一种基于视觉的搬运机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于视觉的搬运机器人。

背景技术：

机器人是自动控制机器的俗称，取代人工是目前的一种发展趋势。搬运机器人是机器人的一种，主要用于搬运货物。现在用在物流、仓储、生产中的一种搬运机器人，其结构包括蓄电池、下部的万向行走轮、上部的储物箱和储物箱前端的输送带或机器手，其中储物箱内设置有控制板和视觉装置，控制板为带处理器的电路板，视觉装置包括分别设置于储物箱内部上侧、后侧以及左侧（右侧）中心的三个摄像头，三个摄像头通过采集输送带送进来的物品外观特征，然后进行识别，之后搬运机器人将物品搬运到相对应的位置。但是由于每次搬运的物品规格、大小不一，还可能有些产品不同，但是好几面的外观类似，目前的三个摄像头由于镜头的视角问题，可能出现视觉识别失误，导致将物品输送到不同的地方。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种基于视觉的搬运机器人。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于视觉的搬运机器人，包括视觉装置，所述视觉装置包括储物箱，所述储物箱前端开口并且连接有机器抓手，所述储物箱内设有视觉装置和控制板，所述视觉装置包括分别位于储物箱内的上侧板、左侧板和后侧板的三个摄像头，每个摄像头下方均通过一个移动装置固定连接；所述移动装置包括第一电机、三角支架和摆臂，所述第一电机设置于对应侧板的外部并且通过三角支架固定悬空，第一电机的输出轴正对对应侧板的中心且输出轴上固定连接摆臂的一端，摆臂另一端一体连接有固定柱，侧板上设有以中心为圆心的半圆弧形槽孔，固定柱穿过半圆弧形槽孔与对应位置的摄像头固定连接，所述摆臂和三角支架互不干涉，所述半圆弧形槽孔两端头分别设有微动开关，所述微动开关分别与控制板电连接并用于控制对应的第一电机启动；所述摄像头、第一电机分别与控制板电性连接。

优选的，每个摄像头上均设有补光灯和光线传感器，所述补光灯和光线传感器分别与控制板电性连接。

优选的，所述机器抓手包括支撑斜板、第一输送带、第二输送带、主动辊、三个从动辊，所述支撑斜板一端固定于储物箱前端开口下端面，主动辊设置于储物箱内部，所述支撑斜板底部和头部、储物箱口部分布设置一个从动辊，所述主动辊、三个从动辊分别通过固定于储物箱或支撑斜板上的支撑座支撑，第一输送带张紧于主动辊和储物箱口部的从动辊之间，第二输送带张紧于支撑斜板底部和头部的两个从动辊之间，储物箱口部的从动辊和支撑斜板头部的从动辊之间通过齿轮啮合连接，所述主动辊连接有第二电机且通过第二电机驱动，所述第二电机与控制板电性连接。

需要说明的是，

本技术：
要求保护的为视觉装置的结构，其运动需要通过控制板控制，而控制板的程序控制与连接属于机器人设计学科的公知常识，本申请并不要求保护控制板的控制方式。

本申请的工作原理为：搬运机器人通过机器抓手获取物品并输送至储物箱内，储物箱内三个摄像头采集其视角范围内的物品信息，移动装置驱动对应的摄像头弧形滑动，可以使摄像头采集到更大视角范围的物品信息及相邻面的物品信息，摄像头采集到的信息经过与预设在控制板上的信息进行建模对比，辨认出清楚的物品信息，之后搬运机器人将物品送到所预设的对应物品搬运目的地，并且通过反向运转机器抓手，将物品放置在搬运目的地。

本实用新型的有益效果是：1、本申请的搬运机器人上设置的可移动摄像头，可以获取更大的视觉范围和有效物品信息，有助于提高识别率；2、摄像头上设有补光灯，可以提高阴暗环境下的物品辨识度；3、摄像头移动范围以对应侧板中心为基准，能有效减少后期机器人控制程序的设计量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的剖视图。

图3为本实用新型实施例1的机器抓手结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1-图3所述的一种基于视觉的搬运机器人，包括视觉装置，所述视觉装置包括储物箱1，所述储物箱1前端开口并且连接有机器抓手2，所述储物箱1内设有视觉装置和控制板，所述视觉装置包括分别位于储物箱1内的上侧板、左侧板和后侧板的三个摄像头3，每个摄像头3下方均通过一个移动装置4固定连接；所述移动装置4包括第一电机401、三角支架402和摆臂403，所述第一电机401设置于对应侧板的外部并且通过三角支架402固定悬空，第一电机401的输出轴正对对应侧板的中心且输出轴上固定连接摆臂403的一端，摆臂403另一端一体连接有固定柱404，侧板上设有以中心为圆心的半圆弧形槽孔5，固定柱404穿过半圆弧形槽孔5与对应位置的摄像头3固定连接，所述摆臂403和三角支架402互不干涉，所述半圆弧形槽孔5两端头分别设有微动开关6，所述微动开关6分别与控制板电连接并用于控制对应的第一电机401启动；所述摄像头3、第一电机401分别与控制板电性连接。

