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一种光学检测协作 机器人

阅读：611发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种光学检测协作机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种光学检测协作机器人，包括固定箱，所述固定箱的顶部固定连接有控制核心，所述固定箱内腔的底部固定连接有放置板，并且放置板的顶部开设有反光坐标系条，所述固定箱内腔的两侧均固定连接有Z轴移动机构，本发明涉及机器人技术领域。该光学检测协作机器人，通过摄像头进行拍摄，通过反光坐标系条提取模块提取反光坐标系条的位置，使用坐标系覆盖模块判定显微镜模组在放置板上的位置，然后通过移动控制单元控制模块控制X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构移动，带动检测头移动到显微镜模组上方，通过反光坐标系条的配合，可以快速的对显微镜模组进行定位，速度快，定位精确，增加了检测速度。，下面是一种光学检测协作机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光学检测协作机器人，包括固定箱(1)，所述固定箱(1)的顶部固定连接有控制核心(2)，其特征在于：所述固定箱(1)内腔的底部固定连接有放置板(3)，并且放置板(3)的顶部开设有反光坐标系条(4)，所述固定箱(1)内腔的两侧均固定连接有Z轴移动机构(5)，两个所述Z轴移动机构(5)相对的一侧均螺纹连接有X轴移动机构(6)，并且X轴移动机构(6)的底部螺纹连接有Y轴移动机构(7)，所述Y轴移动机构(7)的底部螺纹连接有检测头(8)，并且Y轴移动机构(7)的底部固定连接有摄像头(9)，所述控制核心(2)包括中央处理单元(21)、图像提取单元(22)、坐标系提取单元(23)、坐标确认单元(24)、复位单元(25)和移动控制单元(26)，所述中央处理单元(21)的输出端分别与摄像头(9)、坐标系提取单元(23)、移动控制单元(26)和复位单元(25)的输入端连接，所述摄像头(9)的输出端与图像提取单元(22)的输入端连接，并且图像提取单元(22)的输出端与坐标系提取单元(23)的输入端连接，所述坐标系提取单元(23)的输出端与坐标确认单元(24)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述复位单元(25)的输出端与移动控制单元(26)的输入端连接，所述移动控制单元(26)的输出端与分别与X轴移动机构(6)、Y轴移动机构(7)和Z轴移动机构(5)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述移动控制单元(26)包括移动分解模块(261)、X坐标系移动控制模块(262)、Y坐标系移动控制模块(263)、Z坐标系移动控制模块(264)和位置判定模块(265)。
4.根据权利要求3所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述移动分解模块(261)的输出端分别与X坐标系移动控制模块(262)、Y坐标系移动控制模块(263)和Z坐标系移动控制模块(264)的输入端连接。
5.根据权利要求3所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述X坐标系移动控制模块(262)、Y坐标系移动控制模块(263)和Z坐标系移动控制模块(264)的输出端分别与位置判定模块(265)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述复位单元(25)包括归零点坐标设定模块(251)、位置定位模块(252)和移动路径设定模块(253)。
7.根据权利要求6所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述归零点坐标设定模块(251)的输出端与位置定位模块(252)的输入端连接，并且位置定位模块(252)的输出端与移动路径设定模块(253)的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述坐标系提取单元(23)包括反光坐标系条提取模块(231)和坐标系覆盖模块(232)，所述反光坐标系条提取模块(231)的输出端与坐标系覆盖模块(232)的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的一种光学检测协作机器人，其特征在于：所述X轴移动机构(6)、Y轴移动机构(7)和Z轴移动机构(5)均通过驱动电机驱动。

说明书全文

一种光学检测协作机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人技术领域，具体为一种光学检测协作机器人。

背景技术

[0002] 机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗，机器猫等)，狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作，理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。

[0003] 现有的光学显微镜行业在进行检测时，往往会采用协作机器人进行检测，但是现有的检测机器人，在对显微镜进行定位时，速度较慢，不能快速的对显微镜的位置进行判定，并且定位精度较低。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种光学检测协作机器人，解决了现有的检测机器人，在对显微镜进行定位时，速度较慢，不能快速的对显微镜的位置进行判定，并且定位精度较低的问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光学检测协作机器人，包括固定箱，所述固定箱的顶部固定连接有控制核心，所述固定箱内腔的底部固定连接有放置板，并且放置板的顶部开设有反光坐标系条，所述固定箱内腔的两侧均固定连接有Z轴移动机构，两个所述Z轴移动机构相对的一侧均螺纹连接有X轴移动机构，并且X轴移动机构的底部螺纹连接有Y轴移动机构，所述Y轴移动机构的底部螺纹连接有检测头，并且Y轴移动机构的底部固定连接有摄像头，所述控制核心包括中央处理单元、图像提取单元、坐标系提取单元、坐标确认单元、复位单元和移动控制单元，所述中央处理单元的输出端分别与摄像头、坐标系提取单元、移动控制单元和复位单元的输入端连接，所述摄像头的输出端与图像提取单元的输入端连接，并且图像提取单元的输出端与坐标系提取单元的输入端连接，所述坐标系提取单元的输出端与坐标确认单元的输入端连接。

