本实用新型专利技术公开了一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置，该装置包含：立柱、旋转关节驱动机构、固定旋转臂、活动旋转臂、俯仰臂、装油立管、阻尼缸、平行连杆、刮油机构、工控机、运动控制器、深度成像传感器、第一旋转关节、第二旋转关节、第三旋转关节和第四旋转关节。本实用新型专利技术的装车鹤管自动对接装置使用对接图像进行深度神经网络的学习和控制，对成像传感器和关节的系统漂移不敏感，提高了系统的可靠性，能够满足鹤管自动对接和人工干预半自动对接模式于一体的功能，实现了自动化控制装油立管位置的调控，能够实现多方位转动，使其能够到达所指定的位置，从而与装油罐对接。从而与装油罐对接。从而与装油罐对接。
【技术实现步骤摘要】
一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置
[0001]本技术涉及一种装车鹤管自动对接装置，具体涉及一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置。
技术介绍
[0002]装车鹤管是流体装卸臂的一种，广泛应用于石化行业，采用旋转接头与刚性管道及弯头连接，以适应装车现场罐口与装卸臂立管的对接调整。目前，在公路装车场景下使用的多为纯机械鹤管、半自动鹤管。纯机械鹤管由人工拖拽鹤管至目标位置，存在的主要问题是人工劳动强度高、安全隐患大，有毒有害介质对人员身体伤害严重。半自动鹤管是在纯机械鹤管基础上，对各旋转关节采用动力驱动，人员对各关节进行独立驱动控制，调整鹤管到达指定位置，存在的主要问题是需要依靠操作员的目测进行鹤管姿态调整，而且鹤管各关节之间运动相互耦合，要反复多次调整方能实现鹤管的到位对接，操作时间长，工作效率低。
技术实现思路
[0003]本技术的目的是提供一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置，该装置能够实现自动化，控制鹤管的机械臂转动，提高了鹤管自动对接的可靠性。
[0004]为了达到上述目的，本技术提供了一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置，该装置包含：立柱；旋转关节驱动机构，其固定在所述立柱上，设置有三个，分别记为第一旋转关节驱动机构、第二旋转关节驱动机构和第三旋转关节驱动机构；固定旋转臂，其限位在所述立柱上并与立柱的侧壁可相对转动，其输入端套置并固定有第一齿轮且与输入油管的连通处设置有第一旋转关节，该第一齿轮与第一旋转关节固定连接且中心轴处于同一位置，该第一齿轮与所述第一旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；固定旋转臂的输出端与活动旋转臂输入端的连通处设置有第二旋转关节；活动旋转臂，其输入端套置并固定有第二齿轮，该第二齿轮与所述第二旋转关节固定连接且中心轴处于同一位置，且该第二齿轮与所述第二旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；活动旋转臂的输出端与俯仰臂输入端的连通处设置有第三旋转关节；俯仰臂，其输入端套置并固定有第三齿轮，该第三齿轮与所述第三旋转关节固定连接且中心轴处于同一位置，该第三齿轮的中心轴与第二齿轮的中心轴垂直，且该第三齿轮与所述第三旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；俯仰臂的输出端连通至装油立管；装油立管，其与所述俯仰臂的连通处设置有第四旋转关节，其竖直设置，其上设置有密封盖，其穿过密封盖的中心轴并与密封盖固定连接，用于插入至待装油的油罐的罐口；阻尼缸，其轴端铰接在所述活动旋转臂上，其筒壁固定在所述俯仰臂上；平行连杆，其两端分别与所述活动旋转臂和装油立管固定连接且其长度可调，用于当第四旋转关节旋转时控制装油立管处于竖直状态；刮油机构，其穿设在所述密封盖上，与所述装油立管平行并可沿所述装油立管滑动并伸缩，用于刮除装油立管外壁上残留的油；深度成像传感器，其设置在所述装油立管的顶端或立柱或鹤管所在固定场所，用于获取待装油
的油罐的罐口的图片信息；工控机，其与所述深度成像传感器通过总线连接，用于接收所述深度成像传感器获取的图片信息并获得深度学习神经网络；以及运动控制器，其与所述工控机通过总线连接，并与第一旋转关节驱动机构、第二旋转关节驱动机构、第三旋转关节驱动机构和刮油机构中的伺服驱动器通过总线连接。
[0005]优选地，所述旋转关节驱动机构包含：第一马达、第一减速器、第一编码器和第一伺服驱动器；所述第一马达的输出轴上连接有第一减速器和第一编码器，所述第一伺服驱动器与第一编码器和第一马达通过总线连接；
[0006]所述第一旋转关节驱动机构上的第一马达的输出轴上套置并固定有传动齿轮；所述第二旋转关节驱动机构上的第一马达的输出轴上套置并固定有传动齿轮；所述第三旋转关节驱动机构上的第一马达的输出轴上套置并固定有传动齿轮。
[0007]优选地，所述刮油机构包含：刮油环、伸缩杆、第二马达、第二减速器、第二编码器和第二伺服驱动器；其中，所述刮油环固定在伸缩杆上，且套置在所述装油立管上，与装油立管的外侧壁相贴，可沿装油立管移动；所述伸缩杆从密封盖的顶部竖直向下穿设，可伸缩；所述第二马达的输出轴与伸缩杆固定连接，该第二马达的输出轴上连接有第二减速器和第二编码器，所述第二伺服驱动器与第二减速器和第二马达通过总线连接。
[0008]优选地，所述活动旋转臂上固定有连接板一，该连接板一上设置有滑槽，该滑槽内活动连接有连接板二，连接板二限位在该滑槽内且可沿滑槽活动，所述连接板二的端部与所述阻尼缸的轴端铰接。
[0009]优选地，所述固定旋转臂通过轴承与所述立柱的侧壁可相对转动。
