[发明专利]基于视觉的移动分拣机器人及其分拣方法

摘要

本发明属于机器人技术领域，涉及一种基于视觉的移动分拣机器人及其分拣方法。在机器人的工作平台上放置快件，主控板控制轮式行走机构沿着引导线行进，同时主控板对摄像头拍摄到的工作平台上快件的画面进行处理，得到各快件上所贴标签的信息以及各快件中心点对应的图像坐标，主控板再将图像坐标数据转换成机械臂的控制信号，当机器人行进到各个快件堆放点处时，将对应的快件搬运到堆放点，实现一次搬运能分拣多个快件的目的，提高分拣效率。

主权项

1.一种基于视觉的移动分拣机器人，其特征在于，所述的基于视觉的移动分拣机器人包括底板(1)、轮式行走机构(2)、摄像头a(4)、机械臂(5)、末端执行器(6)、工作平台(7)、摄像头b(10)、主控板(14)、电池(15)、气泵机构(16)、红外接收器、LCD显示屏和无线通信模块；所述的轮式行走机构(2)主要由多个电机(12)和轮胎(13)组成，对称安装在底板(1)的底部，电机(12)驱动轮胎(13)转动，从而实现机器人的移动；所述的摄像头a(4)通过底座(3)和支架(8)安装在底板(1)的前端，用于获取前方道路环境；底座(3)安装在底板(1)上，支架(8)垂直固定在底座(3)上，摄像头a(4)固定在支架(8)的上端；所述的机械臂(5)安装在底板(1)上，包括三个臂节、舵机a(17)、舵机b(18)、舵机c(19)和舵机d(20)，三个臂节通过舵机b(18)和舵机c(19)顺次连接，舵机a(17)和舵机d(20)分别设在端部的两个臂节上，通过舵机的控制实现机械臂(5)的五个自由度运动；第一个自由度是通过底部的舵机a(17)控制机械臂(5)在Z方向上的运动，第二个和第三个自由度是通过舵机b(18)和舵机c(19)分别控制机械臂(5)实现水平面上的X、Y方向上的运动，第四个自由度是通过舵机d(20)和丝杆(24)传动控制套杆连接(23)的竖直上升和下降，第五个自由度是通过舵机e(21)调整末端执行器(6)的姿态；所述的末端执行器(6)安装在机械臂(5)的末端，主要由舵机e(21)、光杆(22)、套杆连接(23)、丝杆(24)、光杆固定架(25)、联轴器(26)、气动手指气缸(27)和手爪(28)组成；所述的光杆固定架(25)安装在机械臂(5)的端部，使舵机d(20)位于光杆固定架(25)中间的空隙中；光杆固定架(25)上对称安装有两个光杆(22)，丝杆(24)位于两个光杆(22)之间，丝杆(24)的端部与舵机d(20)的输出轴相连；套杆连接(23)套装在光杆(22)和丝杆(24)上，通过丝杆(24)的旋转控制套杆连接(23)的竖直上升和下降；所述的舵机e(21)的输出轴通过联轴器(26)与气动手指气缸(27)实现连接，所述的手爪(28)安装在气动手指气缸(27)的末端，用于夹持快件；舵机e(21)固定在套杆连接(23)的端部，用于调整末端执行器(6)的姿态；所述的工作平台(7)通过支柱安装在底板(1)上，工作平台(7)与底板(1)之间留有空隙，用于安装电池(15)和气泵机构(16)，工作平台(7)位于摄像头b(10)的下方；所述的摄像头b(10)通过支杆a(9)和支杆b(11)安装在工作平台(7)上，用于拍摄工作平台(7)上的画面；支杆b(11)垂直固定安装在工作平台(7)上，支杆a(9)垂直固定在支杆b(11)的端部，摄像头b(10)通过卡套安装在支杆a(9)上，通过调节卡套的位置以调节摄像头b(10)在支杆a(9)上的相对位置；所述的主控板(14)、电池(15)和气泵机构(16)，安装在底板(1)上；所述的主控板(14)分别与摄像头a(4)、机械臂(5)、末端执行器(6)、气泵机构(16)、摄像头b(10)相连接；所述的电池(15)，与轮式行走机构(2)、主控板(14)和气泵机构(16)相连，用于提供电力；所述的气泵机构(16)与末端执行器(6)的气动手指气缸(27)相连，用于控制手爪(28)的开合状态；所述的红外接收器、LCD显示屏和无线通信模块，安装在底板(1)上，均与主控板(14)相连；红外接收器用于接收用户的指令；LCD显示屏用于实时显示摄像头b(10)拍摄到的画面以及识别后的结果；无线通信模块用于主控板(14)与上位机之间的数据传输。