集单元用于采集工件图像并定位工件位置；仓储组件包括料盘，料盘上设有若干与工件外形相匹配的凹槽，用于存放工件；视觉采集单元捕捉并定位放置在工件载台上的工件，抓取单元抓取工件。本发明专利技术还涉及机器人实训教学平台。本发明专利技术通过视觉定位并结合自动化仓储，实现工件的快速而准确的自动化入库，充分锻炼并考察学生对机器人与仓储装置的协同能力。本发明专利技术构思巧妙，设计合理，充分调动学生动手能力，便于机器人教学实训推广应用。

Visual-based Robot Warehousing Training Institutions and Robot Training Teaching Platform

The invention provides a vision-based robot warehousing training mechanism, including robot components and warehousing components; robot components include a programmable mobile manipulator and a robot training unit; robot training unit includes a vision acquisition unit and a grasping unit; a vision acquisition unit is used to collect workpiece images and locate workpiece positions; and a warehousing component includes a material tray and a material tray is arranged on the material tray. There are several grooves matching the shape of the workpiece to store the workpiece; the visual acquisition unit captures and locates the workpiece placed on the workpiece platform, and the grabbing unit grabs the workpiece. The invention also relates to a robot training teaching platform. The invention realizes rapid and accurate automatic storage of workpieces by visual positioning combined with automatic storage, fully exercises and inspects the cooperative ability of students to robots and storage devices. The invention has ingenious conception, reasonable design, full mobilization of students'practical ability, and is convenient for popularization and application of robot teaching and training.

【技术实现步骤摘要】
基于视觉的机器人入库实训机构及机器人实训教学平台
本专利技术属于实训教学领域，具体涉及基于视觉的机器人入库实训机构及机器人实训教学平台。
技术介绍
随着工业的发展的深度以及工业智能水平的提高，工业机器人因其自由度高，能独立完成多个工序过程，可靠性高，同时便于维护等优势而越来越多的在工业控制中被选择，至此面向机器人的实训教育也变得越来越重要，机器人教学实训平台也应运而生，机器人实训教学平台具有很好的演示教学效果。目前，随着机器视觉在工业化中的应用，急需对学生的机器视觉运用能力进行培养，简单的课程以不能应对复杂的工业现状；另一方面，现有的机器人实训通常仅仅提供机器人教学演示作用，很大程度上不能提供给学生一个很好的动手的条件，对于机器人教学而言，学生的机器人调试及接线能力也是一个很重要的培训重点；在整体设计实训平台时，目前的教学平台恰恰没有考虑机器人如何锻炼学生实际驾驭机器人的问题，导致机器人仅仅实现的演示功能，教学实训效果相当有限，同时学生的合理调试与布线能力也没有得到锻炼。对此，急需对现有的机器人实训平台进行改进。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出的基于视觉的机器人入库实训机构，通过视觉定位并结合自动化仓储，实现工件的快速而准确的自动化入库，充分锻炼并考察学生对机器人与仓储装置的协同能力。