一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人控制技术领域，具体涉及一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统，包括供气部分、控制部分、识别部分、驱动部分和执行器部分，所述供气部分包含压气机和进气管，所述进气管一端连接在压气机输出端，控制部分包含控制PC、伺服阀、若干组压力传感器以及若干组输气管，所述进气管另一端连接在伺服阀输入端，所述伺服阀电性连接控制PC，所述伺服阀上设有若干组输出端口，若干组输气管连接在若干组输出端口上，若干组输气管上设置有若干组压力传感器，所述识别部分包含位置编码器和摄像头，所述位置编码器电性连接摄像头，本发明专利技术提供了一种结构简单成本低且不惧恶劣环境同时能够满足特定卫生要求场景使用的物品分拣机器人系统。品分拣机器人系统。品分拣机器人系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，具体涉及一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统。

技术介绍

[0002]随着人力成本的提升以及自动化程度的提高，许多拣工作越来越多的使用机器人来代替人工作业。比较常见的有用6轴机械臂或者并联式机器人。但目前市面上使用的机器人多为电气驱动，而一般电机驱动的机器人成本较高，且由于电机驱动的机构常常需要润滑剂，不适用于食品，洁净室等对环境有要求的作业。
[0003]由气缸的直线运动来进行驱动的方式也广泛应用于生产活动中，发挥气动所具有的如下优势：1.空气压可实现高运动速度，不需要高速电机。2.反向驱动性好，没有对齿轮的磨损。3.施加给分拣物体的力可控制。4.结构简单，成本低。5.空气驱动不惧恶劣环境(粉尘，震动)，也不需要润滑油，满足特定场景下的卫生要求。
[0004]随着气缸控制理论的不断进化，市面上已经出现精度达到0.1mm的空气压私服系统。日本东京的初创公司RIVERFIELD开发出一种空气压驱动的手术支援机器人，并且使得机器人的位置精度达到了0.1mm。这一精度等级对于一般的分拣系统已经足够。
[0005]虽然空气驱动系统已经在自动化领域大规模应用，但使用空气驱动的用于抓取并联式机器人还没有应用。
[0006]鉴于当前通用的分拣机器人的缺陷，本专利技术提出了一种完全用气动驱动的并联式机器人用于物品分拣。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统。尽最大可能解决上述问题，从而提供了一种结构简单成本低且不惧恶劣环境同时能够满足特定卫生要求场景使用的物品分拣机器人系统。
[0008]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统，包括供气部分、控制部分、识别部分、驱动部分和执行器部分，所述供气部分包含压气机和进气管，所述进气管一端连接在压气机输出端，控制部分包含控制PC、伺服阀、若干组压力传感器以及若干组输气管，所述进气管另一端连接在伺服阀输入端，所述伺服阀电性连接控制PC，所述伺服阀上设有若干组输出端口，若干组输气管连接在若干组输出端口上，若干组输气管上设置有若干组压力传感器，所述识别部分包含位置编码器和摄像头，所述位置编码器电性连接摄像头，所述驱动部分包含气缸、顶座、连杆组件和底座，所述摄像头固定安装在顶座底端，所述执行器部分包含负压气泵和空气压吸盘，所述负压气泵固定安装在底座上，所述空气压吸盘输出端连接在负压气泵输出端，若干组输气管分别连接在气缸和负压气泵上。
[0010]优选的，所述压气机、控制PC、伺服阀、压力传感器、位置编码器和摄像头分别电性
连接有电源，所述控制PC及控制盒输出端分别电性连接压气机、伺服阀和位置编码器，所述摄像头输出端电性连接位置编码器，所述压力传感器输出端电性连接控制PC。
[0011]优选的，所述控制PC型号为STM32。
[0012]优选的，所述识别部分采用PID算法进行控制。
[0013]优选的，所述连杆组件均匀设置有三组，每组连杆组件均包含四组连杆和中部连接轴，所述中部连接轴两侧分别固定连接下端两组连杆的上端且分别转动连接上端两组连杆的下端，所述气缸输出端设置有连接支架，所述中部连接轴中部固定连接有配合支架，所述连接支架通过设有的铰接轴铰接配合支架，所述气缸上部固定端铰接在顶座上部侧端，下端的连杆铰接在底座侧端。
