本發明涉及機械臂領域，具體是一種六軸機械臂視覺抓取機構。

背景技術：

1、機械臂是指高精度，多輸入多輸出、高度非線性、強耦合的復雜系統。因其獨特的操作靈活性，已在工業裝配、安全防爆等領域得到廣泛應用。在一些高危生產環境下，廠家會選擇安裝機械臂代替人工工作，或者由人工操縱機械臂進行生產，在人工操縱機械臂對一些精密度較高的產品生產時，會在機械臂上安裝攝像機，以便于對產品進行觀察，方便物品的抓取轉移使用。

2、而目前的機械臂在使用時，由于攝像機的拍攝范圍有限，在針對某些物品抓取時，不能對物品進行很好的識別觀察，在抓取時未能精準抓取物品，容易造成在轉移時可能會造成物品的掉落。因此，出現了全方位觀察的攝像機械夾持臂。

3、但是在實際使用過程中，要達到全方位觀察實際存在較大的難度。其原因在于既需要觀察機械臂夾持部位(即機械臂與被夾持部件之間接觸的地方)的情況，又需要觀察被夾持部件的姿態，兩者結合才能夠實現較為準確的判斷。但是觀察機械臂夾持部位需要攝像頭距離較近，觀察被夾持部件的姿態又需要攝像頭距離較遠，這樣對被夾持部件的可視范圍才能夠滿足要求。

4、因此，現在急需一種在滿足觀察機械臂夾持部位的前提下，又能夠解決攝像機拍攝范圍不足影響抓取效果的六軸機械臂視覺抓取機構。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種六軸機械臂視覺抓取機構，包括多級轉動裝置、連接裝置、視覺裝置和抓取裝置。

2、所述多級轉動裝置包括支撐座、固定在支撐座頂面上的電機i以及第一支架、第二支架、電機ii、第三支架、電機iii和連接座。

3、所述第一支架、第二支架和第三支架為u型支架。所述第一支架的兩個豎直段與電機i底部的輸出端鉸接，第一支架的水平段與第二支架的水平段固定連接，第二支架的兩個豎直段與電機ii底部的輸出端鉸接。電機ii頂部與第三支架的水平段固定連接，第三支架的兩個豎直段與電機iii的輸出端鉸接。

4、所述電機iii的頂面固定有連接座。

5、所述連接裝置包括固定在連接座頂面上的連接盤。

6、所述視覺裝置包括連接盒、轉動電機、齒輪、連接架、旋轉電機和攝像機。

7、所述連接盒的一端轉動連接在連接盤的側壁上，另一端固定有連接架。所述連接架為u型架，u型架的底板固定在連接盒上，u型架的某一側板遠離槽口的板面上設置有旋轉電機，所述旋轉電機的輸出軸穿過側板與設置在u型架槽口內的攝像機固定連接。

8、所述連接盒的內部設有轉動電機，所述轉動電機的輸出軸穿出連接盒與齒輪的軸孔連接，所述齒輪與設置在連接盤側壁的若干齒牙外嚙合。

9、所述抓取裝置包括支撐桿、支撐板、驅動機構、抓取機構和驅動電機。

10、所述連接盤的板面上固定有驅動電機，且同一側板面上圍繞所述驅動電機設置有若干支撐桿，所述支撐桿的另一側固定在支撐板的板面上。

11、所述驅動電機的輸出軸穿過支撐板的板面與固定在支撐板上的驅動機構連接，所述驅動機構的輸出端設置有抓取機構。

12、進一步，所述連接盤包括一個實心的圓盤和一個圓環狀的連接環，所述圓盤與所述連接環之間通過齒牙連接。

13、所述圓盤的側壁上開設有一環形凹槽，所述環形凹槽內套接有滑塊，所述滑塊與連接盒固定連接。

14、進一步，所述滑塊面向環形凹槽的一端設有滾輪，所述滾輪與環形凹槽的內壁接觸。

15、進一步，所述齒牙的兩端設有螺紋。

16、進一步，所述齒牙的軸向平行于支撐桿的長度方向。

17、進一步，所述支撐桿的個數有四個，四個支撐桿圍繞驅動電機間隔布置在連接盤上。

18、進一步，所述支撐座的底部固定在安裝座上，所述安裝座上開設有若干安裝孔，所述安裝孔圍繞支撐座間隔布置。

19、所述六軸機械臂視覺抓取機構通過安裝座固定。

20、進一步，所述轉動電機、旋轉電機的輸出端均連接有減速器。

21、進一步，所述電機i設置在第一支架的槽口內。

22、所述電機ii設置在第二支架的槽口內。

23、所述電機iii設置在第三支架的槽口內。

24、使用時，通過電機i驅動第一支架轉動，進而驅動第二支架和第三支架的轉動，從而實現抓取機構15的多級轉動調節；通過轉動電機驅動齒輪旋轉，從而使攝像機沿著連接盤的周向轉動；通過旋轉電機控制攝像機的拍攝角度。

