一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的制作方法

1.本发明属于无人售货抓取设备技术领域，特别涉及一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置。


背景技术：

2.无人售货设备能够极大的方便人们的生活，无人售货设备的种类多种多样，无人售货设备内的商品一般摆放在货架上，在售货时由推送机构进行推送或者由智能机器人抓取取货，在智能机器人进行抓取的过程中，抓取机构受货架的摆放空间的限制较大，需要伸入货架并使商品处于夹持机构中间才能够抓取成功，并使商品在被抓取移动的过程中保持稳定，但是，现有的智能机器人抓取机构不能够解决上述问题，并且，现有的抓取机构在抓取商品时，对商品的适应性较低，商品的形状对抓取的稳定性影响较大，可能发生商品破损或掉落，不能够进行加持力的平衡和分散，为此，本发明提出一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置，该智能机器人自动化三维视觉抓取装置设计合理，抓取机构在执行抓取动作时，两个l型夹持板与贴合软板配合能够形成一个三角夹持空间，从而能够满足不同形状的物品的夹持，防止商品掉落，能够在保持夹持稳定的情况下降低商品受到的加持力，防止商品受损。
4.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置，包括机械臂和抓取机构，所述抓取机构包括安装板和l型夹持板，所述l型夹持板的数量为2个，两个所述l型夹持板分别通过转动轴安装在安装板的两侧，所述安装板的顶部固定安装有安装壳，所述安装壳的两侧均通过转动轴连接有夹持电动推杆，所述夹持电动推杆的输出轴分别通过转动轴与两个l型夹持板连接，所述l型夹持板内开设有空腔，所述空腔两侧的内侧壁之间通过轴承安装有若干个内拨动辊，所述l型夹持板的一侧与内拨动辊对应的位置处开设有条形孔，所述内拨动辊的一侧穿过条形孔并延伸至l型夹持板外，所述内拨动辊的一端固定安装有同步链轮和传动链轮，若干个所述内拨动辊上的同步链轮上套设有传动链条，所述空腔内固定安装有电动马达，所述电动马达的输出轴上固定安装有主动链轮，所述主动链轮和其中一个传动链轮上套设有主动链条，所述安装壳内固定安装有贴合电动推杆，贴合软板包括橡胶软外壳和若干个压力平衡装置，所述压力平衡装置包括中间座、上凸型伸缩杆和下凸型伸缩杆，所述中间座的中心位置处开设有中型通孔，所述上凸型伸缩杆和下凸型伸缩杆分别活动插接在中型通孔顶部和底部的开口端内，所述上凸型伸缩杆和下凸型伸缩杆的一端分别与橡胶软外壳的顶部和底部的内侧壁固定连接，每相邻的两个所述中间座之前固定连接有弹性连接管，所述弹性连接管与中型通孔的中部连通，所述橡胶软外壳的顶部固定安装有缓冲杆，连接杆的一端开设有伸缩槽，
所述伸缩槽远离开口端的内侧壁上开设有安装槽，所述安装槽内安装有压力传感器，所述安装槽内活动安装有限位板，所述限位板的底部固定连接有弹簧，所述缓冲杆的一端穿过伸缩槽的开口端并与弹簧固定连接，所述安装板上和安装壳的底部均开设有通孔，所述连接杆的另一端穿过通孔并与贴合电动推杆的输出轴固定连接。
5.作为本发明的一种优选实施方式，所述上凸型伸缩杆和下凸型伸缩杆之间和弹性连接杆内均填充有液压油。
6.作为本发明的一种优选实施方式，所述安装壳的顶部固定安装有连接板，所述连接板通过螺栓与机械臂的工作端固定连接。
7.作为本发明的一种优选实施方式，所述同步链轮与传动链条相啮合，所述传动链轮和主动链轮均与主动链条相啮合。
8.作为本发明的一种优选实施方式，所述夹持电动推杆的数量为2个。
9.作为本发明的一种优选实施方式，所述贴合软板处于两个l型夹持板的中间。
10.本发明的有益效果：本发明的一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置，包括机械臂、抓取机构、安装板、l型夹持板、夹持电动推杆、空腔、内拨动辊、条形孔、同步链轮、传动链轮、传动链条、电动马达、主动链轮、主动链条、安装壳、贴合电动推杆、贴合软板、橡胶软外壳、压力平衡装置、弹性连接管、中间座、上凸型伸缩杆、下凸型伸缩杆、中型通孔、缓冲杆、连接杆、伸缩槽、安装槽、压力传感器、限位板、弹簧和连接板。
11.1、此智能机器人自动化三维视觉抓取装置的抓取机构在执行抓取动作时，两个l型夹持板与贴合软板配合能够形成一个三角夹持空间，从而能够满足不同形状的物品的夹持，防止商品掉落，能够在保持夹持稳定的情况下降低商品受到的加持力，防止商品受损。
