本发明专利技术涉及机械手技术领域，公开了一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手及使用方法，包括安装在生产线顶端的图像处理设备；生产线的顶端安装有机械手本体；机械手本体的内部包括有机械手支架，且机械手支架的表面安装有磁流变液控制模块。本发明专利技术中，在流水线上安装图像处理设备，当产品从图像处理设备下方通过时，图像处理设备将拍摄到的图像传送到提出的，系统根据视频对通过的产品材质进行判断，然后将材质信息传送到磁流变液控制模块，磁流变液控制模块根据产品材质的不同来调节磁流变液材质的状态来实现对机械手夹持力的无级调控，从而选择一种最适合的夹取力度，在保障夹取效率的前提下最好的保证待夹取产品的外观质量。观质量。观质量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手及使用方法
[0001]本专利技术涉及机械手
，具体为一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手及使用方法。
技术介绍
[0002]随着科技的发展，人们对自动化生产线也提出了越来越高的要求，自动化生产线面临着越来越高的智能化要求，传统的人工挑拣存在不及时、不全面和劳动强度大等问题，目前机械夹取装置逐渐开始代替手动分拣，不仅可以减小工人的劳动强度，同时也提高了产品的合格率，但是在自动化流水线上，可能同时运送不同材质的代加工产品，且不同的生产节对产品识别定位速度有不同的要求，此时传统机械夹具通常为单一夹取力度，不能根据产品种类的不用自适应的调节夹取力度，因此可能对外壳较为柔软的产品的外观造成一定的影响，甚至直接影响产品的质量。
技术实现思路
[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手及使用方法，解决了
技术介绍
提出的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手，包括安装在生产线顶端的图像处理设备；
[0007]所述生产线的顶端安装有机械手本体；
[0008]所述机械手本体的内部包括有机械手支架，且机械手支架的表面安装有磁流变液控制模块，所述磁流变液控制模块的表面连接有第一机械手连接关节，且第一机械手连接关节的表面铰接有第二机械手连接关节，所述第二机械手连接关节的表面铰接有第三机械手连接关节，且第三机械手连接关节的表面铰接有第四机械手连接关节，所述第四机械手连接关节的表面铰接有机械手夹具，且机械手夹具的表面安装有柔性摩擦垫片，所述机械手夹具的表面铰接有第五机械手连接关节，且第五机械手连接关节的表面铰接有第六机械手关节；
[0009]所述磁流变液控制模块的内部包括有外壳，且外壳的内部设置有磁流变液本体，所述外壳的内部设置有伸缩弹簧，所述外壳的内部设置有导电线圈，且外壳的内部设置有内腔，所述内腔的内部设置有活塞杆。
[0010]一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手的使用方法，包括如下步骤：
[0011]S01、生产线开始运行，调节光源，打开图像处理设备开始进行图像采集；
[0012]S02、计算采集到图像的边缘灰度梯度，判断图像清晰度是否满足初始设定要求；
[0013]S03、若图像清晰度不满足初始设定要求，将采集图像进行图像增强，将增强后的图像输出；
[0014]S04、若图像清晰度满足初始设定要求，则将采集的图像输入本文提出的轻量化U
‑
FPN网络进行图像分割，输出生产线上待检测产品的区域；
[0015]S05、根据粒子滤波方程，对经过特征提取的图像进行分类，若为异物则输出信号将异物抓取到异物摆放位置，若为产品则出信号将产品抓取到待定位置；
[0016]S06、在获取步骤四输出的特征区域后，进一步提取产品各点特征和线特征的位置，获得产品的最终轮廓特征，从而为机械手夹取选择合适的位置；
[0017]S07、磁流变液控制模块根据U
‑
FPN网络中传回的产品类别，自适应调整通电导线中的电流大小，此时模块内磁场强度发生相应变化，磁流变液本体在外加磁场的作用下会改变自身状态，在这种情况下，磁流变液控制模块中的弹簧伸缩量随之改变，实现夹持力自适应效果；
[0018]S08、机械手本体在确定好夹持力之后，根据视觉定位移动到产品位置完成抓取操作。
[0019]进一步的，所述步骤S04中，采用灰度梯度作为图像评价指标，判断图像的清晰度和信息，灰度梯度的具体公式如下：
[0020][0021]进一步的，所述步骤S04中，将数据集中分批次输入U
‑
FPN网络模型，输入宽高为1024
×
1024
×
3的图像,，采用BCEWithLogits损失函数和Jaccard系数的组合损失代替原有的网络的损失函数，损失函数具体公式如下：
[0022]L＝L
BWLL
+L
J
[0023][0024][0025]进一步的，所述步骤S06中，本文用极坐标系表示产品轮廓的特征参数来简化网络，其轮廓的特征参数表示如下：
[0026]x
p
cosθ+y
p
cosθ＝ρ
[0027]进一步的，所述步骤S07中，所述磁流变液控制模块由磁流变液本体、伸缩弹簧、导电线圈、内腔、活塞杆、外壳组成。
[0028]进一步的，所述步骤S08中，所述机械手本体由机械手支架、磁流变液控制模块、机械手连接关节、机械手夹具、柔性摩擦垫片构成。
[0029]进一步的，所述步骤S08中，所述机械关节有三组构成，实现对产品的有效夹持；每组机械关节共有6个关节构成，实现将磁流变液控制模块的力传送到机械手夹具。