[0010]优选地，所述平行连杆具有伸缩结构。
[0011]优选地，所述密封盖采用锥形结构，为锥形橡胶密封盖。
[0012]优选地，所述深度图像传感器选用ZED 2双目立体相机。
[0013]优选地，所述工控机选用研华工控机MIC7000。
[0014]优选地，所述第一马达并联有短路阀。
[0015]本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置，具有以下优点：
[0016](1)本技术的装车鹤管自动对接装置，能够满足鹤管自动对接和人工干预半自动对接的模式，自动对接由工控机控制各个关节的运动，人工干预半自动对接是对三个旋转关节予以单独驱动控制，手动应急操作打开各个旋转关节液压马达管路上并联的短路阀，使液压马达进、回油路连通，可通过人力转动旋转关节进而控制机械臂的运动；
[0017](2)本技术的装车鹤管自动对接装置，通过旋转关节驱动机构、固定旋转臂、活动旋转臂和俯仰臂的结构设计，实现了自动化控制装油立管位置的调控，能够实现多方位转动，使其能够到达所指定的位置，从而与装油罐对接；
[0018](3)本技术的装车鹤管自动对接装置，在俯仰臂转动的过程中，能够带动的阻尼缸的轴伸缩，其在机械臂运动过程中储能，平衡机械臂重力，减小控制力矩；
[0019](4)本技术的装车鹤管自动对接装置，平行连杆能够确保在第四旋转关节旋转时控制装油立管始终垂直，保证装油立管与装油罐稳定对接；
[0020](5)本技术的装车鹤管自动对接装置，使用对接图像进行深度神经网络的学习和控制，对成像传感器和关节的系统漂移不敏感，提高了系统的可靠性。对罐车类型的结构参数和高度等微小变化不敏感，可适应不同车型的罐口对接，提高了系统的适用性，大大
缩短对位时间，对提高劳动效率，简化机械运动过程，提高密封效果有很大作用。
附图说明
[0021]图1为本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置的立体结构示意图。
[0022]图2为本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置的主视图。
[0023]图3为本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置的局部放大图。
[0024]图4为本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置的控制系统的原理图。
[0025]图5为本技术的基于深度学习的装车鹤管自动对接装置的部分电路连接图一。
[0026]图6为本技术的基于深度学习的装车鹤本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于深度学习的装车鹤管自动对接装置，其特征在于，该装置包含：立柱(10)；旋转关节驱动机构(20)，其固定在所述立柱(10)上，设置有三个，分别记为第一旋转关节驱动机构、第二旋转关节驱动机构和第三旋转关节驱动机构；固定旋转臂(30)，其限位在所述立柱(10)上并与立柱(10)的侧壁可相对转动，其输入端套置并固定有第一齿轮且与输入油管的连通处设置有第一旋转关节(1)，该第一齿轮与第一旋转关节(1)固定连接且中心轴处于同一位置，该第一齿轮与所述第一旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；固定旋转臂(30)的输出端与活动旋转臂(40)输入端的连通处设置有第二旋转关节(2)；活动旋转臂(40)，其输入端套置并固定有第二齿轮，该第二齿轮与所述第二旋转关节(2)固定连接且中心轴处于同一位置，且该第二齿轮与所述第二旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；活动旋转臂(40)的输出端与俯仰臂(50)输入端的连通处设置有第三旋转关节(3)；俯仰臂(50)，其输入端套置并固定有第三齿轮，该第三齿轮与所述第三旋转关节(3)固定连接且中心轴处于同一位置，该第三齿轮的中心轴与第二齿轮的中心轴垂直，且该第三齿轮与所述第三旋转关节驱动机构上的传动齿轮啮合连接；俯仰臂(50)的输出端连通至装油立管(60)；装油立管(60)，其与所述俯仰臂(50)的连通处设置有第四旋转关节(4)，其竖直设置，其上设置有密封盖(61)，其穿过密封盖(61)的中心轴并与密封盖(61)固定连接，用于插入至待装油的油罐的罐口；阻尼缸(70)，其轴端铰接在所述活动旋转臂(40)上，其筒壁固定在所述俯仰臂(50)上；平行连杆(80)，其两端分别与所述活动旋转臂(40)和装油立管(60)固定连接且其长度可调，用于当第四旋转关节(4)旋转时控制装油立管(60)处于竖直状态；刮油机构(90)，其穿设在所述密封盖(61)上，与所述装油立管(60) 平行并可沿所述装油立管(60)滑动并伸缩，用于刮除装油立管(60)外壁上残留的油；深度成像传感器，其设置在所述装油立管(60)的顶端或立柱(10)或鹤管所在固定场所，用于获取待装油的油罐的罐口的图片信息；工控机，其与所述深度成像传感器通过总线连接，用于接收所述深度成像传感器获取的图片信息并获得深度学习神经网络；以及运动控制器，其与所述工控机通过总线连接，并与第一旋转关节驱动机构、第二旋转关节驱动机构、第三旋转关节驱动机构和刮油...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚良，渠聚鑫，孟利军，李鸿斌，
申请(专利权)人：陕西睿行智动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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