[实用新型]一体化危险环境作业机器人辅助操作装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人控制及传感器技术领域，尤其涉及一种一体化危险环境作业机器人辅助操作装置。

背景技术

在现有危险环境作业机器人系统中，为解决末端执行器抓取或操作物体的问题，一般采用的是多摄像头信息结合与末端安装摄像头模块的方法，获取局部与整体的视频信息，操作者通过视频信息来判断实际物体与末端执行机构的位置关系。常见的技术方案有固定式单摄像头与双目视觉系统：

固定式摄像头方案：绝大多数危险环境作业机器人，如排爆机器人、核工业机器人、危险化学品处理机器人均采用此种方案。在接近末端执行机构的位置安装一个固定角度的摄像头模块，通过该摄像头可以获得整个末端执行机构的图像信息，从而帮助操作者判断如何进行预定操作。但通过单一摄像头拍摄时，只能反映出物体和末端执行机构的角度信息，无法反应真实的距离信息，容易进行误操作。如图1所示。

而双目视觉方案是采用末端执行机构安装并排且角度间距固定的一对摄像头，通过模拟人眼双眼视差立体成像的方式来判断物体的距离信息。可以给使用者提供比较准确的位置距离信息，但由于显示设备的局限，无法及时通过相应计算和图像合成，将两个摄像头拍摄的信息合成为立体图像。受限于显示设备，双目视觉的合成结果不易显示。更多是通过附带的距离信息加以提示，在实际进行操作时，操作者往往十分紧张，不直观的距离信息往往会带来更大的误操作可能。

双目视觉方案原理如图2所示。

双目视觉系统计算视差的参数依赖于摄像头的光学参数及安装位置的物理参数，需要进行严格的矫正，一旦安装位置发生改变，必须重新矫正，不具有高适应力。且双目视觉系统需要对采集的图像进行高速实时的图像处理，对机器人控制系统速度要求很高。而在如核环境等危险环境中，由于存在辐射等因素，机器人控制系统的复杂度往往不高，无法满足进行实时视频处理的要求，故无法普及。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体化危险环境作业机器人辅助操作装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种一体化危险环境作业机器人辅助操作装置，包括传感器组件，所述传感器组件包括基座和设置于所述基座上的视距模组，所述视距模组与所述基座铰接，所述视距模组具有可调节可固定的俯仰自由度，所述视距模组上设置有测距模块和摄像头模块。

优选的，所述传感器组件还包括LED环灯，所述LED环灯环在所述摄像头模块中的摄像头的周围。

优选的，所述LED环灯与所述测距模块电连接，所述LED环灯的开关由所述测距模块控制。

优选的，所述基座固定安装于机器人的机械臂末端靠近机械手一侧的位置。

优选的，所述测距模块为激光测距仪。

优选的，所述激光测距仪的测距激光束从机械手的机械手指中间穿过。

优选的，所述摄像头模块的摄像轴线与所述激光测距仪的测距激光束处于同一直线上。

优选的，所述激光测距仪上具备用于调整探测点的电位器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过集成的激光测距仪精确的指向性测距性能与摄像头直观的图像信息以及集成的LED灯光提示功能，可以在兼容大部分现有危险环境作业机器人系统的基础上，为其增加辅助操作提示功能。大大提高了人在视距外进行操作时的准确度，减少了误操作的可能性。

附图说明

图1是现有技术中的摄像头与机械臂的相对位置结构示意图；

图2是现有技术中双目视觉方案原理示意图；

图3是本实用新型的传感器组件结构示意图；

图4是应用本实用新型时的状态示意图；

图5是应用本实用新型时的状态俯视示意图；

其中：1---基座；2---摄像头；3---LED环灯；4---视距模组；5---激光测距仪；6---机械臂末端；7---测距激光束；8---机械手指；10---现有技术中的摄像头；11---现有技术中的机械手指。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。