本专利技术提供基于视觉的机器人入库实训机构，包括机器人组件、仓储组件；所述机器人组件包括可编程控制移动的机械臂、机器人实训单元；所述机器人实训单元与所述机械臂连接；所述机器人实训单元包括视觉采集单元、抓取单元；所述视觉采集单元用于采集工件图像并定位工件位置；所述抓取单元用于抓取工件；所述仓储组件包括料盘，所述料盘上设有若干与第一工件外形相匹配的凹槽，用于存放第一工件；所述机器人组件由机器人中控机控制，所述仓储组件由PLC设备和/或电气设备控制，以使得所述视觉采集单元捕捉并定位放置在第一工件载台上的第一工件，所述抓取单元抓取所述第一工件，并在机械臂的驱动下将所述第一工件放置在所述仓储组件的料盘上。优选地，所述仓储组件还包括仓储壳体、料盘驱动装置；所述仓储壳体用于形成所述仓储组件的壳体；所述料盘驱动装置固定于所述仓储壳体上；所述料盘驱动装置与所述料盘固定连接；所述料盘驱动装置驱动所述料盘，以使得所述料盘伸出或缩回所述仓储壳体。优选地，所述仓储壳体内配置有至少两料盘；两所述料盘连接的所述料盘驱动装置相互独立。优选地，两所述料盘呈上下布置。优选地，所述仓储组件还包括料盘固定板、导条；所述料盘通过所述料盘固定板与所述料盘驱动装置的料盘驱动滑块固定连接；所述导条固定于所述料盘固定板两侧。优选地，所述仓储组件还包括挡片、料盘位置检测装置；所述挡片固定于所述料盘固定板一侧；所述料盘位置检测装置与所述挡片相互配合，用于检测所述料盘位置。优选地，所述机器人组件还包括转动连接件、组件连接板；所述视觉采集单元与所述抓取单元固定安装在所述组件连接板上；所述组件连接板与所述机械臂通过所述转动连接件转动连接。优选地，所述视觉采集单元包括工业相机、光源；所述工业相机通过传输接口与机器人中控机连接通信；所述工业相机通过相机固定板与所述组件连接板固定连接；所述光源通过光源连接板与所述组件连接板固定连接。优选地，所述抓取单元包括抓取驱动装置、夹块固定件、夹块；所述夹块与所述夹块固定件固定连接；所述抓取驱动装置驱动所述夹块固定件，以使得所述夹块夹紧或松开所述第一工件。机器人实训教学平台，包括机器人教学实训本体；所述机器人教学实训本体包括壳体、操作台、辅助设备载台、机器人中控机；所述机器人教学实训本体还包括机器人组件与仓储组件、第一工件载台；所述壳体用于包裹机器人教学实训本体基架并形成一整体；所述操作台上固定安装有机器人组件、仓储组件、第一工件载台；所述机器人中控机与所述机器人组件电连接，所述机器人中控机用于控制所述机器人组件运动；所述辅助设备载台上安装有与所述仓储组件连接的辅助设备，所述辅助设备用于控制所述仓储组件运动；所述操作台水平布置；所述辅助设备载台收纳于所述壳体内；通过调试机器人中控机与辅助设备，以使得视觉采集单元捕捉并定位放置在第一工件载台上的第一工件，抓取单元抓取第一工件，并在机械臂的驱动下将第一工件放置在所述仓储组件的料盘上。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供基于视觉的机器人入库实训机构，包括机器人组件、仓储组件；机器人组件包括可编程控制移动的机械臂、机器人实训单元；机器人实训单元与机械臂连接；机器人实训单元包括视觉采集单元、抓取单元；视觉采集单元用于采集工件图像并定位工件位置；抓取单元用于抓取工件；仓储组件包括料盘，料盘上设有若干与第一工件外形相匹配的凹槽，用于存放第一工件；机器人组件由机器人中控机控制，仓储组件由PLC设备和/或电气设备控制，以使得视觉采集单元捕捉并定位放置在第一工件载台上的第一工件，抓取单元抓取第一工件，并在机械臂的驱动下将第一工件放置在仓储组件的料盘上。本专利技术还涉及机器人实训教学平台。本专利技术通过视觉定位并结合自动化仓储，实现工件的快速而准确的自动化入库，充分锻炼并考察学生对机器人与仓储装置的协同能力。本专利技术构思巧妙，设计合理，充分调动学生动手能力，便于机器人教学实训推广应用。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的在一实施例中的机器人实训教学平台整体结构示意图；图2为本专利技术的基于视觉的机器人入库实训机构整体结构示意图；图3为本专利技术的机器人实训单元分解结构示意图图；图4为本专利技术的仓储组件结构示意图一；图5为本专利技术的仓储组件结构示意图二；图6为本专利技术的仓储组件结构示意图三；图7为本专利技术在另一实施例中的机器人实训教学平台整体结构示意图；图8为本专利技术在另一实施例中的机器人实训教学平台使用状态示意图；图9为本专利技术在另一实施例中的机器人实训教学平台内部示意图；图10为本专利技术的辅助设备载台结构示意图；图11为本专利技术的辅助设备载台的局部结构示意图。