一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置

摘要

本发明公开了一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，属于智能机器人技术领域，包括搬运车和两个抓取车，所述搬运车上安装有激光发射装置，每个所述抓取车上均安装有激光接收装置，所述搬运车上还安装有调节激光发射装置激光角度的调节装置，所述搬运车位于两个抓取车之间；本发明中采用两组抓取车与搬运车配合，当搬运车运动到待抓取位置后，搬运车上的激光发射装置通过调节装置改变其发出激光的角度，进而分别与两组抓取车上的激光接收装置配合。两组抓取车间歇性抓取搬运车上货物，提高了工作效率。

权利要求

1.一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，包括搬运车（2）和两个抓取车（6），其特征在于：所述搬运车（2）上安装有激光发射装置（9），每个所述抓取车（6）上均安装有激光接收装置（5），所述搬运车（2）上还安装有调节激光发射装置（9）激光角度的调节装置（4），所述搬运车（2）位于两个抓取车（6）之间；所述搬运车（2）上安装有支架（3），所述激光发射装置（9）安装在支架（3）上；所述调节装置（4）包括安装在支架（3）上的驱动电机（18）、通过联轴器与驱动电机（18）输出轴连接的螺杆（12）、安装在支架（3）上的转动件、折射过滤件（11）、反射件（14）；所述转动件与螺杆（12）配合；所述折射过滤件（11）和反射件（14）均安装在转动件上；所述转动件包括第一摆动杆（15）、第二摆动杆（17）、安装架（16）、第一螺纹套（10）、第二螺纹套（13）；所述第一摆动杆（15）两端分别与第二螺纹套（13）和第二摆动杆（17）铰接；所述第二摆动杆（17）背离第一摆动杆（15）的一端与第一螺纹套（10）铰接；所述安装架（16）两端分别与第二摆动杆（17）和支架（3）铰接；所述螺杆（12）包括第一螺纹部和第二螺纹部，所述第一螺纹套（10）与第一螺纹部螺纹连接，所述第二螺纹套（13）与第二螺纹部螺纹连接；所述折射过滤件（11）安装在第二摆动杆（17）上；所述反射件（14）安装在第一摆动杆（15）上。

2.根据权利要求1所述的基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，其特征在于：所述折射过滤件（11）包括第一凸透镜和第二凸透镜，且分别位于第二摆动杆（17）的左、右两部。

3.根据权利要求2所述的基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，其特征在于：所述反射件（14）包括第一反射镜和第二反射镜，且分别位于第一摆动杆（15）的左、右两部；所述第一反射镜与第一凸透镜配合，所述第二反射镜与第二凸透镜配合。

4.根据权利要求1所述的基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，其特征在于：所述第一摆动杆（15）中部设置有伸缩杆。

5.根据权利要求1所述的基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，其特征在于：所述激光接收装置（5）包括相机。

说明书

一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置

技术领域

[0001] 本发明属于智能机器人技术领域，涉及一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置。

背景技术

[0002] 智能仓储是物流过程的一个重要环节。搬运机器人可代替人工搬运货物，在智能仓储物流中扮演着重要的角色。

[0003] 现有大多搬运机器人包括搬运车和抓取车，搬运车按照预设轨迹将物件搬运到待抓取位置，抓取车负责将搬运车上的物件抓取到工作区域。抓取车在抓取前需要与搬运车进行姿态匹配，以便于精准抓取。由于搬运车上的货物较多，当只有一个抓取车与之配合时，大大降低了工作效率。

[0004] 为解决上述问题，本发明提出了一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置。

发明内容

[0005] 为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，包括搬运车和两个抓取车，所述搬运车上安装有激光发射装置，每个所述抓取车上均安装有激光接收装置，所述搬运车上还安装有调节激光发射装置激光角度的调节装置，所述搬运车位于两个抓取车之间。

[0007] 进一步地，所述搬运车上安装有支架，所述激光发射装置安装在支架上。

[0008] 进一步地，所述调节装置包括安装在支架上的驱动电机、通过联轴器与驱动电机输出轴连接的螺杆、安装在支架上的转动件、折射过滤件、反射件；所述转动件与螺杆配合；所述折射过滤件和反射件均安装在转动件上。

[0009] 进一步地，所述转动件包括第一摆动杆、第二摆动杆、安装架、第一螺纹套、第二螺纹套；所述第一摆动杆两端分别与第二螺纹套和第二摆动杆铰接；所述第二摆动杆背离第一摆动杆的一端与第一螺纹套铰接；所述安装架两端分别与第二摆动杆和支架铰接；所述螺杆包括第一螺纹部和第二螺纹部，所述第一螺纹套与第一螺纹部螺纹连接，所述第二螺纹套与第二螺纹部螺纹连接；所述折射过滤件安装在第二摆动杆上；所述反射件安装在第一摆动杆上。

[0010] 进一步地，所述折射过滤件包括第一凸透镜和第二凸透镜，且分别位于第二摆动杆的左、右两部。

[0011] 进一步地，所述反射件包括第一反射镜和第二反射镜，且分别位于第一摆动杆的左、右两部；所述第一反射镜与第一凸透镜配合，所述第二反射镜与第二凸透镜配合。

[0012] 进一步地，所述第一摆动杆中部设置有伸缩杆。

[0013] 进一步地，所述激光接收装置包括相机。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中采用两组抓取车与搬运车配合，当搬运车运动到待抓取位置后，搬运车上的激光发射装置通过调节装置改变其发出激光的角度，进而分别与两组抓取车上的激光接收装置配合。两组抓取车间歇性抓取搬运车上货物，提高了工作效率。

