【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及一种工业视觉机器人。
技术介绍
1、工业机器人是广泛应用于工业领域的一种多自由度的机械工具，能够实现抓取、搬运等动作，大大的降低了工厂的用人成本，提升工作效率。随着应用场景的复杂化，传统定点式的机器人已经不能够满足要求，因此视觉机器人应运而生，主要通过图像采集，分析工件的特征以及运动轨迹，从而实现精确的抓取筛选等复杂工序。
2、申请号为202311137588.0的中国专利技术专利提供了一种3d视觉工业机器人，通过夹持组件铲起后再通过视觉模块进行画面的采集，因此能够避免传送带移速过快导致画面采集出现模糊的情况，降低了对视觉模块中摄像头部分的参数要求，从而保证抓取的精确度。
3、但是，本申请人发现现有技术至少存在以下问题：
4、夹持组件通过铲起的方式对工件进行抓取，应用于一些球形工件时，球形工件会在夹持组件上移动，容易导致工件夹持不紧或者脱离，降低了抓取成功率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种工业视觉机器人，以解决现有技术对球形工件抓取成功率低的问题。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种工业视觉机器人，包括机械模块，用于为整个机器人提供支撑和运动的基础，包括：机械臂单元，用于支持机器人在三维空间内移动；末端执行单元，用于直接与目标物体接触并完成作业任务；所述工业视觉机器人还包括：
3、视觉模块，用于采集图像信息并控制机械模块运动；包括图像采集单元，用于获取目标物体的
4、运动控制模块，用于控制机械模块的运动；包括控制器，用于接收来自视觉模块的运动指令，并将其转化为对机械模块各个关节电机的控制信号；驱动器，用于为机械模块的各个关节电机提供动力；位置传感器，安装在机械模块的关节部位，用于实时反馈关节的位置以及速度信息；通信单元，用于与其他模块通信；
5、所述末端执行单元包括活动安装于机械臂单元末端的门型架，门型架两侧的内壁上分别固定连接有连接柱，连接柱连接有夹持爪盘，夹持爪盘上设置有三组夹持爪，三组夹持爪以夹持爪盘中心为轴心呈圆形阵列分布，两边的三组夹持爪通过伸长实现对目标物品抓取固定。
6、可选的，所述门型架两侧的内壁上分别安装有固定轴，固定轴上可转动套设有旋转套，两组旋转套之间固定连接有弧形板，弧形板内侧设置有导向轨，导向轨上适配安装有图像采集车，图像采集车可沿着导向轨移动，用于对末端执行单元夹持的目标物品进行多角度图像采集，其中一个旋转套上安装有从动齿轮，从动齿轮啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮动力连接有电机。
7、可选的，所述连接柱固定安装于固定轴的端部，所述弧形板为优弧，导向轨上开设有用于避让连接柱的避让缺口，所述夹持爪盘上开设有摄像口，用于图像采集车对目标物品进行图像采集，图像采集车至少具有初始位置、第一位置、第二位置、第三位置以及第四位置，所述图像采集车处于初始位置时，图像采集车位于弧形板的中部，且弧形板开口朝向来料方向，弧形板向上旋转45°；所述图像采集车处于第一位置和第四位置时，图像采集车分别位于两侧的固定轴处；所述图像采集车处于第二位置时，图像采集车位于弧形板中部，弧形板开口向下；所述图像采集车处于第三位置时，图像采集车位于弧形板中部，弧形板开口向上。
8、可选的，所述图像采集车包括车体，车体底部设有至少四个车轮，车轮卡设于弧形板与导向轨之间的缝隙中，车体上固定安装有摄像头。
9、可选的，所述夹持爪包括固定安装于夹持爪盘上的安装套，安装套内部设有容置腔，容置腔内部设有多个电磁铁环，多个电磁铁环组成电磁矩阵，所述电磁铁环内部活动安装有顶杆，顶杆的端部连接有吸附环，用于与电磁矩阵相配合，所述顶杆的另一端安装有接触头，用于检测接触压力。
10、可选的，所述安装套内部设有固定芯，固定芯上开设有活动槽，活动槽中弹性安装有摩擦条，活动槽底部设有电磁块，电磁块与电磁矩阵串联，电磁矩阵中的多个电磁铁环之间并联，所述顶杆与吸附环上开设有与摩擦条相配合的摩擦槽，所述接触头与电磁矩阵以及电磁块电性连接。
11、可选的，所述安装套的内部设有测距仪，测距仪用于检测顶杆的位置，从而确定接触头的位置坐标，控制器根据个顶杆上的接触头的位置坐标，计算球形目标物品的球心坐标，并根据球心坐标生成运动指令，使驱动器将目标物品放置到指令位置。