[0008] 优选的，所述复位单元的输出端与移动控制单元的输入端连接，所述移动控制单元的输出端与分别与X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构的输入端连接。

[0009] 优选的，所述移动控制单元包括移动分解模块、X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块、Z坐标系移动控制模块和位置判定模块。

[0010] 优选的，所述移动分解模块的输出端分别与X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块和Z坐标系移动控制模块的输入端连接。

[0011] 优选的，所述X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块和Z坐标系移动控制模块的输出端分别与位置判定模块的输入端连接。

[0012] 优选的，所述复位单元包括归零点坐标设定模块、位置定位模块和移动路径设定模块。

[0013] 优选的，所述归零点坐标设定模块的输出端与位置定位模块的输入端连接，并且位置定位模块的输出端与移动路径设定模块的输入端连接。

[0014] 优选的，所述坐标系提取单元包括反光坐标系条提取模块和坐标系覆盖模块，所述反光坐标系条提取模块的输出端与坐标系覆盖模块的输入端连接。

[0015] 优选的，所述X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构均通过驱动电机驱动。

[0016] (三)有益效果

[0017] 本发明提供了一种光学检测协作机器人。与现有技术相比，具备以下有益效果：

[0018] (1)、该光学检测协作机器人，通过在固定箱的顶部固定连接有控制核心，固定箱内腔的底部固定连接有放置板，并且放置板的顶部开设有反光坐标系条，固定箱内腔的两侧均固定连接有Z轴移动机构，两个Z轴移动机构相对的一侧均螺纹连接有X轴移动机构，并且X轴移动机构的底部螺纹连接有Y轴移动机构，Y轴移动机构的底部螺纹连接有检测头，并且Y轴移动机构的底部固定连接有摄像头，控制核心包括中央处理单元、图像提取单元、坐标系提取单元、坐标确认单元、复位单元和移动控制单元，中央处理单元的输出端分别与摄像头、坐标系提取单元、移动控制单元和复位单元的输入端连接，摄像头的输出端与图像提取单元的输入端连接，并且图像提取单元的输出端与坐标系提取单元的输入端连接，坐标系提取单元的输出端与坐标确认单元的输入端连接，通过摄像头进行拍摄，通过反光坐标系条提取模块提取反光坐标系条的位置，使用坐标系覆盖模块判定显微镜模组在放置板上的位置，然后通过移动控制单元控制模块控制X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构移动，带动检测头移动到显微镜模组上方，通过反光坐标系条的配合，可以快速的对显微镜模组进行定位，速度快，定位精确，增加了检测速度。

[0019] (2)、该光学检测协作机器人，通过在复位单元的输出端与移动控制单元的输入端连接，移动控制单元的输出端与分别与X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构的输入端连接，移动控制单元包括移动分解模块、X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块、Z坐标系移动控制模块和位置判定模块，移动分解模块的输出端分别与X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块和Z坐标系移动控制模块的输入端连接，通过复位单元判断自身位置，通过移动控制单元内的移动分解模块设定路线，分别通过X坐标系移动控制模块、Y坐标系移动控制模块和Z坐标系移动控制模块控制X轴移动机构、Z轴移动机构和Y轴移动机构复位到复位单元内归零点坐标设定模块设定的归零点，通过时常对机械臂进行复位，使得机械臂在长时间运行后仍然能找到自己的位置，减小了长时间运行产生的误差。

[0020] (3)、该光学检测协作机器人，通过在坐标系提取单元包括反光坐标系条提取模块和坐标系覆盖模块，反光坐标系条提取模块的输出端与坐标系覆盖模块的输入端连接，通过摄像头进行拍摄，将拍摄到的图片通过图像提取单元提取出来输送到坐标系提取单元内，通过反光坐标系条提取模块提取反光坐标系条的位置，可以快速的将图片信息提取出来，便于下一步的定位操作。附图说明

[0021] 图1为本发明结构的立体示意图；

[0022] 图2为本发明系统的原理框图；

[0023] 图3为本发明移动控制单元的原理框图；

[0024] 图4为本发明复位单元的原理框图；

[0025] 图5为本发明坐标系提取单元的原理框图。

[0026] 图中，1-固定箱、2-控制核心、3-放置板、4-反光坐标系条、5-Z轴移动机构、6-X轴移动机构、7-Y轴移动机构、8-检测头、9-摄像头、21-中央处理单元、22-图像提取单元、23-坐标系提取单元、24-坐标确认单元、25-复位单元、26-移动控制单元、231-反光坐标系条提取模块、232-坐标系覆盖模块、251-归零点坐标设定模块、252-位置定位模块、253-移动路径设定模块、261-移动分解模块、262-X坐标系移动控制模块、263-Y坐标系移动控制模块、264-Z坐标系移动控制模块、265-位置判定模块。

