[发明专利]用于物料分拣的多吸盘可移动机械手及其控制系统

说明书

一种用于物料分拣的多吸盘可移动机械手，包括并联机器人，并联机器人的动平台通过ISO夹具接口与执行机构搭载平台连接，执行机构搭载平台呈水平设置的平板状，执行机构搭载平台的底面设有多个沿y轴延伸的直线模组，且多个直线模组沿x轴间隔排列；直线模组包括滑块、电机以及相互平行的直线导轨和丝杆，滑块底部设有真空吸盘，真空吸盘能对目标物进行吸附；本发明还提供基于多吸盘可移动机械手的控制系统。本发明可以多吸盘共同抓取，且可根据实际识别位置信息进行移动，并结合相应算法进行吸附目标选择，实现吸附效率最大化。

技术领域

本发明涉及物料分拣技术领域，尤其涉及用于物料分拣的多吸盘可移动机械手及其控制系统。

背景技术

目前视觉识别系统结合机器人进行物料分拣已广泛应用于各个领域，且真空吸盘是机械手广泛使用的执行机构之一，相较于爪式抓取式执行机构，真空吸盘具有执行速度快、控制简便、应用广等特点。传统并联机器人下只配合一个真空吸盘，面对复杂多类别的物品时则易出现较大漏检率，且传统抓取流程往往根据视觉识别系统识别所得位置信息进行定位抓取，吸附抓取点则是识别后经转换的位置信息坐标点，未最大程度发挥真空吸盘实际价值。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供用于物料分拣的多吸盘可移动机械手及其控制系统。

本发明的第一个方面提供一种用于物料分拣的多吸盘可移动机械手，包括并联机器人，并联机器人的动平台通过ISO夹具接口与执行机构搭载平台连接，执行机构搭载平台呈水平设置的平板状，将执行机构搭载平台的长度方向定义为x轴方向，宽度方向定义为y轴方向；

所述执行机构搭载平台的底面设有多个沿y轴延伸的直线模组，且多个直线模组沿x轴间隔排列；执行机构搭载平台沿y轴方向的两端边缘设有向下的折边，折边上间隔设有多个用于安装直线模组的丝杆定位安装孔；所述直线模组包括滑块、电机以及相互平行的直线导轨和丝杆，直线导轨设置在执行机构搭载平台底面，丝杆可转动地设置在丝杆定位安装孔内，滑块的顶部可滑动地设置在直线导轨上，滑块的底部设有供丝杆穿置的丝杆螺母座，电机设置在丝杆一端；滑块底部设有真空吸盘，真空吸盘能对目标物进行吸附；真空吸盘通过气体管路与真空发生器连接；

所述电机、真空发生器与PLC控制器电连接，PLC控制器根据目标物的位置信息控制直线模组及滑块的移动、真空发生器及真空吸盘的吸放。

优选地，所述执行机构搭载平台的底面且位于直线模组的一侧设有固定座，固定座上设有用于安置气体管路的穿孔，以避免气体管路发生缠绕。

优选地，所述并联机器人是三轴并联机器人。

本发明的第二个发明提供基于多吸盘可移动机械手的控制系统，包括运载平台、目标识别单元、分拣控制单元和抓取执行单元；

所述运载平台包括流水线，流水线上预设有图像采样区和物品分拣区，图像采样区的上方设有目标识别单元，物品分拣区的上方设有分拣控制单元和抓取执行单元，流水线上设置的目标物可随流水线依次通过图像采样区、物品分拣区；

所述目标识别单元包括工业相机，通过工业相机获取目标物的图像，图像包括语义信息、位置信息和深度信息；目标识别单元将采集到的图像发送至分拣控制单元；

所述分拣控制单元使用训练好的目标检测模型对图像进行识别，得到目标物的预测框大小以及中心点坐标，并根据预测框大小以及中心点坐标计算得到预测框面积数据；设定区分目标物大小的阈值为S1、S2、S3，根据阈值和预测框面积数据对目标物的大小进行区分；同时，根据目标物的大小分类分别设置偏差值为d1、d2、d3，即目标物的预测框中心点坐标位于偏差值范围内，多吸盘可移动机械手的真空吸盘仍能进行吸附抓取动作；偏差值d1、d2、d3计算步骤如下：