一种捡垃圾用机器人的视觉识别装置的制作方法

文档序号:12459474阅读:424来源:国知局
一种捡垃圾用机器人的视觉识别装置的制作方法

本发明涉及一种视觉识别装置,尤其涉及一种捡垃圾用机器人的视觉识别装置。



背景技术:

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作,例如生产业、建筑业,或是危险的工作。

机器视觉技术,是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能,从客观事物的图像中提取信息,进行处理并加以理解,最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多。

现有的视觉识别装置存在识别不准确、自动化程度低、使用寿命短的缺点,因此亟需设计一种识别准确、自动化程度高、使用寿命长的捡垃圾用机器人的视觉识别装置。



技术实现要素:

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现有的视觉识别装置识别不准确、自动化程度低、使用寿命短的缺点,本发明要解决的技术问题是提供一种识别准确、自动化程度高、使用寿命长的捡垃圾用机器人的视觉识别装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种捡垃圾用机器人的视觉识别装置,包括有第一支杆、垃圾车、垃圾箱、第一电机、第一车轮、第一转轴、第一皮带轮、平皮带、第二车轮、第二转轴、第二皮带轮、第一连杆、圆盘、控制器、放置板、旋转电机、滑块、滑轨、视觉传感器、拉绳、电动轮、支架、第二支杆、导向杆、导向架、电动推杆、连接块、第二连杆、摆动杆、第三连杆和夹块,垃圾车底部设有第一转轴和第二转轴,且第一转轴位于第二转轴左侧,第一转轴上连接有第一车轮,第一车轮后方连接有第一皮带轮,第二转轴上连接有第二车轮,第二车轮后方连接有第二皮带轮,第二皮带轮和第一皮带轮上绕有平皮带,垃圾车内左壁上设有垃圾箱和第一支杆,且垃圾箱位于第一支杆上方,第一支杆右端连接有第一电机,第一电机后方连接有圆盘,圆盘前侧偏心铰接连接有第一连杆,第一连杆右端与第一车轮偏心铰接连接,垃圾车内右壁上设有滑轨,滑轨上设有滑块,滑轨前侧设有电动轮,电动轮上绕有拉绳,拉绳下端与滑块连接,滑块左侧连接有放置板,放置板上设有旋转电机,旋转电机顶端连接有支架,支架内左壁上设有第二支杆,第二支杆右端连接有导向架,导向架顶部中间开有导向孔,支架内顶部设有电动推杆,电动推杆下端连接有导向杆,导向杆穿过导向孔,导向杆下端连接有连接块,连接块前侧左右对称地铰接连接有第二连杆,导向架底部左右对称铰接连接有摆动杆,摆动杆上端与第二连杆下端铰接连接,导向架底部摆动杆的内侧左右对称铰接连接有第三连杆,第三连杆下端铰接连接有夹块,且夹块与摆动杆下端铰接连接,垃圾箱外右壁中间设有控制器,第一电机、旋转电机、视觉传感器、电动轮和电动推杆均与控制器相连接。

优选地,还包括有盖板,垃圾箱右壁顶端铰接连接有盖板。

优选地,还包括有透明防护罩,视觉传感器外围设有透明防护罩。

优选地,还包括有第三支杆和警示灯,支架顶部设有第三支杆,第三支杆顶端连接有警示灯,且警示灯与控制器相连接。

优选地,第一电机和旋转电机均为伺服电机。

优选地,支架材质为Q235钢。

优选地,拉绳为钢丝绳。

工作原理:当垃圾车要开始捡垃圾时,控制器控制第一电机转动,带动圆盘转动,从而通过第一连杆带动第一车轮转动,使第一皮带轮转动,从而通过平皮带带动第二皮带轮转动,使第二车轮转动,第一车轮与第二车轮同时转动,使垃圾车移动。当视觉传感器感应到垃圾时,视觉传感器将感应到的信息反馈给控制器,控制器控制第一电机停止工作,且控制器控制电动轮反转放出拉绳,使支架向下移动,当垃圾被夹块包围时,控制器控制电动轮停止反转,控制器控制电动推杆伸长,带动摆动杆摆动,从而带动夹块向内侧摆动,夹块将垃圾夹紧,控制器控制电动轮正转收回拉绳,带动支架恢复原位。控制器控制旋转电机正转180°,带动垃圾正转180°,使垃圾处于垃圾箱正上方,控制器控制电动推杆缩回,使夹块向外侧摆动,夹块将垃圾松开,垃圾掉入垃圾箱内。控制器控制旋转电机反转180°,带动夹块复位,控制器控制第一电机转动,垃圾车继续移动,视觉传感器继续寻找垃圾。

