一种三摄像头的无人机抓取机械手制造技术

本实用新型专利技术涉及一种三摄像头的无人机抓取机械手，包括机械手本体，机械手本体包括进行抓取的两机械爪、对机械手本体进行支撑的支架、识别和定位物体的主摄像头以及对物体进行测量和识别对齐的两侧向摄像头，支架包括控制所述支架带动两所述机械爪俯仰的俯仰自由度调节轴、控制所述支架带动两所述机械爪横滚的横滚自由度调节轴以及控制所述支架带动两所述机械爪偏航的偏航自由度调节轴，两侧向摄像头设置于俯仰自由度调节轴两端，两侧向摄像头识别方向始终与主摄像头识别方向和两机械爪延伸方向一致；本实用新型专利技术通过三摄像头对抓取目标识别定位，以及三自由度调节轴满足多自由度的调整，来达到从最优角度对齐并抓取和投放目标物体的目的。目标物体的目的。目标物体的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种三摄像头的无人机抓取机械手


[0001]本技术属于无人机
，具体涉及一种三摄像头的无人机抓取机械手。

技术介绍

[0002]无人机即无人驾驶飞机，目前应用于军事、民用等众多领域。无人机的使用节省了大量的人力物力，并使得一些复杂、危险的任务变的安全可行。无人机在日常生活中扮演了极其重要的角色，在各项任务中，无论是快递物流还是外卖配送，无人机的准确抓取都十分必要。
[0003]无人机的夹持类机械手往往由钳爪、传动机构、驱动装置和支架组成，整体上不具备自由度，无法根据抓取的目标物体进行调整；并且现有设计的无人机机械手仅仅与无人机建立了控制连接，抓取的位置需要人为设置，除人眼的识别不够精确外，人为控制无人机抓取和投递也使得任务的执行更加繁琐；即使存在设置了摄像头的自主无人机，也因为摄像头和机械手之间存在一定的位置差异，使得无人机的自主抓取和投递存在不可忽视的误差。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种三摄像头的无人机抓取机械手，基于上述问题，本申请设置了多自由度的机械手并安装上嵌入式摄像头，使得无人机机械手能够对齐目标物体，并根据物体调整角度实现准确的抓取和投递。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三摄像头的无人机抓取机械手，包括无人机，所述无人机上设置有机械爪控制单元，还包括机械手本体，所述机械手本体包括进行抓取的两机械爪、对所述机械手本体进行支撑的支架、识别和定位物体的主摄像头以及对物体进行测量和识别对齐的两侧向摄像头，其中：
[0006]所述机械爪包括两机械爪板和若干固定铜柱，两所述机械爪板平行对称设置，并通过若干所述固定铜柱固定连接，两所述机械爪相对设置且底部均固定在所述支架上；
[0007]所述主摄像头安装在两所述机械爪底部与所述支架连接处；
[0008]所述支架包括控制所述支架带动两所述机械爪俯仰的俯仰自由度调节轴、控制所述支架带动两所述机械爪横滚的横滚自由度调节轴以及控制所述支架带动两所述机械爪偏航的偏航自由度调节轴；
[0009]两所述侧向摄像头设置于所述俯仰自由度调节轴两端，两所述侧向摄像头识别方向始终与所述主摄像头识别方向和两所述机械爪延伸方向一致。
[0010]作为本技术的进一步优选，还包括按顺序设置的拆卸式连接轴、电池保护模块、a固定连接件、机械爪供电模块以及摄像头供电模块，所述拆卸式连接轴设置于两所述机械爪底部与所述支架连接处，且其上安装有所述主摄像头；所述a固定连接件与所述电池保护模块固定连接处开设有通孔，所述俯仰自由度调节轴贯穿所述通孔, 所述俯仰自由度调节轴延伸出所述电池保护模块的两端为两所述侧向摄像头安装位置。
[0011]作为本技术的进一步优选，还包括b固定连接件和控制单元接口，所述支架尾端设置所述b固定连接件，所述b固定连接件与所述无人机固定连接，所述控制单元接口设置于所述b固定连接件靠近无人机的一侧，所述控制单元接口与所述机械爪控制单元连接。
[0012]作为本技术的进一步优选，所述横滚自由度调节轴一端固定在所述a固定连接件靠近所述机械爪供电模块的一侧，其另一端延伸至所述机械爪供电模块内部。
[0013]作为本技术的进一步优选，所述偏航自由度调节轴一端延伸至所述机械爪供电模块内部，其另一端延伸至所述摄像头供电模块内部。
[0014]作为本技术的进一步优选，所述俯仰自由度调节轴延伸至外部的两端为可伸缩，且其延伸至外部的两端朝向所述主摄像头的一侧均开设凹槽，所述凹槽内安装所述侧向摄像头。
[0015]作为本技术的进一步优选，还包括两横杆，两所述横杆平行设置于所述a固定连接件上。
[0016]通过以上技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
