[发明专利]激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置及定位方法

说明书

本申请公开了一种激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置及定位方法，其中，激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置，包括激光视觉型电磁式抓手、关节机器人；激光视觉型电磁式抓手，包括有框架机构、照明机构、传感机构、连接机构和吸合机构，传感机构设置在框架机构和连接机构之间，用于获取激光与视觉信息并发送至关节机器人，照明机构为传感机构提供光照；关节机器人基于通过传感机构获取的信息控制激光视觉型电磁式抓手抓取垫板。如此，通过激光与视觉融合方法实现垫板定位，通过吸合机构配合机器人来实现垫板的抓取、移运，解决了在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、工人工作量大且效率低下的问题。

技术领域

本申请涉及铁路垫板技术领域，更具体地说，涉及一种激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置及定位方法。

背景技术

垫板是铁路道岔的重要部件，它的作用是上部承载并锁定钢轨，通过岔枕螺栓与下部岔枕联结，形成道岔轨道稳定的整体结构。我国铁路道岔垫板一直采用组焊式结构，在生产、焊接过程中组焊式结构加工用时长，加工成本高，并且垫板在焊接移运过程中是通过人工移运的，工作效率低下。

因此，如何解决在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置及定位方法，其能够解决在生产、焊接垫板的过程中需要人工搬运垫板而造成加工时间长、增加了操作工人的工作量且工作效率低下的问题。

本申请提供了一种激光与视觉融合型垫板搬运关节机器人装置包括激光视觉型电磁式抓手、关节机器人、机器人行走轨道和线缆拖链；所述关节机器人设置在所述机器人行走轨道上；所述关节机器人通过所述线缆拖链连接线缆；所述激光视觉型电磁式抓手，包括有框架机构、照明机构、传感机构、用于与关节机器人末端轴相连接的连接机构和至少一个用于吸附垫板的吸合机构，所述连接机构固定连接在所述框架机构的上方，所述传感机构设置在所述框架机构和所述连接机构之间，用于获取所述电磁抓手装置下方的激光与视觉信息并发送至所述关节机器人，所述照明机构设置在所述框架机构的两端，为所述传感机构提供光照；

关节机器人基于所述通过所述传感机构获取的信息生成垫板位置的三维坐标图，基于所述垫板位置的三维坐标图控制所述激光视觉型电磁式抓手抓取垫板。

可选的，所述传感机构包括：传感器安装支架、视觉传感器、激光测距传感器；所述视觉传感器、激光测距传感器通过所述连接机构与关节机器人连接，所述传感机构与所述关节机器人控制系统可通信地连接，所述传感机构向所述关节机器人发送获取的信息；

所述关节机器人基于所述视觉传感器采集的信息和所述激光测距传感器采集的信息生成垫板位置的三维坐标信息，并基于所述三维坐标信息抓取所述垫板。

可选的，所述吸合机构设置在所述框架机构的下方、并能够与所述框架机构相对滑动，所述吸合机构包括有用于吸附垫板的电磁吸盘。

可选的，所述框架机构上设置有至少一个接近开关传感器，且所述接近开关传感器与所述吸合机构相对应设置，所述吸合机构上设置有与所述接近开关传感器相对应的触片，所述接近开关传感器与所述电磁吸盘可通信地连接，当所述触片进入所述接近开关传感器的感应范围时，所述电磁吸盘接电。

可选的，所述吸合机构还包括有吸盘连接板，所述电磁吸盘固定连接在所述吸盘连接板上，所述吸盘连接板与所述框架机构滑动连接，且所述触片固定安装在所述吸盘连接板上。

可选的，所述吸盘连接板通过滑动组件与所述框架机构滑动连接，所述框架机构上设置有供所述滑动组件伸入的通孔。

可选的，所述滑动组件包括有底端与所述吸盘连接板固定连接的吸盘导杆，所述吸盘导杆位于所述通孔内并通过直线轴承与所述通孔滑动连接。