具体实施方式

[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

[0028] 请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种光学检测协作机器人，包括固定箱1，固定箱1的顶部固定连接有控制核心2，固定箱1内腔的底部固定连接有放置板3，并且放置板3的顶部开设有反光坐标系条4，固定箱1内腔的两侧均固定连接有Z轴移动机构5，两个Z轴移动机构5相对的一侧均螺纹连接有X轴移动机构6，并且X轴移动机构6的底部螺纹连接有Y轴移动机构7，Y轴移动机构7的底部螺纹连接有检测头8，X轴移动机构6、Y轴移动机构7和Z轴移动机构5均通过驱动电机驱动，并且Y轴移动机构7的底部固定连接有摄像头
9，通过摄像头9进行拍摄，将拍摄到的图片通过图像提取单元22提取出来输送到坐标系提取单元23内，通过反光坐标系条提取模块231提取反光坐标系条4的位置，可以快速的将图片信息提取出来，便于下一步的定位操作，控制核心2包括中央处理单元21、图像提取单元
22、坐标系提取单元23、坐标确认单元24、复位单元25和移动控制单元26，坐标系提取单元
23包括反光坐标系条提取模块231和坐标系覆盖模块232，反光坐标系条提取模块231的输出端与坐标系覆盖模块232的输入端连接，复位单元25包括归零点坐标设定模块251、位置定位模块252和移动路径设定模块253，归零点坐标设定模块251的输出端与位置定位模块
252的输入端连接，并且位置定位模块252的输出端与移动路径设定模块253的输入端连接，通过复位单元25判断自身位置，通过移动控制单元26内的移动分解模块261设定路线，分别通过X坐标系移动控制模块262、Y坐标系移动控制模块263和Z坐标系移动控制模块264控制X轴移动机构6、Z轴移动机构5和Y轴移动机构7复位到复位单元25内归零点坐标设定模块
251设定的归零点，通过时常对机械臂进行复位，使得机械臂在长时间运行后仍然能找到自己的位置，减小了长时间运行产生的误差，中央处理单元21的输出端分别与摄像头9、坐标系提取单元23、移动控制单元26和复位单元25的输入端连接，复位单元25的输出端与移动控制单元26的输入端连接，移动控制单元26包括移动分解模块261、X坐标系移动控制模块
262、Y坐标系移动控制模块263、Z坐标系移动控制模块264和位置判定模块265，移动分解模块261的输出端分别与X坐标系移动控制模块262、Y坐标系移动控制模块263和Z坐标系移动控制模块264的输入端连接，X坐标系移动控制模块262、Y坐标系移动控制模块263和Z坐标系移动控制模块264的输出端分别与位置判定模块265的输入端连接，移动控制单元26的输出端与分别与X轴移动机构6、Y轴移动机构7和Z轴移动机构5的输入端连接，摄像头9的输出端与图像提取单元22的输入端连接，并且图像提取单元22的输出端与坐标系提取单元23的输入端连接，坐标系提取单元23的输出端与坐标确认单元24的输入端连接，通过摄像头9进行拍摄，通过反光坐标系条提取模块231提取反光坐标系条4的位置，使用坐标系覆盖模块
232判定显微镜模组在放置板3上的位置，然后通过移动控制单元26控制模块264控制X轴移动机构6、Z轴移动机构5和Y轴移动机构7移动，带动检测头8移动到显微镜模组上方，通过反光坐标系条4的配合，可以快速的对显微镜模组进行定位，速度快，定位精确，增加了检测速度。

[0029] 使用时，将显微镜模组放置在放置板3上，此时通过复位单元25判断自身位置，通过移动控制单元26内的移动分解模块261设定路线，分别通过X坐标系移动控制模块262、Y坐标系移动控制模块263和Z坐标系移动控制模块264控制X轴移动机构6、Z轴移动机构5和Y轴移动机构7复位到复位单元25内归零点坐标设定模块251设定的归零点，然后通过摄像头9进行拍摄，将拍摄到的图片通过图像提取单元22提取出来输送到坐标系提取单元23内，通过反光坐标系条提取模块231提取反光坐标系条4的位置，通过坐标系覆盖模块232判定显微镜模组在放置板3上的位置，然后通过移动控制单元26内的移动分解模块261对X、Y和Z轴的移动距离进行分解，然后通过X坐标系移动控制模块262、Y坐标系移动控制模块263和Z坐标系移动控制模块264控制X轴移动机构6、Z轴移动机构5和Y轴移动机构移动，带动检测头8移动到显微镜模组上方。

[0030] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0031] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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