[0017]1、本技术解决了现有携带机械爪的抓取无人机无法自行对齐物体，或对齐时受到位置差异影响，抓取时无法调整机械爪角度，抓取不便等问题；
[0018]2、本技术能够多自由度调整，并精准对齐物体调整角度进行抓取的无人机机械爪；
[0019]3、本技术主摄像头进行目标的识别和定位，控制机械爪对齐目标，两个侧向摄像头辅助对目标边缘进行识别，使得钳爪能够对齐目标边缘，更加贴合的实现目标抓取；
[0020]4、本技术两个侧向摄像头还可以起到检测距离的作用，能够判断机械爪张开幅度是否能满足目标的长或宽，判断是否能够抓取，提高了任务的效率。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0022]图1是本技术的机械手本体结构示意图；
[0023]图2是本技术的机械手本体侧面结构示意图；
[0024]图3是本技术的主摄像头安装位置示意图；
[0025]图4是本技术的机械手本体的主视图；
[0026]图5是本技术的自由度调节轴的安装方向和旋转方向示意图，5a俯仰自由度调节轴安装方向和旋转方向示意图，5b横滚自由度调节轴安装方向和旋转方向示意图，5c偏航自由度调节轴安装方向和旋转方向示意图；
[0027]图6是本技术的操作流程图。
[0028]图中：1、固定铜柱；2、机械爪板；3、拆卸式连接轴；4、电池保护模块；5、俯仰自由度调节轴；6、横滚自由度调节轴；7、摄像头供电模块；8、b固定连接件；9、a固定连接件；10、横杆；11、机械爪供电模块；12、控制单元接口；13、主摄像头；14、机械手本体；15、偏航自由度调节轴。
具体实施方式
[0029]现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，
仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。
[0030]实施例1
[0031]本技术提供了一种最优实施方案，一种三摄像头的无人机抓取机械手，包括机械手本体14，所述机械手本体14安装固定在设置有机械爪控制单元的无人机上，所述机械手本体14用于抓取物体。
[0032]如图1和图2所示，所述机械手本体14包括两机械爪和支架，两所述机械爪相对设置且底部与所述支架一端连接，所述支架另一端与所述无人机连接，两所述机械爪可对物体进行抓取，所述支架给所述机械手本体14提供整体支撑。
[0033]其中所述机械爪包括平行对称设置的两机械爪板2和三个固定铜柱1，平行对称设置的两所述机械爪板2之间通过三个所述固定铜柱1将两所述机械爪板2固定组成所述机械爪；三个所述固定铜柱1上开设有固定槽，插至平行对称设置的两所述机械爪板2之间，三个所述固定铜柱1起到连接、强化所述机械爪一致性的功能，同时能够在抓取物体时避免四个所述机械爪板晃动，使两所述机械爪能够更好的卡住物体。
[0034]本方案还包括主摄像头13、俯仰自由度调节轴5、横滚自由度调节轴6、偏航自由度调节轴15以及两侧向摄像头，两所述机械爪与所述支架连接处内部安装有所述主摄像头13，所述主摄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三摄像头的无人机抓取机械手，包括无人机，所述无人机上设置有机械爪控制单元，其特征在于：包括机械手本体，所述机械手本体包括进行抓取的两机械爪、对所述机械手本体进行支撑的支架、识别和定位物体的主摄像头以及对物体进行测量和识别对齐的两侧向摄像头，其中：所述机械爪包括两机械爪板和若干固定铜柱，两所述机械爪板平行对称设置，并通过若干所述固定铜柱固定连接，两所述机械爪相对设置且底部均固定在所述支架上；所述主摄像头安装在两所述机械爪底部与所述支架连接处；所述支架包括控制所述支架带动两所述机械爪俯仰的俯仰自由度调节轴、控制所述支架带动两所述机械爪横滚的横滚自由度调节轴以及控制所述支架带动两所述机械爪偏航的偏航自由度调节轴；两所述侧向摄像头设置于所述俯仰自由度调节轴两端，两所述侧向摄像头识别方向始终与所述主摄像头识别方向和两所述机械爪延伸方向一致。2.根据权利要求1所述的一种三摄像头的无人机抓取机械手，其特征在于：还包括按顺序设置的拆卸式连接轴、电池保护模块、a固定连接件、机械爪供电模块以及摄像头供电模块，所述拆卸式连接轴设置于两所述机械爪底部与所述支架连接处，且其上安装有所述主摄像头；所述a固定连接件与所述电池保护模块固定连接处开设有通孔，所述俯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云平，朱帅晖，朱涵智，苏东彦，朱慧如，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：