附图说明

[0015] 图1是本发明的结构示意图；

[0016] 图2是本发明的另一结构示意图；

[0017] 图3是本发明中调节装置的结构示意图。

[0018] 图中：1、水平地面；2、搬运车；3、支架；4、调节装置；5、激光接收装置；6、抓取车；7、第一光线；8、第二光线；9、激光发射装置；10、第一螺纹套；11、折射过滤件；12、螺杆；13、第二螺纹套；14、反射件；15、第一摆动杆；16、安装架；17、第二摆动杆；18、驱动电机。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 如图1‑图3所示，本发明采用的技术方案如下：一种基于十字激光和机器视觉的机器人定位装置，包括搬运车2和两个抓取车6，搬运车2和两个抓取车6均在水平地面1上；当搬运车2到达待抓取位置时，搬运车2位于两个抓取车6之间。搬运车2上安装有激光发射装置9，每个抓取车6上均安装有激光接收装置5，搬运车2上的激光发射装置9将激光照射在水平地面1上，抓取车6上的激光接收装置5检测到该激光，此时能够确定抓取车6和搬运车2之间的位置，抓取车6准确抓取搬运车2上的货物。

[0021] 本实施例中，搬运车2上还安装有调节激光发射装置9激光角度的调节装置4，该调节装置4改变激光发射装置9发射到水平地面1上的激光的角度，以便于两个抓取车6分别与搬运车2进行匹配。

[0022] 本实施例中，搬运车2上安装有支架3，该激光发射装置9安装在支架3上。

[0023] 优选的，激光发射装置9为十字激光器。

[0024] 本实施例中，所述调节装置4包括安装在支架3上的驱动电机18、通过联轴器与驱动电机18输出轴连接的螺杆12、安装在支架3上的转动件、折射过滤件11、反射件14。

[0025] 具体的，转动件包括第一摆动杆15、第二摆动杆17、安装架16、第一螺纹套10、第二螺纹套13。第一摆动杆15两端分别与第二螺纹套13和第二摆动杆17铰接；第二摆动杆17背离第一摆动杆15的一端与第一螺纹套10铰接；安装架16两端分别与第二摆动杆17和支架3铰接。

[0026] 具体的，螺杆12竖直设置，螺杆12包括第一螺纹部和第二螺纹部，第一螺纹部靠近驱动电机18设置，第二螺纹部背离驱动电机18设置。第一螺纹部的螺距小于第二螺纹部的螺距。第一螺纹套10与第一螺纹部螺纹连接，第二螺纹套13与第二螺纹部螺纹连接。

[0027] 本实施例中，折射过滤件11安装在第二摆动杆17上；反射件14安装在第一摆动杆15上。

[0028] 具体的，折射过滤件11包括第一凸透镜和第二凸透镜，且分别位于第二摆动杆17的左、右两部。第一凸透镜和第二凸透镜均有过滤光波的作用。第一凸透镜将激光发射装置9发射出来的激光过滤为绿色光线；第二凸透镜将激光发射装置9发射出来的激光过滤为红色光线。

[0029] 具体的，反射件14包括第一反射镜和第二反射镜，且分别位于第一摆动杆15的左、右两部；第一反射镜与第一凸透镜配合，第二反射镜与第二凸透镜配合。通过折射过滤件11照射在反射件14上的激光光线被反射件14进一步过滤，将无序杂乱、方向不一的光路过滤掉，保证照射到第一反射镜和第二反射镜上的激光光线的均匀性。

[0030] 本实施例中，第一摆动杆15的中部安装有伸缩杆。具体的，将第一摆动杆15由中间分别两段，两段摆动杆相邻的两端分别与伸缩杆的两端固定。

[0031] 本实施例中，激光接收装置5包括相机，该相机通过与现有的控制系统电性连接。

[0032] 初始状态下，螺杆12竖直，电机18不工作，第二螺纹套13在螺杆12的最下端。

[0033] 当搬运车2运动到待搬运工作位后，打开十字激光器9，十字激光器9射出的光线通过折射过滤件11折射打在反射件14上，而后反射在水平地面11上。

[0034] 当右侧抓取车6需要抓取搬运车2右侧的货物时，此时第二螺纹套13在螺杆12最低端，激光发射装置9发出的激光通过第二凸透镜和第二反射镜的配合，其光线打在位于搬运车2右侧的水平地面1上，该光线记为第一光线7，而后右侧抓取车6的相机对打在水平地面1上的第一光线7进行图像采集，并将数据传输给右侧抓取车6中的控制系统，而后控制系统调整右侧抓取车6的位置，而后右侧抓取车6取下搬运车2上右侧的货物。

[0035] 当右侧抓取车6取下搬运车2上右侧货物后，启动驱动电机18，驱动电机18带动第一螺纹套10和第二螺纹套13向上滑动，由于螺杆第一螺纹部的螺距小于第二螺纹部的螺距，单位时间内，第一螺纹套10向上移动的距离小于第二螺纹套13向上移动的距离。此时激光发射装置9发出的激光通过第一凸透镜和第一反射镜的配合，其光线打在位于搬运车2左侧的水平地面1上，该光线记为第二光线8，而后左侧抓取车6的相机对打在水平地面1上的第二光线8进行图像采集，并将数据传输给左侧抓取车6中的控制系统，而后控制系统调整左侧抓取车6的位置，而后左侧抓取车6取下搬运车2上左侧的货物。

[0036] 当左侧抓取车6取下搬运车2上左侧货物后，调节装置4复位，右侧抓取车6进行抓取工作。左侧抓取车6和右侧抓取车6重复上述工作。

[0037] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。