12.2、此智能机器人自动化三维视觉抓取装置的l型夹持板上安装了若干个内拨动辊，在抓取货架上的商品时，只需要使商品处于两个l型夹持板的开口处，内拨动辊就能够将商品向内输送至三角夹持空间中，一方面，能够有效地提高对货架的摆放空间和商品摆放方式的适应性，抓取机构只需要小部分伸入货架即可抓取成功，使抓取机构始终能够准确地抓取到商品，另一方面，能够对夹持的商品起到定位效果，使商品能够准确的处于两个l型夹持板与贴合软板形成的三角夹持空间中，提高夹持的准确性和稳定性，防止商品夹持位置偏斜，进而防止夹持过程中商品掉落，进一步防止商品受损。
13.3、此智能机器人自动化三维视觉抓取装置的贴合软板的橡胶软外壳内安装若干个压力平衡装置，在贴合软板夹持商品的过程中，首先接触到商品的位置处对应的压力平衡装置开始进行压力平衡，下凸型伸缩杆受到压力向中间座的中型通孔内移动，下凸型伸缩杆通过液压油推动上凸型伸缩杆向中型通孔外移动，因此，橡胶软外壳接触商品的一侧向内凹陷，相反的一面向外凸起，从而使贴合软板在此处形成贴合商品的弧度，同时，当前压力平衡装置通过弹性连接管向两侧的压力平衡装置输送液压油，使橡胶软外壳未接触到商品的位置处对应的压力平衡装置工作，进而使此处的橡胶软外壳形变并向商品靠近，通过液压油分散压力，同理，各个压力平衡装置均进行压力平衡，由于各个压力平衡装置的液压油均连通，因此，当油压稳定时，贴合软板能够形成符合商品接触面的形状，进而能够使商品收到的加持力均匀而稳定，防止局部压力过大导致商品损坏，同时能够进一步提高对商品的适应性，当将商品释放后，在弹性连接管的弹力作用下，贴合软板逐渐复位成平板的形态，实用性强。
附图说明
14.图1为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的结构示意图；
15.图2为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的抓取机构结构示意图；
16.图3为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的抓取机构剖面示意图；
17.图4为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的l型夹持板剖面示意图；
18.图5为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的内拨动辊局部剖面示意图；
19.图6为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的贴合软板剖面示意图；
20.图7为本发明一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置的压力平衡装置安装示意图；
21.图中：1、机械臂；2、抓取机构；3、安装板；4、l型夹持板；5、夹持电动推杆；6、空腔；7、内拨动辊；8、条形孔；9、同步链轮；10、传动链轮；11、传动链条；12、电动马达；13、主动链轮；14、主动链条；15、安装壳；16、贴合电动推杆；17、贴合软板；18、橡胶软外壳；19、压力平衡装置；20、弹性连接管；21、中间座；22、上凸型伸缩杆；23、下凸型伸缩杆；24、中型通孔；25、缓冲杆；26、连接杆；27、伸缩槽；28、安装槽；29、压力传感器；30、限位板；31、弹簧；32、连接板。
具体实施方式
22.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
23.请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种智能机器人自动化三维视觉抓取装置，包括机械臂1和抓取机构2，所述抓取机构2包括安装板3和l型夹持板4，所述l型夹持板4的数量为2个，两个所述l型夹持板4分别通过转动轴安装在安装板3的两侧，所述安装板3的顶部固定安装有安装壳15，所述安装壳15的两侧均通过转动轴连接有夹持电动推杆5，所述夹持电动推杆5的输出轴分别通过转动轴与两个l型夹持板4连接，所述l型夹持板4内开设有空腔6，所述空腔6两侧的内侧壁之间通过轴承安装有若干个内拨动辊7，所述l型夹持板4的一侧与内拨动辊7对应的位置处开设有条形孔8，所述内拨动辊7的一侧穿过条形孔8并延伸至l型夹持板4外，所述内拨动辊7的一端固定安装有同步链轮9和传动链轮10，若干个所述内拨动辊7上的同步链轮9上套设有传动链条11，所述空腔6内固定安装有电动马达12，所述电动马达12的输出轴上固定安装有主动链轮13，所述主动链轮13和其中一