12、可选的，所述安装套端部固定安装有限位环，限位环上安装有限位块，所述顶杆上开设有限位槽，限位块与限位槽相配合，避免顶杆自安装套中脱出。
13、可选的，所述固定芯以及摩擦条采用屏蔽铁磁性的材料制成。
14、可选的，所述机械臂单元包括底座，底座上安装有旋转台，旋转台上安装有机械臂，机械臂末端连接有连接臂，连接臂上安装有驱动电机，驱动电机通过驱动轴与门型架固定连接。
15、本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种工业视觉机器人，通过图像处理单元对采集到的图像进行处理和分析，选取目标物品，并预测目标物品的运动轨迹，视觉控制单元根据选取的目标物品以及预测的运动轨迹，发送运动指令给运动控制模块，运动控制模块根据接收到的指令，将其转化为对机械模块上各个关节电机的控制信号，控制机械模块快速运动，使末端执行单元移动至抓取位置，对目标物品进行抓取，末端执行单元进行抓取时，两边的三组夹持爪同时伸长，在两边的三组夹持爪的同时作用下，将球状的目标物品紧紧夹持，可以在具有一定误差的情况下，实现对球状物体的固定夹持，并自动调整球状目标物品的夹持位置，在三个夹持爪的作用力下，球状物体的球心处于两边的三组夹持爪的中心的连线上，从而能够在放置时，可以精确放置。
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1.一种工业视觉机器人，包括机械模块（11），用于为整个机器人提供支撑和运动的基础，包括：机械臂单元（12），用于支持机器人在三维空间内移动；末端执行单元（13），用于直接与目标物体接触并完成作业任务，其特征在于，所述工业视觉机器人还包括：
2.根据权利要求1所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述门型架（1301）两侧的内壁上分别安装有固定轴（2204），固定轴（2204）上可转动套设有旋转套（2205），两组旋转套（2205）之间固定连接有弧形板（2201），弧形板（2201）内侧设置有导向轨（2208），导向轨（2208）上适配安装有图像采集车（2207），图像采集车（2207）可沿着导向轨（2208）移动，用于对末端执行单元（13）夹持的目标物品进行多角度图像采集，其中一个旋转套（2205）上安装有从动齿轮（2203），从动齿轮（2203）啮合连接有驱动齿轮（2202），驱动齿轮（2202）动力连接有电机。
3.根据权利要求2所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述连接柱（1302）固定安装于固定轴（2204）的端部，所述弧形板（2201）为优
4.根据权利要求2所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述图像采集车（2207）包括车体（2271），车体（2271）底部设有至少四个车轮（2272），车轮（2272）卡设于弧形板（2201）与导向轨（2208）之间的缝隙中，车体（2271）上固定安装有摄像头（2273）。
5.根据权利要求1所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述夹持爪（1305）包括固定安装于夹持爪盘（1303）上的安装套（1351），安装套（1351）内部设有容置腔，容置腔内部设有多个电磁铁环（1352），多个电磁铁环（1352）组成电磁矩阵，所述电磁铁环（1352）内部活动安装有顶杆（1357），顶杆（1357）的端部连接有吸附环（1362），用于与电磁矩阵相配合，所述顶杆（1357）的另一端安装有接触头（1358），用于检测接触压力。
6.根据权利要求5所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述安装套（1351）内部设有固定芯（1353），固定芯（1353）上开设有活动槽（1355），活动槽（1355）中弹性安装有摩擦条（1356），活动槽（1355）底部设有电磁块（1354），电磁块（1354）与电磁矩阵串联，电磁矩阵中的多个电磁铁环（1352）之间并联，所述顶杆（1357）与吸附环（1362）上开设有与摩擦条（1356）相配合的摩擦槽（1363），所述接触头（1358）与电磁矩阵以及电磁块（1354）电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述安装套（1351）的内部设有测距仪，测距仪用于检测顶杆（1357）的位置，从而确定接触头（1358）的位置坐标，控制器（32）根据6个顶杆（1357）上的接触头（1358）的位置坐标，计算球形目标物品的球心坐标，并根据球心坐标生成运动指令，使驱动器（33）将目标物品放置到指令位置。
