基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件及其操控方法技术

本发明专利技术涉及一种基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件及其操控方法，机械臂末端执行件包括中空圆柱工件、带孔工件、视觉相机、触压执行件、旋转执行件和拨动执行件及其位置布局关系；机械臂末端执行件的操控方法包括记录预设空间坐标、前后拍摄的图像对比是否重合、若重合则进行动作操控。将多个的单一执行件集成为一个整体，并对多个执行件进行位置布局设计，可以完成对液晶面板、电子按钮、手车旋孔、柜门锁具等操控对象的动作操控，避免了执行不同操控任务时需要更换执行件的弊端，同时避免多个单一执行件堆积在机械臂上的不同位置上，减少了机械臂的控制难度，再配合视觉相机，为机械臂操控提供了精确的定位功能。机械臂操控提供了精确的定位功能。机械臂操控提供了精确的定位功能。

【技术实现步骤摘要】
基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件及其操控方法


[0001]本申请涉及机械臂
，特别涉及一种基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件和一种基于集成化机械臂末端执行件的操控方法。

技术介绍

[0002]目前的电力操控机器人的机械臂末端执行件属于单一功能型，根据操控用途区分为液晶面板的触控型、电子按钮的按压型、开关手车的旋转型、硬压板的夹爪型等执行件，这些执行件通常只执行单一的操控工作，在工作任务变更时，需要更换执行件。由于电力变电站、开关站长期处于无人化运行状态，加上设备种类众多，在突发故障时，无法通过更换执行件来满足大多数操控工作的需求。目前，一般是将多件单一执行件都安装在机械臂的不同位置上，造成机械臂非常臃肿，且大量的IO接口增加了控制的难度，或者将不同的执行件安装在不同的机械臂上，多个机械臂进行协作操控，但这又增加了多个机械臂的控制难度；另一种做法是将多件单一执行件做成转盘式，通过转盘转动进行执行件切换，这种执行件设计由于转盘转动存在误差，无法保证对液晶面板等微小操作部位的精确触控，也存在转盘上其他执行件误碰运行设备的风险。
[0003]因此，急需专利技术一种集触压、旋转、拨动等操控动作于一体的集成化机械臂末端执行件。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]鉴于以上技术问题中的至少一项，本申请提供一种基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件和一种基于集成化机械臂末端执行件的操控方法。
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，包括中空圆柱工件，中空圆柱工件的顶端连接有带孔工件，带孔工件上连接有视觉相机、触压执行件、旋转执行件和拨动执行件，以视觉相机的位置为三维坐标系的原点，触压执行件的触压头处于三维坐标系的平面上，旋转执行件的旋转头处于三维坐标系的平面上，触压执行件和旋转执行件分布设置在视觉相机的两侧，拨动执行件的拨动头处于三维坐标系的平面上。
[0007]在一种实现方式中，触压执行件包括第一支撑板，第一支撑板设置为C字型，第一支撑板的底端固定设置在带孔工件上，第一支撑板的顶部倾斜设置触压杆，触压杆包括触压头，触压头由橡胶或聚氨酯材料制成。
[0008]在一种实现方式中，触压杆包括外套杆，外套杆贯穿设置套接通槽，套接通槽包括自下而上依次设置的第一套槽和第二套槽，第一套槽和第二套槽两者相接的位置形成阶台，外套杆通过套接通槽套接配合有内套杆，内套杆的中部偏上位置设置有抵接侧边，第二
套槽内设置有弹簧，弹簧与内套杆相套接，阶台与弹簧的一端相抵接，弹簧的另一端与抵接侧边的一侧相抵接，抵接侧边的另一侧抵接配合连接环块，连接环块与外套杆固定连接，内套杆贯穿连接环块，连接环块通过螺栓固定设置在第一支撑板的顶部，触压头设置在内套杆的顶端。
[0009]在一种实现方式中，第一套槽的口径小于第二套槽的口径，内套杆的外径与第一套槽的外径相适配，抵接侧边的外径与第二套槽的口径相适配。
[0010]在一种实现方式中，旋转执行件包括第二支撑板，第二支撑板设置为Z字型，第二支撑板的底端固定设置在带孔工件上，第二支撑板的顶部倾斜设置旋转件，旋转件包括旋转驱动电机、减速机和旋转头，旋转驱动电机的电机轴与减速机的输入轴相连接，减速机的输出轴与旋转头相连接，旋转驱动电机的壳体和减速机的壳体相连接，减速机的壳体固定设置在第二支撑板上，旋转头设置为四方锁钥匙头，在四方锁钥匙头内设置有力传感器。
[0011]在一种实现方式中，减速机的输出轴穿过轴承座与旋转头相连接，轴承座固定设置在第二支撑板上。
[0012]在一种实现方式中，拨动执行件包括C型杆，C型杆顶端设置为拨动头。
[0013]在一种实现方式中，中空圆柱工件的底端设置有机械臂安装接口。
