一种工业机器人的自动控制抓取装置制造方法及图纸

一种工业机器人的自动控制抓取装置，解决了现有工业机器人的抓取装置适应性差的问题，属于机器人技术领域。本发明专利技术机械手的两个夹持部各设置有气囊装置和充气装置，气囊装置包括多个排布在夹持部端部的小气囊，每个小气囊配置一个充气阀门，充气装置的出气口通过对应的充气阀门与各个小气囊连通；图像采集装置采集下方待抓取物品的图像，控制模块根据获取的图像，确定物品的外轮廓，根据外轮廓和各个小气囊的分布位置，确定机械手夹持部的合围范围及各个小气囊的充气阀门的充气时间，使机械手的夹持部的气囊适应待抓取物品的形状，并能与其紧密夹持，控制机械手的夹持部包围待抓取物品，并按照确定的充气时间控制各个小气囊的充气阀门的通断，完成抓取。

【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人的自动控制抓取装置
本专利技术涉及一种抓取装置，特别涉及一种工业机器人的自动控制抓取装置，属于机器人

技术介绍
在自动化领域中，会利用工业机器人进行组装、搬运等作业。在某些搬运或者组装过程中，机器人需要准确抓取物品，同时要保证力度，保证不损坏物品表面；现有的工业机器人一般采用硬质材料的机械手抓取物品，并根据被抓取物品的形状大小，设置机械手的形状、抓取力和轨迹，所以现有工业机器人的机械手尺寸固定，需要整个更换机械手才能抓取不同物品，影响工业机器人的适应性。
技术实现思路
针对现有工业机器人的抓取装置适应性差的问题，本专利技术提供一种工业机器人的自动控制抓取装置。本专利技术的一种工业机器人的自动控制抓取装置，所述装置包括机械手、图像采集装置和控制模块；机械手的两个夹持部各设置有气囊装置和充气装置，所述气囊装置包括多个排布在夹持部端部的小气囊，每个小气囊配置一个充气阀门，充气装置的出气口通过对应的充气阀门与各个小气囊连通；图像采集装置设置在所述两个夹持部的上方，用于采集下方待抓取物品的图像，控制模块同时与机械手、充气装置和充气阀门连接，用于根据图像采集装置获取的图像，确定物品的外轮廓，根据外轮廓和各个小气囊的分布位置，确定机械手夹持部的合围范围及各个小气囊的充气阀门的充气时间，使机械手的夹持部的气囊适应待抓取物品的形状，并能与其紧密夹持，并根据确定的合围范围控制机械手的夹持部包围待抓取物品，并按照确定的充气时间控制各个小气囊的充气阀门的通断，完成抓取。作为优选，所述装置还包括光源发射装置，设置在所述两个夹持部的上方，所述光源发射装置包括多个点光源，出光方向为朝向两个夹持部及两个夹持部的合围范围；控制模块，与光源发射装置连接，用于根据图像采集装置获取的图像及控制机械手移动，使待抓取物品位于机械手的下方，控制光源发射装置的各个点光源发射光至两个夹持部及夹持部合围范围内的待抓取物品，并控制图像采集装置采集被光源照射的图像，多个点光源4之间的距离及点光源与夹持部的距离为已知，结合点光源在夹持部的成像和点光源在待抓取物品上的成像的差异，确定夹持部和待抓取物品之间的纵向距离差，并根据该纵向距离差控制机械手移动加持部。作为优选，所述多个点光源4非对称设置。作为优选，所述机械手包括直线驱动电机和两个机械臂，每个机械臂包括一个扇形齿轮、连接杆和夹持部7，且扇形齿轮的连接轴与连接杆的一端固定连接，连接杆的另一端与夹持部固定连接，两个机械手的夹持部的夹持端面相对设置，形成抓取时的合围范围，直线驱动电机3的固定端与一个机械臂的连接杆的中部固定连接，直线驱动电机的输出轴与另一个机械臂的连接杆的中部固定连接，两个机械臂的扇形齿轮的齿轮相抵并啮合。作为优选，所述机械手还包括限制部，所述限制部设置有两个轨道，两个夹持部的固定端分别设置在所述两个轨道内，所述两个轨道用于连接杆带动夹持部运动时，限制抓取时的最大合围范围。作为优选，所述气囊装置的四周设置有刚性结构，使充气装置充气时在长度方向上不发生变化。本专利技术的有益效果：本专利技术针对现有抓取装置适应性差的问题，将图像采集装置5和气囊装置结合，确定待抓取物品的外轮廓之后，设置气囊装置中小气囊充气，通过充气多少控制气囊大小，形成适应待抓取物品的外轮廓的夹持部，对物品进行抓取，无论物品什么样的形状及大小，通过实时采集图像实时调整小气囊大小即可实现调整夹持部的形状及大小，适应性强。同时采用气囊的设置，还不会损坏物品的外表面。附图说明图1为本专利技术的电气原理示意图；图2为本专利技术抓取的状态图；图3为本专利技术抓取的另一种状态图。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作出创造性劳动的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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。