一种机器人捡蛋系统和方法技术方案

一种机器人捡蛋系统，包括捡蛋机器人，所述捡蛋机器人包括第一履带底盘，在第一履带底盘上安装有机械臂、第一深度相机、第一定位模块、第一控制器和多个支撑柱，用于存放鸡蛋的托盘放置在各支撑柱上；在机械臂一端装配有机械手，第一定位模块和第一深度相机连接第一控制器输入端，第一履带底盘、机械臂和机械手连接第一控制器输出端，第一控制器通过第一无线模块与主机连接通讯；本发明专利技术由于解决现有捡蛋机器人收集蛋数量有限、集蛋少和通过性不好的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人捡蛋系统和方法


[0001]本专利技术涉及一种机器人捡蛋系统和方法。

技术介绍

[0002]国内笼养模式下集蛋设备十分常见，但对于平养散养模式下集蛋设备较少；因为在平养模式下，环境恶劣，蛋随机分布，抓取难度大；现有一款弹簧式挤压的捡蛋机器人，其缺点是集蛋少，破损率高，工作环境有限制。该设备采用的是轮式行走装置，需要行走的地面平整，底盘较低，通过性不好。另外，收集设备是通过弹簧挤压式将蛋存放在弹簧内，收集蛋的数量有限，在收集过程中蛋与蛋之间容易撞击破碎，螺旋弹簧内收集的蛋不好取出。由于行走装置体积过大，行走和抓取过程略显笨重。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种机器人捡蛋系统和方法，用于解决现有捡蛋机器人收集蛋数量有限、集蛋少和通过性不好的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术要解决的技术方案为：一种机器人捡蛋系统，包括捡蛋机器人，所述捡蛋机器人包括第一履带底盘，在第一履带底盘上安装有机械臂、第一深度相机、第一定位模块、第一控制器和多个支撑柱，用于存放鸡蛋的托盘放置在各支撑柱上；在机械臂一端装配有机械手，第一定位模块和第一深度相机连接第一控制器输入端，第一履带底盘、机械臂和机械手连接第一控制器输出端，第一控制器通过第一无线模块与主机连接通讯。
[0005]还包括交互机器人，所述交互机器人包括第二履带底盘，在第二履带底盘上安装有电动旋转台，在电动旋转台上安装有丝杠升降机，在丝杠升降机顶部安装有第二控制器、第二定位模块和第二深度相机，在丝杠升降机升降端安装有货叉，电动旋转台和丝杠升降机连接第二控制器输出端，第二定位模块和第二深度相机连接第二控制器输入端，第二控制器通过第二无线模块与主机连接通讯。
[0006]一种机器人捡蛋系统的方法，包括如下步骤：第一步：工作人员通过主机设定捡蛋机器人的行走路径，捡蛋机器人在第一定位模块的定位下按照主机设定路径行走，捡蛋机器人行走的过程中，第一深度相机将拍摄到图像通过第一无线模块传送给主机；第二步：当第一深度相机拍摄到鸡蛋时，由主机控制捡蛋机器人移动到机械臂可抓取到鸡蛋的位置，接着第一深度相机精确定位鸡蛋的位置信息反馈给主机，由主机发送鸡蛋位置信息给第一控制器，第一控制器控制机械臂和机械手抓取鸡蛋到托盘内；第三步：在托盘装满指定数量鸡蛋后，主机依据第一定位模块发送过来的位置坐标，控制交互机器人移动捡蛋机器人附近，接着由第二深度相机精确定位捡蛋机器人上托盘位置，然后主机发送托盘位置信息给第二控制器，第二控制器控制货叉移动到捡蛋机器托盘下方，将捡蛋机器人上托盘卸下，最后将空托盘放置到捡蛋机器人支撑柱上；
第四步：交互机器人返回到初始位置，将装满鸡蛋的托盘放置到指定位置。
[0007]本专利技术的有益效果是：捡蛋机器人与交互机器人之间相互配合，可以不间断的拾取鸡蛋，并将拾取的鸡蛋输送到指定地点，方便对鸡蛋进行收集，同时本机器人的结构紧凑，收集装置通过电磁铁的通电和断电实现托盘的放置和拆卸，电磁铁上电时，可限制收纳盘的自由度，断电时可实现满盘和空盘的交互，抓取装置采用5自由度，抓取十分灵活，抓取过程类似人捧鸡蛋的过程，夹取装置上安装了吸盘，在抓取蛋的同时有很好的缓冲效果，可以降低蛋的破损，吸盘表面贴有薄膜式压力传感器，确保蛋能够被有力抓紧。捡蛋机器人和交互机器人都是采用履带底盘，可以很好的适应于比较恶劣的环境。采用深度相机，可以获得成像范围内的三维感知信息。安装了OLED显示屏，可以实时显示机器人状态，并显示抓取蛋的个数。交互机器人使得整个收集过程更加智能化。
附图说明
[0008]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术关于捡蛋机器人的整体立体结构示意图，图2为本专利技术关于捡蛋机器人的整体立体结构示意图，图3为本专利技术关于第一履带底盘的整体立体结构示意图，图4为本专利技术关于机械臂的立体结构示意图，图5为本专利技术关于交互机器人的整体立体结构示意图，图6为本专利技术关于丝杠升降机的整体立体结构示意图，图7为本专利技术各电气部件之间连接关系示意图。
