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机器人抓取系统及其抓取方法

阅读：663发布：2020-05-08

专利汇可以提供机器人抓取系统及其抓取方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种机器人抓取系统及其抓取方法，包括检测模块、抓取模块和控制模块，所述检测模块和所述抓取模块分别与所述控制模块电连接；所述检测模块包括光电传感器、相机和驱动所述相机移动的相机移动电机，所述相机移动电机与编码器电连接，所述相机移动电机、所述编码器、所述相机和所述光电传感器分别与所述控制模块电连接；所述相机移动电机包括分别驱动所述相机沿着X、Y和Z轴3个方向移动的3个驱动电机。本发明使相机移动至物体的中央，定位精准，控制精度高，利于操作人员进行远程控制。，下面是机器人抓取系统及其抓取方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机器人抓取系统，其特征在于：包括检测模块(1)、抓取模块(2)和控制模块(3)，所述检测模块和所述抓取模块分别与所述控制模块电连接；
所述检测模块包括光电传感器(11)、相机(12)和驱动所述相机移动的相机移动电机(13)，所述相机移动电机与编码器(14)电连接，所述相机移动电机、所述编码器、所述相机和所述光电传感器分别与所述控制模块电连接；
所述相机移动电机包括分别驱动所述相机沿着X、Y和Z轴3个方向移动的3个驱动电机；
所述抓取模块包括机械手控制器(21)和机械手执行器(22)，所述机械手执行器与所述机械手控制器电连接，所述机械手控制器与所述控制模块电连接；
所述机械手执行器包括滑台气缸、步进电机和旋转电机；
所述控制模块与无线信号传输装置(4)电连接，所述无线信号传输装置与外周处理设备(5)信号连接。
2.根据权利要求1所述的机器人抓取系统，其特征在于：所述无线信号传输装置为具有
2.4G无线、蓝牙和WiFi功能中至少一种功能的无线信号传输装置。
3.根据权利要求1所述的机器人抓取系统，其特征在于：所述外周处理设备为手机、平板电脑和计算机中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的机器人抓取系统，其特征在于：还包括电源模块(6)和显示器(7)，所述电源模块和所述显示器皆与所述处理器电连接。
5.根据权利要求1所述的机器人抓取系统的机器人抓取方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：由相机及光电感应器将信号输送至控制模块，确认物体的具体位置；
S2：控制模块控制X、Y和Z轴3个方向的3个驱动电机转动，并且通过编码器读取3个驱动电机转动的角度，以确认相机的位置，使相机移动至物体的中央；
S3：相机再次拍摄物体的位置，并将目标物体的三极坐标信息通过控制器运算处理后输送给机械手控制器，机械手控制器控制机械手的滑台气缸、步进电机和旋转电机运行从而抓取目标物体。
6.根据权利要求5所述的机器人抓取方法，其特征在于：所述控制模块控制机械手的整个动作流程包括夹紧、松开、下降、上升、旋转、慢进、快进和延时。

说明书全文

机器人抓取系统及其抓取方法

技术领域

[0001] 本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种机器人抓取系统及其抓取方法。

背景技术

[0002] 在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为凸出的主体。随着工业现代化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。同时，现代生产中，存在着各种各样的生产环境，如高温、放射性、有毒气体、有害气体场合以及水下作业等，这些恶劣的生产环境不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制制造生产系统中一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件的有效手段之一。

[0003] 尤其在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性的污染的场合，应用得更为广泛，并取得一定的效果，受到机械工业和铁路工业部分的重，但是现有的机械手精度不高、定位不精确、功能少。

发明内容

[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种机器人抓取系统及其抓取方法，使相机移动至物体的中央，定位精准，控制精度高，利于操作人员进行远程控制。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种机器人抓取系统，包括检测模块、抓取模块和控制模块，所述检测模块和所述抓取模块分别与所述控制模块电连接；

[0006] 所述检测模块包括光电传感器、相机和驱动所述相机移动的相机移动电机，所述相机移动电机与编码器电连接，所述相机移动电机、所述编码器、所述相机和所述光电传感器分别与所述控制模块电连接；

