[发明专利]一种可移动物体定位取放装置

说明书

技术领域

本发明涉及机电控制领域，具体涉及一种具有自动搜寻取放点并完成取放物体功能的定位取放装置。

背景技术

随着各行业的快速发展，自动控制已经得到了广泛的用途，在工业生产线上，经常会用到能够快速定位取放物体的装置，根据控制方式划分，可分为开环控制和闭环控制。工业中的机械手定位取放在定位要求不高的情况下通常采用开环控制，如流水线上的包装盒的取放，在定位要求比较高的情况下会采用闭环控制，如电子元器件的摆放。闭环控制需要传感器的反馈信号，现代工业中，为定位取放机械手提供反馈信号的传感器主要是摄像头传感器，摄像头传感器的优点是信息量大、功能多，不过因为反馈信号的信息量较大，工业计算机处理速度比较慢，尤其对于单片机或嵌入式芯片来说，处理速度就会更慢，在实时性要求较高的场合，将不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单、能够自动识别物体位置的定位取放装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明包括框架、滚珠滑道、同步带轮、伺服电机、舵机、机械手、激光阵列，框架呈长方体结构用铆接垫片铆接而成，第一滚珠滑道、第二滚珠滑道设置在长方体结构顶层矩形面的两条对边上，第三滚珠滑道设置在长方体结构顶层矩形面的第三条边上，第三滚珠滑道可以在第一滚珠滑道、第二滚珠滑道构成的线路上滑动，顶层矩形面的第四条边装有第一同步带轮，第三滚珠滑道上装有第二同步带轮，第三滚珠滑道的两端固定有第三同步带轮和第四同步带轮，第二、第三同步带轮均由伺服电机控制，第一同步带轮与第二同步带轮通过同步带连接、第三同步带轮与第四同步带轮通过同步带连接，机械手设置在第三同步带轮与第四同步带轮控制的第三滚珠滑道上，长方体结构框架的底层设有检测物体位置的激光阵列。

第二同步带轮的伺服电机通过电机固定板固定在滚珠滑道的一端。

激光阵列包括在底层矩形结构的相邻两边设置激光管与印制电路板，另外两边设置激光接收管。

本发明的有益效果在于：

本发明整个控制过程采用大闭环的控制方式，故能够快速精确定位可移动物体的位置并完成取放动作；因为控制算法简单，能够在单片机级别的处理能力基础上实现功能，使整个装置的重量减轻，价格降低，容易实现量产。

附图说明

图1是可移动物体定位取放装置的右前视图；

图2是可移动物体定位取放装置的正视图；

图3是可移动物体定位取放装置左视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述

跟踪机械手结构选择了直角坐标式定位方式。它具有结构简单，易于控制的特点。且由于采用的激光矩阵的传感器为矩形结构，直角坐标定位取放装置更适合与传感器搭接。可由激光矩阵直接读出所取放物体的位置，直接映射在直角坐标系中，而不要任何转换与计算。如果选择关节式坐标，则需要求解非线性方程求解蜡烛头位置，增加了计算成本，对于单片机作为控制器的控制系统，将影响跟踪的实时性。

主要包括：取放装置框架（1）、（3）、（11），铆接垫片（2），主框架采用不锈钢铆接而成，这样可保证框架的刚度，保证刚度是为了激光灯与激光接收管能够实时保证对准，增加装置的可靠性，又因为机器人比赛对机器人重量的要求，钢管的壁厚应尽量薄；滚珠滑道（4）、（6）、（13），取放物体的机械手在三个滑道的配合下完成平面内的精确移动；同步带轮（5）、（9）、（12），此装置采用同步带的传动方式，这样才能保证机械手在传动的过程中不会发生滑移，保证机械手能迅速到达目标位置；直流伺服电机（8）（10），电机固定板（7），电机运用光电码盘进行反馈控制，电机固定板采用电木板制作，能够实现在较轻的重量下电机与框架的刚度与强度；舵机（15），机械手（17），机械手的动力由舵机提供，这样做的目的是舵机控制简易、体积小、重量轻，可夹取的物体最大重量可以达到2kg左右；激光阵列（14）、（16），激光阵列采用激光管与印制电路板焊接而成，激光阵列的对面对应着相同间距的激光接收管，目的是检测物体的位置。