8.根据权利要求5所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述安装套（1351）端部固定安装有限位环（1360），限位环（1360）上安装有限位块（1361），所述顶杆（1357）上开设有限位槽（1359），限位块（1361）与限位槽（1359）相配合，避免顶杆（1357）自安装套（1351）中脱出。
9.根据权利要求6所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述固定芯（1353）以及摩擦条（1356）采用屏蔽铁磁性的材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述机械臂单元（12）包括底座（101），底座（101）上安装有旋转台（102），旋转...
【技术特征摘要】
1.一种工业视觉机器人，包括机械模块（11），用于为整个机器人提供支撑和运动的基础，包括：机械臂单元（12），用于支持机器人在三维空间内移动；末端执行单元（13），用于直接与目标物体接触并完成作业任务，其特征在于，所述工业视觉机器人还包括：
2.根据权利要求1所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述门型架（1301）两侧的内壁上分别安装有固定轴（2204），固定轴（2204）上可转动套设有旋转套（2205），两组旋转套（2205）之间固定连接有弧形板（2201），弧形板（2201）内侧设置有导向轨（2208），导向轨（2208）上适配安装有图像采集车（2207），图像采集车（2207）可沿着导向轨（2208）移动，用于对末端执行单元（13）夹持的目标物品进行多角度图像采集，其中一个旋转套（2205）上安装有从动齿轮（2203），从动齿轮（2203）啮合连接有驱动齿轮（2202），驱动齿轮（2202）动力连接有电机。
3.根据权利要求2所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述连接柱（1302）固定安装于固定轴（2204）的端部，所述弧形板（2201）为优弧，导向轨（2208）上开设有用于避让连接柱（1302）的避让缺口（2209），所述夹持爪盘（1303）上开设有摄像口（1304），用于图像采集车（2207）对目标物品进行图像采集，图像采集车（2207）至少具有初始位置、第一位置、第二位置、第三位置以及第四位置；所述图像采集车（2207）处于初始位置时，图像采集车（2207）位于弧形板（2201）的中部，且弧形板（2201）开口朝向来料方向，弧形板（2201）向上旋转45°；所述图像采集车（2207）处于第一位置和第四位置时，图像采集车（2207）分别位于两侧的固定轴（2204）处；所述图像采集车（2207）处于第二位置时，图像采集车（2207）位于弧形板（2201）中部，弧形板（2201）开口向下；所述图像采集车（2207）处于第三位置时，图像采集车（2207）位于弧形板（2201）中部，弧形板（2201）开口向上。
4.根据权利要求2所述的一种工业视觉机器人，其特征在于，所述图像采集车（2207）包括车体（2271），车体（2271）底部设有至少四个车轮（2272），车轮（2272）卡设于弧形板（2201）与导向轨（2208）之间的缝隙中，车体（2271）上固定安装有摄像头（2273）。
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：张为臣，李永，解建员，张为君，钮玲玲，
申请(专利权)人：安徽清智云楚智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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