[0030]进一步的，所述步骤S08中，所述的机械手本体上的机械手夹具与柔性摩擦垫片构成机械手本体的夹持机构。
[0031](三)有益效果
[0032]与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：
[0033]本专利技术中，在流水线上安装图像处理设备，当产品从图像处理设备下方通过时，图像处理设备将拍摄到的图像传送到提出的，系统根据视频对通过的产品材质进行判断，然
后将材质信息传送到磁流变液控制模块，磁流变液控制模块根据产品材质的不同来调节磁流变液材质的状态来实现对机械手夹持力的无级调控，从而选择一种最适合的夹取力度，在保障夹取效率的前提下最好的保证待夹取产品的外观质量。
附图说明
[0034]图1为本专利技术的生产线结构示意图；
[0035]图2为本专利技术的机械手表面结构示意图；
[0036]图3为本专利技术的磁流变液控制模块内部结构示意图；
[0037]图4为本专利技术抓取方法的流程示意图。
[0038]图例说明：1、生产线；2、机械手本体；201、机械手支架；202、磁流变液控制模块；2021、磁流变液本体；2022、伸缩弹簧；2023、导电线圈；2024、内腔；2025、活塞杆；2026、外壳；203、第一机械手连接关节；204、第六机械手关节；205、第二机械手连接关节；206、第五机械手连接关节；207、第三机械手连接关节；208、第四机械手连接关节；209、机械手夹具；2010、柔性摩擦垫片；3、图像处理设备。
具体实施方式
[0039]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做出创造性劳动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。
[0040]请参阅图1
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图3，一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手，包括安装在生产线1顶本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手，包括安装在生产线(1)顶端的图像处理设备(3)，其特征在于；所述生产线(1)的顶端安装有机械手本体(2)；所述机械手本体(2)的内部包括有机械手支架(201)，且机械手支架(201)的表面安装有磁流变液控制模块(202)，所述磁流变液控制模块(202)的表面连接有第一机械手连接关节(203)，且第一机械手连接关节(203)的表面铰接有第二机械手连接关节(205)，所述第二机械手连接关节(205)的表面铰接有第三机械手连接关节(207)，且第三机械手连接关节(207)的表面铰接有第四机械手连接关节(208)，所述第四机械手连接关节(208)的表面铰接有机械手夹具(209)，且机械手夹具(209)的表面安装有柔性摩擦垫片(2010)，所述机械手夹具(209)的表面铰接有第五机械手连接关节(206)，且第五机械手连接关节(206)的表面铰接有第六机械手关节(204)；所述磁流变液控制模块(202)的内部包括有外壳(2026)，且外壳(2026)的内部设置有磁流变液本体(2021)，所述外壳(2026)的内部设置有伸缩弹簧(2022)，所述外壳(2026)的内部设置有导电线圈(2023)，且外壳(2026)的内部设置有内腔(2024)，所述内腔(2024)的内部设置有活塞杆(2025)。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉定位的夹持力自适应机械手的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：S01、生产线(1)开始运行，调节光源，打开图像处理设备(3)开始进行图像采集；S02、计算采集到图像的边缘灰度梯度，判断图像清晰度是否满足初始设定要求；S03、若图像清晰度不满足初始设定要求，将采集图像进行图像增强，将增强后的图像输出；S04、若图像清晰度满足初始设定要求，则将采集的图像输入本文提出的轻量化U
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FPN网络进行图像分割，输出生产线(1)上待检测产品的区域；S05、根据粒子滤波方程，对经过特征提取的图像进行分类，若为异物则输出信号将异物抓取到异物摆放位置，若为产品则出信号将产品抓取到待定位置；S06、在获取步骤四输出的特征区域后，进一步提取产品各点特征和线特征的位置，获得产品的最终轮廓特征，从而为机械手夹取选择合适的位置；S07、磁流变液控制模块(202)根据U
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FPN网络中传回的产品类别，自适应调整通电导线中的电流大小，此时模块内磁场强度发生相应变化，磁流变液...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，周琪珀，陈胜，马启航，
申请(专利权)人：颖态智能技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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