[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

摘要

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。

主权项

1.基于机器视觉处理的机械手物流分拣系统，其特征在于：包括计算机(22)、摄像装置和机械手，所述的计算机(22)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(7)上，所述的机械手安装在基座(14)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(9)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(13)、电源控制模块、角度控制模块和串行通讯模块；所述的计算机(22)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(8)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(10)相连，用于控制可调焦摄像头(10)的拍摄角度来锁定物件(19)；所述的拍摄识别模块为可调焦摄像头(10)，用于实时采集图像，识别物件(19)大小和扫取条形码(18)信息；所述的条形码(18)粘贴于物件(19)之上，所述的物件(19)放置于传送装置(20)上；所述的嵌入式控制模块A(9)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(12)及两个红外线灯(11)，用于补充摄像光亮，提高可调焦摄像头(10)夜视能力；所述的动作响应模块包括一个电机(16)、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(1)、大舵机B(2)和大舵机C(3)；所述的电机(16)安装于基座(14)内部，电机(16)的转轴与基座(14)上部的转盘(21)相连，用于控制机械手360°转动，所述的转盘(21)与大舵机B(2)的下端相连；所述的大舵机A(1)上端与可伸缩卡爪(7)连接，其下端与主机械臂B(6)连接，控制可伸缩卡爪(7)与主机械臂B(6)之间的摆动角度；所述的大舵机B(2)上端与主机械臂A(5)连接，其下端与转盘(21)连接，控制主机械臂A(5)与水平转盘(21)之间的摆动角度；所述的大舵机C(3)上端与主机械臂B(6)连接，其下端与主机械臂A(5)连接，控制主机械臂B(6)与主机械臂A(5)之间的摆动角度；所述的无线通讯模块采用ZigBee无线通讯技术，用于机械手与计算机(22)之间的数据传递；所述的嵌入式控制模块B(13)用于处理计算机(22)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(15)，为机械手和摄像装置提供电源；所述的角度控制模块包括可伸缩卡爪(7)和卡爪调节舵机(4)；所述的可伸缩卡爪(7)包括具有长度调节功能的辅助机械手臂和卡爪，所述的卡爪位于辅助机械手臂的最前端；所述的卡爪调节舵机(4)安装于辅助机械手臂与卡爪的连接处，用于控制卡爪张角大小；所述的串行通讯模块为串行数据线(17)，分别与嵌入式控制模块A(9)和嵌入式控制模块B(13)连接，用于机械手与摄像装置的数据交流。