[0014]一种基于上述的集成化机械臂末端执行件的操控方法，包括以下步骤：S1.在调试时，人工调试机械臂，使得机械臂末端执行件完全对准操控对象；S2.记录下步骤S1中机械臂末端执行件相对于三维坐标系的预设空间坐标，其中，三维坐标系的原点为机械臂运动的初始端；S3.视觉相机拍摄下第一图像存储至中控系统内；S4.在操控时，机械臂运动到预设空间坐标所在位置，由视觉相机拍摄下第二图像，将第二图像和第一图像进行识别对比；S5.判断第一图像和第二图像是否完全重合，若完全重合，机械壁末端执行件对操控对象进行操控，若不重合，机械臂进行位置微调，视觉相机重新拍摄图像并与第一图像进行识别对比，直至完全重合。
[0015]在一种实现方式中，步骤S4中，在机械臂运动到预设空间坐标所在位置中，进行运动轨迹的处理，中控系统将相对于三维坐标系的预设空间坐标转化为相对于三维坐标系的预设空间坐标，运动轨迹为：机械臂末端执行件的实时位置—预设空间坐标所在的位置。
[0016]相较于现有技术，本申请具有如下有益效果：本申请将多个的单一执行件集成为一个整体，并对多个执行件进行位置布局设计，可以完成对液晶面板、电子按钮、手车旋孔、柜门锁具等操控对象的动作操控，避免了执行不同操控任务时需要更换执行件的弊端，同时避免多个单一执行件堆积在机械臂上的不同位置上，减少了机械臂的控制难度，再配合视觉相机，为机械臂操控提供了精确的定位功能。
[0017]下面结合附图与实施例，对本申请进一步说明。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。
[0019]图1是本申请的立体结构示意图；图2是本申请的主视结构示意图；图3是本申请中触压杆的简化结构示意图；图4是本申请的左视结构示意图；图5是本申请的俯视结构示意图；图6是本申请安装上外壳体后的立体结构示意图；图7是本申请的操控方法流程图。
[0020]附图标记：1、中空圆柱工件；2、带孔工件；3、视觉相机；4、触压执行件；401、第一支撑板；402、触压杆；402a、触压头；402b、外套杆；402c、第一套槽；402d、第二套槽；402e、阶台；402f、内套杆；402g、抵接侧边；402h、弹簧；402i、连接环块；5、旋转执行件；501、第二支撑板；502、旋转驱动电机；503、减速机；504、旋转头；505、轴承座；6、拨动执行件；601、拨动头；7、机械臂安装接口；8、外壳体。
具体实施方式
[0021]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，其特征在于，包括中空圆柱工件，所述中空圆柱工件的顶端连接有带孔工件，所述带孔工件上连接有视觉相机、触压执行件、旋转执行件和拨动执行件，以所述视觉相机的位置为三维坐标系的原点，所述触压执行件的触压头处于三维坐标系的平面上，所述旋转执行件的旋转头处于三维坐标系的平面上，所述触压执行件和所述旋转执行件分布设置在所述视觉相机的两侧，所述拨动执行件的拨动头处于三维坐标系的平面上。2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，其特征在于，所述触压执行件包括第一支撑板，第一支撑板设置为C字型，所述第一支撑板的底端固定设置在所述带孔工件上，所述第一支撑板的顶部倾斜设置触压杆，所述触压杆包括触压头，所述触压头由橡胶或聚氨酯材料制成。3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，其特征在于，所述触压杆包括外套杆，所述外套杆贯穿设置套接通槽，所述套接通槽包括自下而上依次设置的第一套槽和第二套槽，所述第一套槽和所述第二套槽两者相接的位置形成阶台，所述外套杆通过所述套接通槽套接配合有内套杆，所述内套杆的中部偏上位置设置有抵接侧边，所述第二套槽内设置有弹簧，所述弹簧与所述内套杆相套接，所述阶台与所述弹簧的一端相抵接，所述弹簧的另一端与所述抵接侧边的一侧相抵接，所述抵接侧边的另一侧抵接配合连接环块，所述连接环块与所述外套杆固定连接，所述内套杆贯穿所述连接环块，所述连接环块通过螺栓固定设置在所述第一支撑板的顶部，所述触压头设置在所述内套杆的顶端。4.根据权利要求3所述的基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，其特征在于，所述第一套槽的口径小于第二套槽的口径，所述内套杆的外径与所述第一套槽的外径相适配，所述抵接侧边的外径与所述第二套槽的口径相适配。5.根据权利要求1所述的基于视觉识别的集成化机械臂末端执行件，其特征在于，所述旋转执行件包括第二支撑板，所述第二支撑板设置为Z字型，所述第二支撑板的底端固定设置在所述带孔工件上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霁明，邱剑斌，徐鲜泉，郁乐瑜，徐定康，胥晶，丁阳，张惠芳，蔡维维，施明君，张科波，林雯瑜，王超，沈科炬，罗立华，黄建平，陈浩，李钟煦，潘杰锋，杨跃平，
申请(专利权)人：宁波市永能电力产业投资有限公司鄞州电气分公司国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，
类型：发明
国别省市：