[0014]优选的，所述摄像头型号为CV-X。
[0015]本专利技术的有益效果为：机器人的所有可动机构均使用气缸驱动。通过伺服阀控制气缸内的气体进出使得活塞产生直线运动，在将活塞的直线运动转化为机器人的执行端的移动，充分发挥了气动所具有的施加给分拣物体的力可控制、结构简单、成本低和不需要润滑油从而满足特定场景下的卫生要求的优势，整个系统采用了PID算法进行控制，使执行部分的执行动作更加精确。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术的系统构成示意图；
[0018]图2是本专利技术的系统控制流程图；
[0019]图3是本专利技术气缸先端力控制的初步实验结果示意图。
[0020]图中：1-压气机，2-输气管，3-控制PC，4-伺服阀，5-压力传感器，6-位置编码器，7-气缸，8-空气压吸盘，9-摄像头。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0022]请参阅图1～3，一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统，包括供气部分、控制部分、识别部分、驱动部分和执行器部分，供气部分包含压气机1和进气管，进气管一端连接在压气机1输出端，控制部分包含控制PC3、伺服阀4、若干组压力传感器5以及若干组输气管2，进气管另一端连接在伺服阀4输入端，伺服阀4电性连接控制PC3，伺服阀4上设有若干组输出端口，若干组输气管2连接在若干组输出端口上，若干组输气管2上设置有若干组压力传感器5，识别部分包含位置编码器6和摄像头9，位置编码器6电性连接摄像头9，驱动部分包含气缸7、顶座、连杆组件和底座，摄像头9固定安装在顶座底端，执行器部分包含负
压气泵和空气压吸盘8，负压气泵固定安装在底座上，空气压吸盘输出端连接在负压气泵输出端，若干组输气管2分别连接在气缸7和负压气泵上。
[0023]具体的，压气机1、控制PC3、伺服阀4、压力传感器5、位置编码器6和摄像头9分别电性连接有电源，控制PC及控制盒3输出端分别电性连接压气机1、伺服阀4和位置编码器6，摄像头9输出端电性连接位置编码器6，压力传感器5输出端电性连接控制PC3。
[0024]控制PC3型号为STM32，通过设置的控制PC3能够很好的控制整个系统的精确运行，提高物品分拣的工作效率。
[0025]识别部分采用PID算法进行控制，通过设置的PID识别算法进行控制，能够使整个系统的执行部分执行命令更加的准确。
[0026]连杆组件均匀设置有三组，每组连杆组件均包含四组连杆和中部连接轴，中部连接轴两侧分别固定连接下端两组连杆的上端且分别转动连接上端两组连杆的下端，气缸7输出端设置有连接支架，中部连接轴中部固定连接有配合支架，连接支架通过设有的铰接轴铰接配合支架，气缸7上部固定端铰接在顶座上部侧端，下端的连杆铰接在底座侧端。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统，其特征在于：包括供气部分、控制部分、识别部分、驱动部分和执行器部分，所述供气部分包含压气机(1)和进气管，所述进气管一端连接在压气机(1)输出端，控制部分包含控制PC(3)、伺服阀(4)、若干组压力传感器(5)以及若干组输气管(2)，所述进气管另一端连接在伺服阀(4)输入端，所述伺服阀(4)电性连接控制PC(3)，所述伺服阀(4)上设有若干组输出端口，若干组输气管(2)连接在若干组输出端口上，若干组输气管(2)上设置有若干组压力传感器(5)，所述识别部分包含位置编码器(6)和摄像头(9)，所述位置编码器(6)电性连接摄像头(9)，所述驱动部分包含气缸(7)、顶座、连杆组件和底座，所述摄像头(9)固定安装在顶座底端，所述执行器部分包含负压气泵和空气压吸盘(8)，所述负压气泵固定安装在底座上，所述空气压吸盘输出端连接在负压气泵输出端，若干组输气管(2)分别连接在气缸(7)和负压气泵上。2.根据权利要求1所述的一种基于气动驱动的并联式物品分拣机器人系统，其特征在于：所述压气机(1)、控制PC(3)、伺服阀(4)、压力传感器(5)、位置编码器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬升，
申请(专利权)人：轩辰昆山信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：