因为还包括有盖板,垃圾箱右壁顶端铰接连接有盖板,所以垃圾车移动过程中,盖板将垃圾箱盖住,防止垃圾从垃圾箱内飞出。

因为还包括有透明防护罩,视觉传感器外围设有透明防护罩,所以透明防护罩能防止视觉传感器浸水受损。

因为还包括有第三支杆和警示灯,支架顶部设有第三支杆,第三支杆顶端连接有警示灯,且警示灯与控制器相连接,所以当垃圾车移动时,控制器控制警示灯亮起,警示行人注意避让。

因为第一电机和旋转电机均为伺服电机,所以第一电机和旋转电机可以更为精确地调节转速。

因为支架材质为Q235钢,Q235钢硬度大,所以支架更耐用。

因为拉绳为钢丝绳,所以能延长拉绳的使用寿命。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器,主机外部24VDC供电,16路输入,8路输出。输入输出端口的定义为:X0为启动开关,X1为停止开关,X2为视觉传感器;Y0为第一电机,Y1为旋转电机,Y2为电动轮,Y3为电动推杆,Y4为警示灯。根据图5所示的电气控制原理图,所属领域的技术人员不需要创造性的劳动,通过编程即可实现控制器控制各部件按上述工作原理进行动作,编程的相关指令都为现有技术,在此不再赘述。

(3)有益效果

本发明达到了一种识别准确、自动化程度高、使用寿命长的效果,解决了人工捡垃圾费时费力的问题,使绿化工作效率大大提高用新型达到了的效果。

附图说明

图1为本发明的第一种主视结构示意图。

图2为本发明的第二种主视结构示意图。

图3为本发明的第三种主视结构示意图。

图4为本发明的第四种主视结构示意图。

图5为本发明的电气控制原理图。

附图中的标记为:1-第一支杆,2-垃圾车,3-垃圾箱,4-第一电机,5-第一车轮,6-第一转轴,7-第一皮带轮,8-平皮带,9-第二车轮,10-第二转轴,11-第二皮带轮,12-第一连杆,13-圆盘,14-控制器,15-放置板,16-旋转电机,17-滑块,18-滑轨,19-视觉传感器,20-拉绳,21-电动轮,22-支架,23-第二支杆,24-导向杆,25-导向架,26-电动推杆,27-导向孔,28-连接块,29-第二连杆,30-摆动杆,31-第三连杆,32-夹块,33-盖板,34-透明防护罩,35-第三支杆,36-警示灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种捡垃圾用机器人的视觉识别装置,如图1-5所示,包括有第一支杆1、垃圾车2、垃圾箱3、第一电机4、第一车轮5、第一转轴6、第一皮带轮7、平皮带8、第二车轮9、第二转轴10、第二皮带轮11、第一连杆12、圆盘13、控制器14、放置板15、旋转电机16、滑块17、滑轨18、视觉传感器19、拉绳20、电动轮21、支架22、第二支杆23、导向杆24、导向架25、电动推杆26、连接块28、第二连杆29、摆动杆30、第三连杆31和夹块32,垃圾车2底部设有第一转轴6和第二转轴10,且第一转轴6位于第二转轴10左侧,第一转轴6上连接有第一车轮5,第一车轮5后方连接有第一皮带轮7,第二转轴10上连接有第二车轮9,第二车轮9后方连接有第二皮带轮11,第二皮带轮11和第一皮带轮7上绕有平皮带8,垃圾车2内左壁上设有垃圾箱3和第一支杆1,且垃圾箱3位于第一支杆1上方,第一支杆1右端连接有第一电机4,第一电机4后方连接有圆盘13,圆盘13前侧偏心铰接连接有第一连杆12,第一连杆12右端与第一车轮5偏心铰接连接,垃圾车2内右壁上设有滑轨18,滑轨18上设有滑块17,滑轨18前侧设有电动轮21,电动轮21上绕有拉绳20,拉绳20下端与滑块17连接,滑块17左侧连接有放置板15,放置板15上设有旋转电机16,旋转电机16顶端连接有支架22,支架22内左壁上设有第二支杆23,第二支杆23右端连接有导向架25,导向架25顶部中间开有导向孔27,支架22内顶部设有电动推杆26,电动推杆26下端连接有导向杆24,导向杆24穿过导向孔27,导向杆24下端连接有连接块28,连接块28前侧左右对称地铰接连接有第二连杆29,导向架25底部左右对称铰接连接有摆动杆30,摆动杆30上端与第二连杆29下端铰接连接,导向架25底部摆动杆30的内侧左右对称铰接连接有第三连杆31,第三连杆31下端铰接连接有夹块32,且夹块32与摆动杆30下端铰接连接,垃圾箱3外右壁中间设有控制器14,第一电机4、旋转电机16、视觉传感器19、电动轮21和电动推杆26均与控制器14相连接。