[0009]图中：捡蛋机器人100、第一履带底盘101、第一深度相机102、机械臂103、OLED显示屏104、减震橡胶柱105、电磁铁106、支撑柱107、第一定位模块108、电池109、第一控制器110；机械手120、舵机121、连杆122、夹爪123、吸盘124、压力传感器125、舵臂126、机架127；托盘200；交互机器人300、第二履带底盘301、电动旋转台302、丝杠升降机303、货叉304、第二深度相机305。
具体实施方式
[0010]一种机器人捡蛋系统，包括捡蛋机器人100，所述捡蛋机器人100包括第一履带底盘101，在第一履带底盘101上安装有机械臂103、第一深度相机102、第一定位模块108、第一控制器110和多个支撑柱107，用于存放鸡蛋的托盘200放置在各支撑柱107上；在机械臂103一端装配有机械手120，第一定位模块108和第一深度相机102连接第一控制器110输入端，第一履带底盘101、机械臂103和机械手120连接第一控制器110输出端，第一控制器110通过第一无线模块与主机连接通讯。
[0011]还包括交互机器人，所述交互机器人包括第二履带底盘301，在第二履带底盘301上安装有电动旋转台302，在电动旋转台302上安装有丝杠升降机303，在丝杠升降机303顶部安装有第二控制器、第二定位模块和第二深度相机305，在丝杠升降机303升降端安装有
货叉304，电动旋转台302和丝杠升降机303连接第二控制器输出端，第二定位模块和第二深度相机305连接第二控制器输入端，第二控制器通过第二无线模块306与主机连接通讯。
[0012]第一定位模块108和第二定位模块为GPS定位模块，第一无线模块和第二无线模块306为wifi模块，第一控制器110和第二控制器为单片机，主机为台式电脑。
[0013]在支撑柱107顶部装配有电磁铁106和减震橡胶柱105，电磁铁106连接第一控制器110输出端。电磁铁106用于对托盘200进行吸附固定，减震橡胶柱105用于对拿起和放下的托盘200进行减震。
[0014]所述机械手120包括连接在机械臂103一端的舵机121，舵机121机壳与机架127连接，在机架127上装配有舵臂126和设有滑轨，滑轨上装配有两个夹爪123，舵机121与舵臂126传动连接，舵臂126两端分别通过连杆与夹爪123传动连接，在夹爪123上设有吸盘，吸盘表面粘贴有压力传感器125，压力传感器125连接第一控制器110输入端，舵机121连接控制器输出端。舵机121驱动舵臂126扭转，扭转的舵臂126通过连杆驱动两个夹爪123上的吸盘对鸡蛋进行夹紧或者松开，同时压力传感器125实时对夹持压力进行检测，防止鸡蛋被夹破的同时，确保鸡蛋能够被有力抓紧，另外吸盘为橡胶吸盘124，可发生弹性形变，在夹取过程中可起到良好的缓冲效果。
[0015]在托盘200内铺垫有一层斜坡形橡胶发泡板。斜坡形橡胶发泡板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人捡蛋系统，包括捡蛋机器人（100），其特征在于：所述捡蛋机器人（100）包括第一履带底盘（101），在第一履带底盘（101）上安装有机械臂（103）、第一深度相机（102）、第一定位模块（108）、第一控制器（110）和多个支撑柱（107），用于存放鸡蛋的托盘（200）放置在各支撑柱（107）上；在机械臂（103）一端装配有机械手（120），第一定位模块（108）和第一深度相机（102）连接第一控制器（110）输入端，第一履带底盘（101）、机械臂（103）和机械手（120）连接第一控制器（110）输出端，第一控制器（110）通过第一无线模块与主机连接通讯。2.根据权利要求1所述的一种机器人捡蛋系统，其特征在于：还包括交互机器人，所述交互机器人包括第二履带底盘（301），在第二履带底盘（301）上安装有电动旋转台（302），在电动旋转台（302）上安装有丝杠升降机（303），在丝杠升降机（303）顶部安装有第二控制器、第二定位模块和第二深度相机（305），在丝杠升降机（303）升降端安装有货叉（304），电动旋转台（302）和丝杠升降机（303）连接第二控制器输出端，第二定位模块和第二深度相机（305）连接第二控制器输入端，第二控制器通过第二无线模块（306）与主机连接通讯。3.根据权利要求1或2所述的一种机器人捡蛋系统，其特征在于：在支撑柱（107）顶部装配有电磁铁（106），电磁铁（106）连接第一控制器（110）输出端。4.根据权利要求1或2所述的一种机器人捡蛋系统，其特征在于：所述机械手（120）包括连接在机械臂（103）一端的舵机（121），舵机（121）机壳与机架（127）连接，在机架（127）上装配有舵臂（126）和设有滑轨，滑轨上装配有两个夹爪（123），舵机（121）与舵臂（126）传动连接，舵臂（126）两端分别通过连杆与夹爪...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝志慧，周宏杰，马美湖，王树才，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：