每个摄像头3上均设有补光灯和光线传感器7，所述补光灯和光线传感器7分别与控制板电性连接。

机器抓手2包括支撑斜板201、第一输送带202、第二输送带203、主动辊204、三个从动辊205，所述支撑斜板201一端固定于储物箱1前端开口下端面，主动辊204设置于储物箱1内部，所述支撑斜板201底部和头部、储物箱1口部分布设置一个从动辊205，所述主动辊204、三个从动辊205分别通过固定于储物箱1或支撑斜板201上的支撑座支撑，第一输送带张202紧于主动辊和储物箱口部的从动辊之间，第二输送带203张紧于支撑斜板底部和头部的两个从动辊之间，储物箱1口部的从动辊和支撑斜板头部的从动辊之间通过齿轮206啮合连接，所述主动辊204连接有第二电机207且通过第二电机207驱动，所述第二电机207与控制板电性连接。

需要说明的是，本申请要求保护的为视觉装置的结构，其运动需要通过控制板控制，而控制板的程序控制与连接属于机器人设计学科的公知常识，本申请并不要求保护控制板的控制方式。

本申请的工作原理为：搬运机器人通过机器抓手获取物品并输送至储物箱内，储物箱1内三个摄像头3采集其视角范围内的物品信息，移动装置4驱动对应的摄像头3弧形滑动，可以使摄像头3采集到更大视角范围的物品信息及相邻面的物品信息，摄像头3采集到的信息经过与预设在控制板上的信息进行建模对比，辨认出清楚的物品信息，之后搬运机器人将物品送到所预设的对应物品搬运目的地，并且通过反向运转机器抓手，将物品放置在搬运目的地。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于视觉的搬运机器人，包括视觉装置，所述视觉装置包括储物箱，所述储物箱前端开口并且连接有机器抓手，所述储物箱内设有视觉装置和控制板，其特征在于：所述视觉装置包括分别位于储物箱内的上侧板、左侧板和后侧板的三个摄像头，每个摄像头下方均通过一个移动装置固定连接；所述移动装置包括第一电机、三角支架和摆臂，所述第一电机设置于对应侧板的外部并且通过三角支架固定悬空，第一电机的输出轴正对对应侧板的中心且输出轴上固定连接摆臂的一端，摆臂另一端一体连接有固定柱，侧板上设有以中心为圆心的半圆弧形槽孔，固定柱穿过半圆弧形槽孔与对应位置的摄像头固定连接，所述摆臂和三角支架互不干涉，所述半圆弧形槽孔两端头分别设有微动开关，所述微动开关分别与控制板电连接并用于控制对应的第一电机启动；所述摄像头、第一电机分别与控制板电性连接。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的搬运机器人，其特征在于：每个摄像头上均设有补光灯和光线传感器，所述补光灯和光线传感器分别与控制板电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于视觉的搬运机器人，其特征在于：所述机器抓手包括支撑斜板、第一输送带、第二输送带、主动辊、三个从动辊，所述支撑斜板一端固定于储物箱前端开口下端面，主动辊设置于储物箱内部，所述支撑斜板底部和头部、储物箱口部分布设置一个从动辊，所述主动辊、三个从动辊分别通过固定于储物箱或支撑斜板上的支撑座支撑，第一输送带张紧于主动辊和储物箱口部的从动辊之间，第二输送带张紧于支撑斜板底部和头部的两个从动辊之间，储物箱口部的从动辊和支撑斜板头部的从动辊之间通过齿轮啮合连接，所述主动辊连接有第二电机且通过第二电机驱动，所述第二电机与控制板电性连接。

技术总结
本实用新型属于机器人技术领域。本实用新型公开了一种基于视觉的搬运机器人，包括视觉装置，视觉装置包括储物箱，所述储物箱前端开口并且连接有机器抓手，所述储物箱内设有视觉装置和控制板，所述视觉装置包括分别位于储物箱内的上侧板、左侧板和后侧板的三个摄像头，侧板上设有弧形槽，每个摄像头下方均通过一个移动装置固定连接且移动装置驱动摄像头于弧形槽内活动。本实用新型的有益效果是：1、摄像头连接有移动装置，可以获取更大的视觉范围和有效物品信息，有助于提高识别率；2、摄像头上设有补光灯，可以提高阴暗环境下的物品辨识度；3、摄像头移动范围以对应侧板中心为基准，能有效减少后期机器人控制程序的设计量。

技术研发人员：史世煜;毛超远;史欣怡;黄勇华;蒋仁武
受保护的技术使用者：史世煜;毛超远;史欣怡
技术研发日：2019.10.31
技术公布日：2020.07.10