还包括有盖板33,垃圾箱3右壁顶端铰接连接有盖板33。

还包括有透明防护罩34,视觉传感器19外围设有透明防护罩34。

还包括有第三支杆35和警示灯36,支架22顶部设有第三支杆35,第三支杆35顶端连接有警示灯36,且警示灯36与控制器14相连接。

第一电机4和旋转电机16均为伺服电机。

支架22材质为Q235钢。

拉绳20为钢丝绳。

工作原理:当垃圾车2要开始捡垃圾时,控制器14控制第一电机4转动,带动圆盘13转动,从而通过第一连杆12带动第一车轮5转动,使第一皮带轮7转动,从而通过平皮带8带动第二皮带轮11转动,使第二车轮9转动,第一车轮5与第二车轮9同时转动,使垃圾车2移动。当视觉传感器19感应到垃圾时,视觉传感器19将感应到的信息反馈给控制器14,控制器14控制第一电机4停止工作,且控制器14控制电动轮21反转放出拉绳20,使支架22向下移动,当垃圾被夹块32包围时,控制器14控制电动轮21停止反转,控制器14控制电动推杆26伸长,带动摆动杆30摆动,从而带动夹块32向内侧摆动,夹块32将垃圾夹紧,控制器14控制电动轮21正转收回拉绳20,带动支架22恢复原位。控制器14控制旋转电机16正转180°,带动垃圾正转180°,使垃圾处于垃圾箱3正上方,控制器14控制电动推杆26缩回,使夹块32向外侧摆动,夹块32将垃圾松开,垃圾掉入垃圾箱3内。控制器14控制旋转电机16反转180°,带动夹块32复位,控制器14控制第一电机4转动,垃圾车2继续移动,视觉传感器19继续寻找垃圾。

因为还包括有盖板33,垃圾箱3右壁顶端铰接连接有盖板33,所以垃圾车2移动过程中,盖板33将垃圾箱3盖住,防止垃圾从垃圾箱3内飞出。

因为还包括有透明防护罩34,视觉传感器19外围设有透明防护罩34,所以透明防护罩34能防止视觉传感器19浸水受损。

因为还包括有第三支杆35和警示灯36,支架22顶部设有第三支杆35,第三支杆35顶端连接有警示灯36,且警示灯36与控制器14相连接,所以当垃圾车2移动时,控制器14控制警示灯36亮起,警示行人注意避让。

因为第一电机4和旋转电机16均为伺服电机,所以第一电机4和旋转电机16可以更为精确地调节转速。

因为支架22材质为Q235钢,Q235钢硬度大,所以支架22更耐用。

因为拉绳20为钢丝绳,所以能延长拉绳20的使用寿命。

控制器14选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器14,主机外部24VDC供电,16路输入,8路输出。输入输出端口的定义为:X0为启动开关,X1为停止开关,X2为视觉传感器19;Y0为第一电机4,Y1为旋转电机16,Y2为电动轮21,Y3为电动推杆26,Y4为警示灯36。根据图5所示的电气控制原理图,所属领域的技术人员不需要创造性的劳动,通过编程即可实现控制器14控制各部件按上述工作原理进行动作,编程的相关指令都为现有技术,在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1