[发明专利]基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统及其工作方法，所述的系统包括计算机、摄像装置和机械手，所述的计算机通过无线通信网络与机械手进行通信；所述的摄像装置设置在机械手的可伸缩卡爪上，所述的机械手安装在基座上。由于本发明采用了openMV摄像装置进行机器视觉处理，可识别物流快递上的条形码并获得其所含内容，可十分准确的识别并分拣出所需快递，所得信息可传输给计算机储存，便于人工检查与记录。由于本发明采用了openMV摄像装置可通过拍摄得到的画面自行判断物件的大小及当前距离机械手的位置，自行计算机械手卡爪所需伸展的夹角，解决了传统机械手只能流水作业相同规格产品的缺点，适用性较强。

技术领域

本发明涉及机械手物流分拣系统，尤其涉及一种基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统及其工作方法。

背景技术

现如今快递物流行业的发展，快速地推动了当今社会网络购物的普及。然而，快递庞大的数量和复杂的信息量，给物流行业的工作人员带来了很大的工作压力，以至于出现“暴力分拣”等不良事件的发生，不仅威胁到了消费者的合法权益，也严重制约了快递行业的发展和效率。为此，人们开始使用机械手来进行分拣作业，但由于传统的机械手只能在流水线上分拣相同规格产品，而现有快递的种类复杂、且尺寸大小不同，从而导致传统的机械手无法准确识别并快速分拣。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种不受快递种类大小限制且能准确识别快速动作的基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统，包括计算机、摄像装置和机械手，所述的计算机通过无线通信网络与机械手进行通信；所述的摄像装置设置在机械手的可伸缩卡爪上，所述的机械手安装在基座上；

所述的摄像装置包括拍摄角度控制模块、拍摄识别模块、嵌入式控制模块A和照明及红外夜视模块，所述的机械手包括动作响应模块、无线通信模块、嵌入式控制模块B、电源控制模块、角度控制模块和串行通信模块；

所述的计算机使用虚拟仪器技术作为控制和显示界面，通过无线通信模块与机械手交互通信；

所述的拍摄角度控制模块由两个小型舵机组成，分别控制摄像装置的横向与纵向转动，通过openMV云台与可调焦摄像头相连，用于控制可调焦摄像头的拍摄角度来锁定物件。

所述的拍摄识别模块为可调焦摄像头，用于实时采集图像，识别物件大小和扫取物件条形码信息。所述的条形码粘贴于物件之上，所述的物件放置于传送装置上。

所述的嵌入式控制模块A分别与摄像装置、openMV云台、照明及红外夜视模块、串行数据口和电源接口；用于处理摄像装置所采集的图像数据并对摄像装置进行控制。

所述的照明及红外夜视模块为一个高亮四色LED灯及两个红外线灯，用于补充摄像光亮，提高可调焦摄像头夜视能力。

所述的动作响应模块包括一个电机、三个大舵机和两个主机械臂。所述的三个大舵机分别为大舵机A、大舵机B、大舵机C。所述的电机安装于基座内部，电机的转轴与基座上部的转盘相连，用于控制机械手360°转动，所述的转盘与大舵机B的下端相连。所述的大舵机A上端与可伸缩卡爪连接，其下端与主机械臂B连接，控制可伸缩卡爪与主机械臂B之间的摆动角度；所述的大舵机B上端与主机械臂A连接，其下端与转盘连接，控制主机械臂A与水平转盘之间的摆动角度；所述的大舵机C上端与主机械臂B连接，其下端与主机械臂A连接，控制主机械臂B与主机械臂A之间的摆动角度。

所述的无线通信模块采用ZigBee无线通信技术，用于机械手与计算机之间的数据传递。

所述的嵌入式控制模块B用于处理计算机与摄像装置传递的数据并控制机械手进行动作。

所述的电源控制模块为蓄电池，为机械手和摄像装置提供电源。