重慶車間機械臂

    2機械臂的機構(gòu)設(shè)計關(guān)節(jié)和臂桿等結(jié)構(gòu)、機構(gòu)部件組成機械臂，它是一個在空間環(huán)境中進行工作的動力系統(tǒng)。作為機械臂的，就是關(guān)節(jié)了，關(guān)節(jié)在機械臂運行中起到非常重要的作用，尤其在關(guān)于機械臂的設(shè)計工作中，需著重考慮關(guān)節(jié)在機械臂中的合理設(shè)計和應(yīng)用。設(shè)計人員需準(zhǔn)確了解關(guān)節(jié)的動力學(xué)特性，從而才能建立起精確的關(guān)節(jié)動力學(xué)模型。關(guān)節(jié)的動力學(xué)特性還作為機械臂設(shè)計、模擬分析的重要基礎(chǔ)[3]。機械臂模型如圖1所示，機械臂的大臂利用虎克鉸與底座相連接；兩個電動推桿利用球鉸與機架相連接，利用虎克鉸與大臂相連接；大臂與小臂之間的連接是利用轉(zhuǎn)動副連接來實現(xiàn)的；而兩個電動推桿的兩端與大臂和小臂之間的連接也是通過轉(zhuǎn)動副連接來實現(xiàn)的。在這種混聯(lián)式機械臂的下半部分，采用了并聯(lián)的形式相連接，這樣的做法使得該機械臂的機械結(jié)構(gòu)具有良好的剛性，而又不乏運動的靈活性。在該機械臂的上半部分則采用了串聯(lián)的形式相連接，使得該機械臂擁有比較大的工作空間[4]。該機械臂的機械結(jié)構(gòu)可以得到確定的運動狀態(tài)，是因為該種機械臂的三個電動推桿作為機構(gòu)的原動件，從而使得原動件的數(shù)目與機械結(jié)構(gòu)的自由度相等，從而使得該機械臂可以得到穩(wěn)定而確定的運動。機械臂快速響應(yīng)，如東大元提高生產(chǎn)率。重慶車間機械臂

    技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種六軸機械臂，在傳統(tǒng)的底座旋轉(zhuǎn)蝸輪軸與驅(qū)動臂座的連接結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化和改進，技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種六軸機械臂，包括箱體、驅(qū)動臂座、大手臂、腕部、小手臂組件和前爪；所述驅(qū)動臂座設(shè)置在箱體上部；大手臂的底端通過連接組件與驅(qū)動臂座連接，上端與小手臂組件連接；小手臂組件與前爪通過腕部連接；箱體內(nèi)部設(shè)置有蝸輪蝸桿組件，蝸輪蝸桿組件中的蝸輪上連接有蝸輪軸，蝸輪軸上端面設(shè)置有異形法蘭盤，蝸輪軸從箱體上部伸出并穿過異形法蘭盤與驅(qū)動臂座底部連接，異形法蘭盤與蝸輪軸之間設(shè)置有第二連接組件。作為推薦，所述異形法蘭盤與箱體之間設(shè)置有常規(guī)法蘭盤，常規(guī)法蘭盤分別于箱體和異形法蘭盤連接。作為推薦，所述第二連接組件包括蝸輪軸表面套接的軸套，軸套外表面套接有軸承，所述軸套一端固定連接有固定環(huán)，軸套的另一端設(shè)置有圓環(huán)形滑筒，圓環(huán)形滑筒對應(yīng)的軸套端的表面上開設(shè)有與圓環(huán)形滑槽，圓環(huán)形滑槽內(nèi)壁通過彈簧與圓環(huán)形滑筒彈性連接。作為推薦，所述固定環(huán)一側(cè)固定連接有橡膠密封環(huán)；所述橡膠密封環(huán)相對側(cè)表面均設(shè)有緊固夾板。自動輸送機械臂解決方案如東大元機械臂，推動企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

    linx7系列芯片內(nèi)部嵌入軟核microblaze，該軟核和其他外設(shè)ip核一起，可以完成可編程系統(tǒng)芯片(sopc)的設(shè)計。軟核microblaze處理器采用risc架構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)的32位指令和數(shù)據(jù)總線，可以全速執(zhí)行存儲在片上存儲器和外部存儲器中的程序，并和其他外設(shè)ip核一起，可以完成可編程系統(tǒng)芯片(sopc)的設(shè)計。artix-7核心板作為主要處理器處理數(shù)據(jù)時，實現(xiàn)了圖像識別功能，經(jīng)過fpga的腐蝕、膨脹、求質(zhì)心等算法，可以的獲取物體的坐標(biāo)。fpga的軟核microblaze實現(xiàn)了六自由度機械臂的路徑規(guī)劃，使得機械臂可以智能抓取圖像識別的物體。本實用新型的進一步改進，機械臂動態(tài)抓取系統(tǒng)采用了圖像二值法、腐蝕膨脹、質(zhì)心算法的方法進行圖像處理。本實用新型的進一步改進，六自由度機械臂舵機的角度采用動態(tài)規(guī)劃算法獲得。本實用新型的有益效果：本實用新型不同于傳統(tǒng)的人工操作機械臂抓取，而是采用fpga來實現(xiàn)圖像識別，后由六自由度機械臂實時智能抓取物體，自動化程度提升，且工作效率提高，采用語音識別的方式來控制系統(tǒng)的啟停，更加方便、便捷、安全，適用于工業(yè)領(lǐng)域中機械臂抓取任務(wù)。本實施例的具體工作原理：首先通過攝像頭模塊3采集需要監(jiān)控的區(qū)域圖像信息。

