[发明专利]用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置及方法，该装置包括视觉环形检测台，其台面上设置有环形月牙输送链板、控制模块、相机和三自由度机械臂；相机和控制模块均与上位机通信连接，驱动机构和三自由度机械臂均与控制模块通信连接；环形月牙输送链板用于带动工件通过相机的拍摄区域，相机用于对进入拍摄区域的工件进行拍摄，得到工件图像；上位机用于根据工件图像对当前工件的预设特征信息进行识别；控制模块用于根据识别结果控制三自由度机械臂抓取满足预设特征信息的工件。本发明具有结构简单、便于搬运、成本低、技术综合性强、扩展性好且应用范围广的优点。

技术领域

本发明涉及物件智能分选技术领域，特别涉及一种用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置及方法。

背景技术

机器人工程专业作为近年来新兴交叉专业，由于融合了控制技术、机器人学、传感器技术、机器视觉等多种学科知识，目前国内高校处于建设阶段，尚未形成统一的教材及行业统一的规范，因而对于新开此专业的各高校，实践教学面临更多困难。每一门实验课程的综合性、创新性的实验涉及多个技术知识点，根据建设要求，实验项目和案例，需要反映行业发展的最新成果及来源于科研和工程最新案例，实验案例尤其是综合性实验案例严重不足。目前，综合性实验案例或是来源于相近专业的经典案例，如倒立摆或高容水箱的控制；或是工业机器人生产线应用案例；但是，它们共有特点是工作空间大，价格昂贵。适用于高校本科机器人相关专业实验教学的小型化轻量化实验平台尤其是桌面级设备较少，不满足当前高校专业建设的需求，成为亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明提供了一种用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置及方法，以解决目前适用于高校本科机器人相关专业实验教学的小型化轻量化实验平台尤其是桌面级设备较少，不满足当前高校专业建设需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置，该用于桌面机器人综合实验教学的视觉环形检测装置包括视觉环形检测台，所述视觉环形检测台的台面上设置有环形月牙输送链板、控制模块、相机和三自由度机械臂；所述视觉环形检测台内设置有驱动机构，所述驱动机构与所述环形月牙输送链板传动连接；所述相机和控制模块均与上位机通信连接，所述驱动机构和三自由度机械臂均与所述控制模块通信连接；

所述环形月牙输送链板用于在所述驱动机构的驱动下，带动待检测的工件通过所述相机的拍摄区域，所述相机用于对进入拍摄区域的工件进行拍摄，并将得到的工件图像传输至所述上位机，所述上位机用于根据工件图像对当前工件的预设特征信息进行识别，并将识别结果传输至所述控制模块，所述控制模块用于根据识别结果控制所述三自由度机械臂抓取满足预设特征信息的工件。

进一步地，所述视觉环形检测台的台面上还设置有相机支架，所述相机通过所述相机支架安装在所述视觉环形检测台的台面上。

进一步地，视觉环形检测台还包括底板和外壳，所述台面和所述底板分别位于所述外壳的上下两侧，所述台面、外壳以及底板组成中空的壳体结构。

进一步地，所述驱动机构包括直流电机、电机减速器、链板齿轮和底座轴；

其中，所述直流电机与所述控制模块通信连接，所述底座轴固定在所述底板上，所述电机减速器的主动轮安装在所述直流电机的输出轴上，并与所述电机减速器的从动轮啮合，所述从动轮与所述链板齿轮同轴安装，并通过十字花键配合，所述链板齿轮安装在所述底座轴上，并与所述环形月牙输送链板啮合。

进一步地，所述视觉环形检测台的台面上还设置有光电对射开关，所述光电对射开关与所述控制模块通信连接；