如图1所示，本实施方式的工业机器人的自动控制抓取装置，包括机械手、图像采集装置5和控制模块；机械手的两个夹持部7各设置有气囊装置8和充气装置，所述气囊装置8包括多个排布在夹持部7端部的小气囊，每个小气囊配置一个充气阀门，充气装置的出气口通过对应的充气阀门与各个小气囊连通；图像采集装置5设置在两个夹持部的上方，采集下方夹持部及待抓取物品的图像；控制模块同时与机械手、充气装置和充气阀门连接，用于根据图像采集装置5获取的图像，利用图像处理及边缘提取算法，确定物品的外轮廓，根据外轮廓和各个小气囊的分布位置，确定机械手夹持部的合围范围及各个小气囊的充气阀门的充气时间，根据待抓取物品的外轮廓确定机械手夹持部的合围范围，外轮廓凸起的位置，对应小气囊就要充气时间短一些，充气少一些，相反，外轮廓凹陷的位置，对应小气囊就要充气时间长一些，充气多一些，使机械手的夹持部的气囊适应待抓取物品的形状，并能与其紧密夹持，并根据确定的合围范围控制机械手的夹持部包围待抓取物品，并按照确定的充气时间控制各个小气囊的充气阀门的通断，完成抓取。当夹持部与待抓取物品不在同一水平面的情况下，需要在待抓取物品上设置参考点，确定夹持部和待抓取物品的位置关系，本实施方式中，还包括光源发射装置，设置在所述两个夹持部的上方，所述光源发射装置包括多个点光源4，出光方向为朝向两个夹持部及两个夹持部的合围范围；控制模块，与光源发射装置连接，用于根据图像采集装置5获取的图像及控制机械手移动，使待抓取物品位于机械手的下方，控制光源发射装置的各个点光源4发射光至两个夹持部及夹持部合围范围内的待抓取物品，并控制图像采集装置5采集被光源照射的图像，多个点光源4之间的距离及点光源4与夹持部的距离为已知，结合点光源4在夹持部的成像和点光源4在待抓取物品上的成像的差异，确定夹持部和待抓取物品之间的纵向距离差，并根据该纵向距离差控制机械手移动加持部。本实施方式中设置了多个点光源4，不同标号的点光源4质心之间的位置关系及点光源4在夹持部的成像大小为已知，夹持部的移动位置为已知，其位置与各点光源4的相对位置及成像大小有对应关系，当点光源4照射在夹持部和待抓取物品上时，若夹持部和待抓取物品不在同一水平面，成像大小肯定不同，根据点光源4质心之间位置关系确定夹持部和待抓取物品上各个点光源4的标号，以照射在夹持部的点光源4作为参考，确定照射在待抓取物品上点光源4的位置及成像大小，确定夹持部和待抓取物品之间的纵向距离差，并根据该纵向距离差控制机械手移动加持部。本实施方式中，因需要确定照射在待抓取物品上的各个点光源4的位置关系，所以将多个点光源4非对称设置，提高敏感度，便于计算。本实施方式中，机械手包括直线驱动电机3和两个机械臂，每个机械臂包括一个扇形齿轮1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业机器人的自动控制抓取装置，其特征在于，所述装置包括机械手、图像采集装置和控制模块；/n机械手的两个夹持部各设置有气囊装置和充气装置，所述气囊装置包括多个排布在夹持部端部的小气囊，每个小气囊配置一个充气阀门，充气装置的出气口通过对应的充气阀门与各个小气囊连通；/n图像采集装置设置在所述两个夹持部的上方，用于采集下方待抓取物品的图像，/n控制模块同时与机械手、充气装置和充气阀门连接，用于根据图像采集装置获取的图像，确定物品的外轮廓，根据外轮廓和各个小气囊的分布位置，确定机械手夹持部的合围范围及各个小气囊的充气阀门的充气时间，使机械手的夹持部的气囊适应待抓取物品的形状，并能与其紧密夹持，并根据确定的合围范围控制机械手的夹持部包围待抓取物品，并按照确定的充气时间控制各个小气囊的充气阀门的通断，完成抓取。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人的自动控制抓取装置，其特征在于，所述装置包括机械手、图像采集装置和控制模块；
机械手的两个夹持部各设置有气囊装置和充气装置，所述气囊装置包括多个排布在夹持部端部的小气囊，每个小气囊配置一个充气阀门，充气装置的出气口通过对应的充气阀门与各个小气囊连通；
图像采集装置设置在所述两个夹持部的上方，用于采集下方待抓取物品的图像，
控制模块同时与机械手、充气装置和充气阀门连接，用于根据图像采集装置获取的图像，确定物品的外轮廓，根据外轮廓和各个小气囊的分布位置，确定机械手夹持部的合围范围及各个小气囊的充气阀门的充气时间，使机械手的夹持部的气囊适应待抓取物品的形状，并能与其紧密夹持，并根据确定的合围范围控制机械手的夹持部包围待抓取物品，并按照确定的充气时间控制各个小气囊的充气阀门的通断，完成抓取。


2.根据权利要求1所述的工业机器人的自动控制抓取装置，其特征在于，所述装置还包括光源发射装置，设置在所述两个夹持部的上方，所述光源发射装置包括多个点光源，出光方向为朝向两个夹持部及两个夹持部的合围范围；
控制模块，与光源发射装置连接，用于根据图像采集装置获取的图像及控制机械手移动，使待抓取物品位于机械手的下方，控制光源发射装置的各个点光源发射光至两个夹持部及夹持部合围范围内的待抓取物品，并控制图像采集装置采集被光源照射的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万村，雍丽英，赵丹，谢吉龙，宫丽，郝双双，崔兴艳，孙昊楠，李磊，
申请(专利权)人：哈尔滨职业技术学院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23