    每個工作臺對應(yīng)匹配一個機座，所述工作臺下方設(shè)置有平衡于所述送料傳送帶的出料傳送帶。每個所述的工作臺側(cè)邊均設(shè)置有廢料傳送帶，所述廢料傳送帶高度低于所述送料傳送帶和所述出料傳送帶，并且和兩者垂直。所述焊接部前端轉(zhuǎn)動設(shè)置有焊接座，所述焊接座端部設(shè)置有激光焊接頭，所述焊接頭設(shè)置有折彎。所述檢測手端部設(shè)置有檢測部，所述檢測部的為圓臺形，圓臺形的底面分別設(shè)置有窗口和第二窗口，所述窗口設(shè)置有圖像攝取頭，所述第二窗口設(shè)置有超聲波發(fā)射接收裝置，所述超聲波發(fā)射接收裝置信號連接超聲波探傷儀，所述圖像攝取頭連接有視覺檢測裝置；所述窗口和所述第二窗口之間設(shè)置有測溫探頭，所述測溫探頭連接所述前端高精度電機并可使其工作從而驅(qū)使所述檢測部轉(zhuǎn)動。所述取件部設(shè)置有喇叭形的吸盤，所述吸盤邊緣設(shè)置有密封環(huán)，所述吸盤連接有通氣管，所述通氣管連接有氣泵，所述氣泵可通過該通氣管向吸盤輸出空氣或者從吸盤處吸走空氣。所述檢測部側(cè)邊設(shè)置有照明裝置，該照明裝置配合所述圖像攝取頭工作。所述回轉(zhuǎn)雙叉臂尾端設(shè)置有連接座，所述轉(zhuǎn)動軸前端設(shè)置有轉(zhuǎn)動盤，所述連接座固定設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動盤上，所述回轉(zhuǎn)雙叉臂前端設(shè)置有轉(zhuǎn)動電機。 機械臂節(jié)能環(huán)保，如東大元綠色生產(chǎn)。

    目標(biāo)物定位：使用相機拍攝機械臂工作場景，依據(jù)目標(biāo)物表面顏色的色度值h標(biāo)記圖片中的特征像素點，利用滑動窗口法找到目標(biāo)物所在的圖片區(qū)域即目標(biāo)物區(qū)域；(2)目標(biāo)點位姿計算：利用canny邊緣檢測、霍夫變換算法從目標(biāo)物區(qū)域中提取目標(biāo)物表面至少3條相交的特征曲線的方程參數(shù)；根據(jù)曲線方程求出兩兩曲線之間的交點的像素坐標(biāo)，將其轉(zhuǎn)換為用戶坐標(biāo)，求出機械臂的目標(biāo)點位姿；(3)機械臂與障礙物建模：運用d-h參數(shù)法建立機械臂運動學(xué)模型，求出正逆運動學(xué)方程；采用包絡(luò)法建立碰撞模型，把機械臂連桿和障礙物分別抽象為圓柱體和球體，設(shè)計碰撞檢測算法；(4)在關(guān)節(jié)空間中對機械臂進行避障路徑規(guī)劃：求出起止點的關(guān)節(jié)角度，選取步長λ遍歷機械臂的相鄰關(guān)節(jié)角，運用正運動學(xué)方程計算各關(guān)節(jié)坐標(biāo)，進行碰撞檢測；采用改進的人工勢場法計算合勢能，選取合勢能小的一組關(guān)節(jié)角作為機械臂轉(zhuǎn)動依據(jù)；若陷入局部小點或震蕩點，采用rrt快速隨機樹算法找到一個臨時虛擬目標(biāo)點，使其跳出局部優(yōu)，再把目標(biāo)點轉(zhuǎn)換成真實目標(biāo)點繼續(xù)進行規(guī)劃。 機械臂操作安全，如東大元保障工作安全。重慶車間機械臂

機械臂性能穩(wěn)定，如東大元值得信賴。重慶車間機械臂

    世界技能大賽移動機器人項目是一種小型機器人競技項目，通過模擬自動化分揀搬運過程的的場景來考察參賽機器人的設(shè)計水平。機器人在較小的比賽場地中移動，通過機器視覺技術(shù)識別任務(wù)信息，分揀出顏色的物料放入貨架，并需要將貨架搬運至位置來獲取分?jǐn)?shù)，任務(wù)完成度和完成任務(wù)花費的時間是評分的重要指標(biāo)。另外，搭建機器人的材料成本也會作為評分指標(biāo)，成本以低為優(yōu)。因此，如何以盡量低的成本和盡量少的部件來搭建出高精度、高準(zhǔn)確度的分揀搬運機器人也是獲勝關(guān)鍵。此外，在此場景下解決物料定位，分揀搬運問題，也能為實際生產(chǎn)中設(shè)計分揀搬運機器人提供研究基礎(chǔ)。為了滿足賽題要求，目前大多數(shù)機器人都會搭載貨叉結(jié)構(gòu)，但如果貨叉的結(jié)構(gòu)沒有合理的設(shè)計，往往會導(dǎo)致機器人的機身過長，無法在狹窄的場地中自由移動、抓取物料；在搬運賽題要求的物料車時，機器人的運行速度往往不能太快，否則物料車容易因顛簸而掉落；在比賽中，機器人需要在狹窄場地中自由移動，同時用盡量少的時間去完成得分動作，所以機器人的設(shè)計應(yīng)該小巧而輕便，但是現(xiàn)有的參賽機器人并不能良好的解決上述問題，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了一種帶限位結(jié)構(gòu)的分揀搬運機械臂。 重慶車間機械臂