图中所示：机器人教学实训本体100、壳体10、门板11、散热槽12、机器人中控机18、工控机19、操作台20、辅助设备载台30、滑动链板31、滑动固定板32、载台板33、纵向固定孔331、横向固定孔332、拉手34、抵触块35、侧固定条36、基框37、机器人组件40、转动连接件41、机器人实训单元42、视觉采集单元421、工业相机4211、光源4212、抓取单元423、抓取驱动装置4231、夹块固定件4232、夹块4233、组件连接板43、仓储组件60、仓储壳体61、料盘62、料盘驱动装置63、料盘固定板64、导条65、挡片66、料盘位置检测装置67、第一工件载台70、第一工件701。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，本专利技术的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：包括机器人组件(40)、仓储组件(60)；所述机器人组件(40)包括可编程控制移动的机械臂、机器人实训单元(42)；所述机器人实训单元(42)与所述机械臂连接；所述机器人实训单元(42)包括视觉采集单元(421)、抓取单元(423)；所述视觉采集单元(421)用于采集工件图像并定位工件位置；所述抓取单元(423)用于抓取工件；所述仓储组件(60)包括料盘(62)，所述料盘(62)上设有若干与第一工件(701)外形相匹配的凹槽，用于存放第一工件(701)；所述机器人组件(40)由机器人中控机(18)控制，所述仓储组件(60)由PLC设备和/或电气设备控制，以使得所述视觉采集单元(421)捕捉并定位放置在第一工件载台(70)上的第一工件(701)，所述抓取单元(423)抓取所述第一工件(701)，并在机械臂的驱动下将所述第一工件(701)放置在所述仓储组件(60)的料盘(62)上。

【技术特征摘要】
1.基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：包括机器人组件(40)、仓储组件(60)；所述机器人组件(40)包括可编程控制移动的机械臂、机器人实训单元(42)；所述机器人实训单元(42)与所述机械臂连接；所述机器人实训单元(42)包括视觉采集单元(421)、抓取单元(423)；所述视觉采集单元(421)用于采集工件图像并定位工件位置；所述抓取单元(423)用于抓取工件；所述仓储组件(60)包括料盘(62)，所述料盘(62)上设有若干与第一工件(701)外形相匹配的凹槽，用于存放第一工件(701)；所述机器人组件(40)由机器人中控机(18)控制，所述仓储组件(60)由PLC设备和/或电气设备控制，以使得所述视觉采集单元(421)捕捉并定位放置在第一工件载台(70)上的第一工件(701)，所述抓取单元(423)抓取所述第一工件(701)，并在机械臂的驱动下将所述第一工件(701)放置在所述仓储组件(60)的料盘(62)上。2.如权利要求1所述的基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：所述仓储组件(60)还包括仓储壳体(61)、料盘驱动装置(63)；所述仓储壳体(61)用于形成所述仓储组件(60)的壳体；所述料盘驱动装置(63)固定于所述仓储壳体(61)上；所述料盘驱动装置(63)与所述料盘(62)固定连接；所述料盘驱动装置(63)驱动所述料盘(62)，以使得所述料盘(62)伸出或缩回所述仓储壳体(61)。3.如权利要求2所述的基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：所述仓储壳体(61)内配置有至少两料盘(62)；两所述料盘(62)连接的所述料盘驱动装置(63)相互独立。4.如权利要求3所述的基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：两所述料盘(62)呈上下布置。5.如权利要求2所述的基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：所述仓储组件(60)还包括料盘固定板(64)、导条(65)；所述料盘(62)通过所述料盘固定板(64)与所述料盘驱动装置(63)的料盘驱动滑块(631)固定连接；所述导条(65)固定于所述料盘固定板(64)两侧。6.如权利要求5所述的基于视觉的机器人入库实训机构，其特征在于：所述仓储组件(60)还包括挡片(66)、料盘位置检测装置(67)；所述挡片(66)固定于所述料盘固定板(64)一侧；所述料盘位置检测装置(67)与所述挡片(66)相互配合，用于检...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴加富，郑永俊，孙青海，
申请(专利权)人：苏州富纳艾尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32