[0007] 所述相机移动电机包括分别驱动所述相机沿着X、Y和Z轴3个方向移动的3个驱动电机；

[0008] 所述抓取模块包括机械手控制器和机械手执行器，所述机械手执行器与所述机械手控制器电连接，所述机械手控制器与所述控制模块电连接；

[0009] 所述机械手执行器包括滑台气缸、步进电机和旋转电机；

[0010] 所述控制模块与无线信号传输装置电连接，所述无线信号传输装置与外周处理设备信号连接。

[0011] 进一步地说，所述无线信号传输装置为具有2.4G无线、蓝牙和WiFi功能中至少一种功能的无线信号传输装置。

[0012] 进一步地说，所述外周处理设备为手机、平板电脑和计算机中的至少一种。

[0013] 进一步地说，还包括电源模块和显示器，所述电源模块和所述显示器皆与所述处理器电连接。

[0014] 本发明还提供一种机器人抓取方法，包括以下步骤：

[0015] S1：由相机及光电感应器将信号输送至控制模块，确认物体的具体位置；

[0016] S2：控制模块控制X、Y和Z轴3个方向的3个驱动电机转动，并且通过编码器读取3个驱动电机转动的角度，以确认相机的位置，使相机移动至物体的中央；

[0017] S3：相机再次拍摄物体的位置，并将目标物体的三极坐标信息通过控制器运算处理后输送给机械手控制器，机械手控制器控制机械手的滑台气缸、步进电机和旋转电机运行从而抓取目标物体。

[0018] 进一步地说，所述控制模块控制机械手的整个动作流程包括夹紧、松开、下降、上升、旋转、慢进、快进和延时。

[0019] 本发明的有益效果至少具有以下几点：

[0020] 本发明的检测模块包括光电传感器和相机，通过编码器读取3个驱动电机转动的角度，以确认相机的位置，使相机移动至物体的中央，定位精准，控制精度高；

[0021] 本发明的控制模块与无线信号传输装置电连接，无线信号传输装置与外周处理设备信号，从而利于操作人员进行远程控制。附图说明

[0022] 图1是本发明的控制电路图；

[0023] 附图中各部分标记如下：

[0024] 检测模块1、光电传感器11、相机12、相机移动电机13、编码器14、抓取模块2、机械手控制器21、机械手执行器22、控制模块3、无线信号传输装置4、外周处理设备5、电源模块6和显示器7。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

[0026] 实施例：一种机器人抓取系统，如图1所示，本发明包括检测模块1、抓取模块2和控制模块3，所述检测模块和所述抓取模块分别与所述控制模块电连接；

[0027] 所述检测模块包括光电传感器11、相机12和驱动所述相机移动的相机移动电机13，所述相机移动电机与编码器14电连接，所述相机移动电机、所述编码器、所述相机和所述光电传感器分别与所述控制模块电连接；

[0028] 所述相机移动电机包括分别驱动所述相机沿着X、Y和Z轴3个方向移动的3个驱动电机；

[0029] 所述抓取模块包括机械手控制器21和机械手执行器22，所述机械手执行器与所述机械手控制器电连接，所述机械手控制器与所述控制模块电连接；

[0030] 所述机械手执行器包括滑台气缸、步进电机和旋转电机；

[0031] 所述控制模块与无线信号传输装置4电连接，所述无线信号传输装置与外周处理设备5信号连接。

[0032] 所述无线信号传输装置为具有2.4G无线、蓝牙和WiFi功能中至少一种功能的无线信号传输装置。

[0033] 所述外周处理设备为手机、平板电脑和计算机中的至少一种。

[0034] 还包括电源模块6和显示器7，所述电源模块和所述显示器皆与所述处理器电连接。

[0035] 本发明还提供一种机器人抓取方法，包括以下步骤：

[0036] S1：由相机及光电感应器将信号输送至控制模块，确认物体的具体位置；

[0037] S2：控制模块控制X、Y和Z轴3个方向的3个驱动电机转动，并且通过编码器读取3个驱动电机转动的角度，以确认相机的位置，使相机移动至物体的中央；

[0038] S3：相机再次拍摄物体的位置，并将目标物体的三极坐标信息通过控制器运算处理后输送给机械手控制器，机械手控制器控制机械手的滑台气缸、步进电机和旋转电机运行从而抓取目标物体。

[0039] 所述控制模块控制机械手的整个动作流程包括夹紧、松开、下降、上升、旋转、慢进、快进和延时。

[0040] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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