个传动链轮10上套设有主动链条14，所述安装壳15内固定安装有贴合电动推杆16，贴合软板17包括橡胶软外壳18和若干个压力平衡装置19，所述压力平衡装置19包括中间座21、上凸型伸缩杆22和下凸型伸缩杆23，所述中间座21的中心位置处开设有中型通孔24，所述上凸型伸缩杆22和下凸型伸缩杆23分别活动插接在中型通孔24顶部和底部的开口端内，所述上凸型伸缩杆22和下凸型伸缩杆23的一端分别与橡胶软外壳18的顶部和底部的内侧壁固定连接，每相邻的两个所述中间座21之前固定连接有弹性连接管20，所述弹性连接管20与中型通孔24的中部连通，所述橡胶软外壳18的顶部固定安装有缓冲杆25，连接杆26的一端开设有伸缩槽27，所述伸缩槽27远离开口端的内侧壁上开设有安装槽28，所述安装槽28内安装有压力传感器29，所述安装槽28内活动安装有限位板30，所述限位板30的底部固定连接有
弹簧31，所述缓冲杆25的一端穿过伸缩槽27的开口端并与弹簧31固定连接，所述安装板3上和安装壳15的底部均开设有通孔，所述连接杆26的另一端穿过通孔并与贴合电动推杆16的输出轴固定连接。
24.作为本发明的一种优选实施方式，所述上凸型伸缩杆22和下凸型伸缩杆23之间和弹性连接杆26内均填充有液压油。
25.作为本发明的一种优选实施方式，所述安装壳15的顶部固定安装有连接板32，所述连接板32通过螺栓与机械臂1的工作端固定连接。
26.作为本发明的一种优选实施方式，所述同步链轮9与传动链条11相啮合，所述传动链轮10和主动链轮13均与主动链条14相啮合。
27.作为本发明的一种优选实施方式，所述夹持电动推杆5的数量为2个。
28.作为本发明的一种优选实施方式，所述贴合软板17处于两个l型夹持板4的中间。
29.作为本发明的一种优选实施方式，在使用时，将机械臂1安装在无人售货设备内，将机械臂1、压力传感器29、夹持电动推杆5和贴合电动推杆16与无人售货设备的控制系统连接，由控制系统控制整体运行，在抓取商品时，机械臂1将抓取机构2移动到货架上的商品处，并控制抓取机构2向货架上的商品靠近，抓取机构2的l型夹持板4上安装了若干个内拨动辊7，电动马达12通过传动链轮10、主动链轮13和主动链条14配合带动内拨动辊7转动，内拨动辊7通过同步链轮9与传动链条11配合带动其余内拨动辊7同步转动，在抓取货架上的商品时，只需要使商品处于两个l型夹持板4的开口处，内拨动辊7就能够将商品向内输送至三角夹持空间中，同时，夹持电动推杆5伸展将两个l型夹持板4闭合，一方面，能够有效地提高对货架的摆放空间和商品摆放方式的适应性，抓取机构2只需要小部分伸入货架即可抓取成功，使抓取机构2始终能够准确地抓取到商品，另一方面，能够对夹持的商品起到定位效果，使商品能够准确的处于两个l型夹持板4与贴合软板17形成的三角夹持空间中，提高夹持的准确性和稳定性，防止商品夹持位置偏斜，进而防止夹持过程中商品掉落，进一步防止商品受损，两个l型夹持板4与贴合软板17配合能够形成一个三角夹持空间，从而能够满足不同形状的物品的夹持，防止商品掉落，能够在保持夹持稳定的情况下降低商品受到的加持力，防止商品受损，同时，在两个l型夹持板4闭合的过程中，贴合电动推杆16伸展将贴合软板17推向两个l型夹持板4的闭合端，贴合软板17逐渐靠近商品，贴合软板17的橡胶软外壳18内安装若干个压力平衡装置19，在贴合软板17夹持商品的过程中，首先接触到商品的位置处对应的压力平衡装置19开始进行压力平衡，下凸型伸缩杆23受到压力向中间座21的中型通孔24内移动，下凸型伸缩杆23通过液压油推动上凸型伸缩杆22向中型通孔24外移动，因此，橡胶软外壳18接触商品的一侧向内凹陷，相反的一面向外凸起，从而使贴合软板17在此处形成贴合商品的弧度，同时，当前压力平衡装置19通过弹性连接管20向两侧的压力平衡装置19输送液压油，使橡胶软外壳18未接触到商品的位置处对应的压力平衡装置19工作，进而使此处的橡胶软外壳18形变并向商品靠近，通过液压油分散压力，同理，各个压力平衡装置19均进行压力平衡，由于各个压力平衡装置19的液压油均连通，因此，当油压稳定时，贴合软板17能够形成符合商品接触面的形状，进而能够使商品收到的加持力均匀而稳定，防止局部压力过大导致商品损坏，同时能够进一步提高对商品的适应性，当将商品释放后，在弹性连接管20的弹力作用下，贴合软板17逐渐复位成平板的形态，实用性强。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技
术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。