25、本發明的技術效果是毋庸置疑的，本發明的有益效果如下：

26、1、本發明通過攝像機對待抓取物品進行拍攝識別，以確保更加精準的抓取效果；通過轉動電機驅動齒輪轉動，實現連接盒沿連接盤的轉動，從而改變攝像機在連接盤周向上的位置，同時配合旋轉電機驅動攝像機的轉動，實現攝像機拍攝角度的調整(即改變攝像機與連接盤11中軸線之間的夾角)，提升攝像機拍攝范圍，從而有利于抓取工作的進行。

27、2、本發明通過抓取機構可對物品進行抓取轉移，通過電機i、電機ii及電機iii的作用，可實現第一支架、第二支架及第三支架間配合的多級轉動，同時配合驅動電機驅動抓取機構的轉動，可實現機械臂的靈活工作，抓取精度高，提高物品抓取效果。即通過攝像頭的安裝位置實現了攝像頭可360°無視角的拍攝夾持部位，在這一前提下，能夠通過攝像機拍攝角度的調整，提升攝像機拍攝范圍，解決了攝像機拍攝范圍不足影響抓取效果的問題。

技術特征：

1.一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：包括多級轉動裝置、連接裝置、視覺裝置和抓取裝置；

2.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述連接盤(11)包括一個實心的圓盤和一個圓環狀的連接環；所述圓盤與所述連接環之間通過齒牙(22)連接；

3.根據權利要求2所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述滑塊(18)面向環形凹槽(19)的一端設有滾輪，所述滾輪與環形凹槽(19)的內壁接觸。

4.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述齒牙(22)的兩端設有螺紋。

5.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述齒牙(22)的軸向平行于支撐桿(12)的長度方向。

6.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述支撐桿(12)的個數有四個，四個支撐桿(12)圍繞驅動電機(16)間隔布置在連接盤(11)上。

7.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述支撐座(3)的底部固定在安裝座(1)上，所述安裝座(1)上開設有若干安裝孔(2)，所述安裝孔(2)圍繞支撐座(3)間隔布置。

8.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述轉動電機(20)、旋轉電機(24)的輸出端均連接有減速器。

9.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：所述電機i(4)設置在第一支架(5)的槽口內；

10.根據權利要求1所述的一種六軸機械臂視覺抓取機構，其特征在于：使用時，通過電機i(4)驅動第一支架(5)轉動，進而驅動第二支架(6)和第三支架(8)的轉動，從而實現抓取機構15的多級轉動調節。通過轉動電機(20)驅動齒輪(21)旋轉，從而使攝像機(25)沿著連接盤(11)的周向轉動。通過旋轉電機(24)控制攝像機(25)的拍攝角度。

技術總結
本發明公開一種六軸機械臂視覺抓取機構，包括多級轉動裝置、連接裝置、視覺裝置和抓取裝置。所述連接裝置包括連接盤，在連接盤的下方設有多級轉動裝置，上方設有抓取裝置，側壁滑動連接有視覺裝置。所述多級轉動裝置包括電機I、第一支架、第二支架、電機II、第三支架、電機III。所述抓取裝置包括驅動機構、抓取機構和驅動電機。所述視覺裝置包括轉動電機、齒輪、旋轉電機和攝像機。本發明通過各級本體實現各級支架間配合的多級轉動，并通過驅動電機驅動抓取機構的轉動，從而提高抓取精度和抓取效果，同時通過轉動電機驅動齒輪轉動，從而改變攝像機在連接盤周向上的位置，并通過旋轉電機驅動攝像機的轉動，實現攝像機拍攝角度的調整。

技術研發人員：李敏,劉俊,杜志豪,閆瑞,康佳穎,路嘉鍇
受保護的技術使用者：重慶大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28