一种机器人智能分拣工件的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人智能分拣工件的装置及方法，属于自动化技术领域，包括机器人、视觉识别机构和料盘。视觉设别机构包括摄取置于料盘上的工件及料盘的图像的工业相机和识别图像中工件周边区域是否发生干涉的控制器，工业相机与控制器相连，控制器与机器人相连，控制器控制机器人通过手爪抓取料盘上的工件。如果图像中工件周边区域没有发生干涉，控制器控制机器人通过手爪抓取料盘上的工件。本发明专利技术的技术方案确保了机器人安全稳定、连续可靠地自动完成工件抓取操作，使得整个机器人系统具有更高的智能性、安全稳定性，扩大了机器人的应用范围和工作环境。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人智能分拣工件的装置及方法
本专利技术属于机械自动化
，涉及一种分拣工件的装置，尤其涉及一种机器人智能分拣工件的装置及方法。
技术介绍
目前，由于现有技术和系统的机器人在抓取工件时，无法检测和判别出手爪是否会与被抓取工件周边的其他工件发生运动干涉。因此，为了避免机器人抓取工件时发生运动干涉，在现有技术条件下，通常是将工件首先整齐地放置在特定的料盘中，使得工件彼此间有足够大的间距，从而保证了手爪在抓取工件时不会碰到周围的其他工件。现有技术和系统的机器人手爪抓取工件时，可能会由于相邻工件距离过近或部分重叠而造成手爪的手指与相邻工件发生运动干涉。如图1中所示，由于A、B、C三个工件相距过近，手爪以图示姿势抓取其中任何一个工件时，手爪的手指都会与相邻工件发生运动干涉，即手指与工件发生碰撞，这将会造成工件、手爪，甚至机器人的损坏。因此，现有技术和系统的分拣工件的装置首先需将工件整齐并有足够大的间距的放置在料盘中，或者某种卡具中，不能随意地算乱放置。这导致系统中需要料盘，还需要人工将工件整齐地放置在料盘中，这造成了生产成本增加，自动化程度降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种避免运动干涉发生的实现装置及实现方法，使得整个机器人系统具有更高的智能性、安全稳定性，扩大了机器人的应用范围和工作环境，使机器人系统能够完成过去所不能完成的任务。为达到上述目的，具体技术方案如下：一方面，提供了一种机器人智能分拣工件的装置，用于随机摆放的工件的分拣，包括机器人、视觉识别机构和料盘，所述工件置于所述料盘上，所述机器人上设有抓取工件的手爪，所述视觉设别机构包括摄取置于料盘上的工件及料盘的图像的工业相机和识别所述图像中工件周边区域是否发生干涉的控制器，所述工业相机与所述控制器相连，所述控制器与所述机器人相连，所述控制器控制所述机器人通过所述手爪抓取所述料盘上的工件。优选的，所述料盘上与所述工件相邻的表面的灰度值与所述工件的灰度值不同。优选的，当所述控制器识别所述图像中工件周边区域的灰度值与所述料盘的灰度值相同时，所述控制器控制手爪抓取料盘上的工件。优选的，所述控制器识别的所述图像中工件的周边区域等于或大于所述手爪的抓取部的截面积。优选的，所述料盘上还设有旋转机构，所述旋转机构驱动所述料盘及置于所述料盘上的工件旋转。优选的，当所述控制器识别所述图像中工件周边区域的灰度值与所述料盘的灰度值不同时，所述旋转机构驱动所述料盘及置于所述料盘上的工件旋转。优选的，所述料盘上还设有震动机构，当所述控制器识别所述图像中工件周边区域的灰度值与所述料盘的灰度值不同时，所述震动机构驱动所述料盘震动。优选的，还包括工件料仓，所述工件料仓与所述料盘相连。优选的，还包括传送带，所述工件料仓通过所述传送带与所述料盘相连。另一方面，提供了一种如上述的机器人智能分拣工件的装置的分拣工件方法，包括如下步骤：步骤1，将所述工件随机置于所述料盘上；步骤2，所述视觉设别机构中的工业相机摄取包括置于料盘上的工件及料盘的图像；步骤3，所述视觉设别机构中的控制器识别所述图像中工件周边区域是否发生干涉；步骤4，如果图像中工件周边区域没有发生干涉，所述控制器控制所述机器人通过所述手爪抓取所述料盘上的工件。相对于现有技术，本专利技术的技术方案确保了机器人安全稳定、连续可靠地自动完成工件抓取操作，使得整个机器人系统具有更高的智能性、安全稳定性，扩大了机器人的应用范围和工作环境，使机器人系统能够完成过去所不能完成的任务。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是现有技术分拣工件的结构示意图；图2是本专利技术实施例的装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例的手爪的结构示意图；图4是本专利技术实施例的工件摆放不干涉的结构示意图；图5是本专利技术实施例的工件摆放干涉的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合附图对本专利技术的实施例做具体阐释。如图2中所示的本专利技术的实施例的机器人智能分拣工件的装置，用于随机摆放的工件1的分拣。其包括机器人2、视觉识别机构和料盘3。工件1置于料盘3上。并结合如图3中所示，机器人2上设有抓取工件1的手爪4。视觉设别机构包括摄取包括置于料盘3上的工件1及料盘3的图像的工业相机5和识别图像中工件1周边区域是否发生干涉的控制器。工业相机5与控制器相连，控制器与机器人2相连。控制器控制机器人2通过手爪4抓取料盘3上的工件1。本专利技术的实施例的机器人智能分拣工件方法，包括如下步骤：步骤1，将工件1随机置于料盘3上；步骤2，视觉设别机构中的工业相机5摄取包括置于料盘3上的工件及1料盘3的图像；步骤3，视觉设别机构中的控制器识别图像中工件1周边区域是否发生干涉；步骤4，如果图像中工件周边区域没有发生干涉，控制器控制机器人2通过手爪4抓取料盘3上的工件1。本专利技术实施例确保了机器人安全稳定、连续可靠地自动完成工件抓取操作，使得整个机器人系统具有更高的智能性、安全稳定性，扩大了机器人的应用范围和工作环境，使机器人系统能够完成过去所不能完成的任务。本专利技术的实施例中的干涉是指当手爪抓取目标工件时，而与目标工件的周边发生物件发生碰撞。因此本专利技术的实施例在机器人抓取工件前，必须检测并判断是否会发生上述运动干涉情况。只有确定手爪在整个抓取过程中都不会与相邻工件发生运动干涉，机器人才可以实施抓取操作。如图3中所示，本专利技术的实施例优选机器人的手爪4为二指平动手爪，并优选工件1为螺钉。分别如图4和图5中所示，在图4中，三颗螺钉整齐排列放置；在图5中，三颗螺钉散乱放置。假定机器人当前要抓取图4中螺钉11和图4中的螺钉14，手爪从螺钉的正上方竖直落下进行抓取。手爪闭合前，手爪的两个手指在螺钉放置平面内的投影区域分别为a和b，如图4中的a和b区域所示。对于图4所示的螺钉11放置情况，两个手指运动轨迹的投影区域a和b均没有被周边其他工件遮挡，因此螺钉11能够被无干涉地抓取。对于图5所示的螺钉14放置情况，两个手指运动轨迹的投影区域a和b分别被螺钉13和螺钉15部分遮挡，因此手爪在抓取螺钉14时，一侧手指会碰到螺钉13，另一侧手指会碰到螺钉15，即手爪会与被抓取螺钉14两侧的其他工件发生运动干涉。因此，在本专利技术的实施例使用二指平动手爪抓取螺钉类工件时，若手爪闭合前，两个手指在螺钉放置平面内的投影区域a和b未被其他工件遮挡，则螺钉可被安全无干涉地抓取；若投影区域被其他工件部分遮挡，则手爪会与被抓取螺钉两侧的其他工件发生运动干涉，即手爪无法安全地进行抓取操作。本专利技术的实施例通过检测螺钉周边区域，优选为左右两侧的手指投影区域a和b的遮挡情况，及周边区域等于或大于手爪4的抓取部的截面积，以此作为判断是否能够安全抓取该螺钉的条件。如图2中所示，在本专利技术的实施例中，优选通过机器视觉的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人智能分拣工件的装置，适用于随机摆放的工件的分拣，其特征在于，包括机器人、视觉识别机构和料盘，所述工件置于所述料盘上，所述机器人上设有抓取工件的手爪，所述视觉设别机构包括摄取置于料盘上的工件及料盘的图像的工业相机和识别所述图像中工件周边区域是否发生干涉的控制器，所述工业相机与所述控制器相连，所述控制器与所述机器人相连，所述控制器控制所述机器人通过所述手爪抓取所述料盘上的工件。

【技术特征摘要】
1.一种机器人智能分拣工件的装置，适用于随机摆放的工件的分拣，其特征在于，包括机器人、视觉识别机构和料盘，所述工件置于所述料盘上，所述机器人上设有抓取工件的手爪，所述视觉设别机构包括摄取置于料盘上的工件及料盘的图像的工业相机和识别所述图像中工件周边区域是否发生干涉的控制器，所述工业相机与所述控制器相连，所述控制器与所述机器人相连，所述控制器控制所述机器人通过所述手爪抓取所述料盘上的工件，当所述控制器识别所述图像中工件周边区域的灰度值与所述料盘的灰度值相同时，所述控制器控制手爪抓取料盘上的工件，所述控制器识别的所述图像中工件的周边区域等于或大于所述手爪的抓取部的截面积。2.如权利要求1所述的机器人智能分拣工件的装置，其特征在于，所述料盘上与所述工件相邻的表面的灰度值与所述工件的灰度值不同。3.如权利要求1所述的机器人智能分拣工件的装置，其特征在于，所述料盘上还设有旋转机构，所述旋转机构驱动所述料盘及置于所述料盘上的工件旋转。4.如权利要求3所述的机器人智能分拣工件的装置，其特征在于，当所述控制器识...

【专利技术属性】
技术研发人员：童粱，杨恒亮，王国平，王企远，
申请(专利权)人：上海发那科机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31