抓手、抓手运输方法、运输目标周转箱的机器人分垛系统.pdf

《抓手、抓手运输方法、运输目标周转箱的机器人分垛系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抓手、抓手运输方法、运输目标周转箱的机器人分垛系统.pdf（11页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910830279.9 (22)申请日 2019.09.04 (71)申请人 嘉善牛牛自动化科技有限公司 地址 314000 浙江省嘉兴市嘉善县罗星街 道晋阳东路568号综合楼5号孵化楼 5404号 (72)发明人 施云海 (74)专利代理机构 嘉兴启帆专利代理事务所 (普通合伙) 33253 代理人 王大国 (51)Int.Cl. B65G 47/90(2006.01) B65G 61/00(2006.01) B65G 57/20(2006.01) (54)发明名称 抓手。

2、、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机 器人分垛系统 (57)摘要 本发明公开了抓手、 抓手运输方法、 运输目 标周转箱的机器人分垛系统， 抓手包括第一气 缸、 移动杆、 第二气缸、 第三气缸、 第四气缸、 第五 气缸， 所述第一气缸设有挂钩， 所述挂钩用于勾 取目标周转箱的侧端沟槽部， 所述第一气缸紧贴 于所述移动杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动 杆与所述第一气缸固定连接， 所述移动杆用于驱 动所述第一气缸的升降， 所述第二气缸的前端设 有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所述第一气缸使 目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸通 过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转 箱。 本发明公开的抓。

3、手、 抓手运输方法、 运输目标 周转箱的机器人分垛系统， 其具有效率高、 精度 合适、 多方位固定目标周转箱的优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 110371655 A 2019.10.25 CN 110371655 A 1.一种抓手， 用于钩取并且固定目标周转箱， 其特征在于， 包括： 第一气缸， 所述第一气缸设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部； 移动杆， 所述第一气缸紧贴于所述移动杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆与所述 第一气缸固定连接， 所述移动杆用于驱动所述第一气缸的升降； 第二气缸， 所述第二气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所述第一气缸使。

4、目 标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周 转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配 目标周转箱的尺寸； 第三气缸和第四气缸， 所述第三气缸和所述第四气缸分别设有接触端， 所述第三气缸 和所述第四气缸分别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水平方 向不会进行偏移； 第五气缸， 所述第五气缸设有接触端， 所述第五气缸通过接触端从上而下紧压目标周 转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 2.根据权利要求1所述的一种抓手， 其特征在于， 所述抓手还包括第六气缸， 所述第六 气缸与所述第二气缸水平设置。

5、， 所述第六气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所 述第一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第六气缸通过所述铲叉从目标周转箱的 下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对 水平运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第六气缸与所述第二气缸分别远离铲叉的一端通 过连接杆固定连接。 3.一种应用于如权利要求1所述抓手的抓手运输方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 第一气缸设有挂钩， 挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部； 步骤S2： 第二气缸的前端设有铲叉， 在移动杆通过驱动第一气缸使目标周转箱上升预 设的距离时， 第二气缸通过铲叉从目标周转。

6、箱的下端拖住目标周转箱， 铲叉设有若干铲片， 若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸； 步骤S3： 第三气缸和所述第四气缸分别设有接触端， 第三气缸和第四气缸分别通过接 触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水平方向不会进行偏移； 步骤S4： 第五气缸设有接触端， 第五气缸通过接触端从上而下紧压目标周转箱使目标 周转箱在垂直方向不会进行偏移； 步骤S5： 将目标周转箱运输到目标处。 4.根据权利要求3所述的一种抓手运输方法， 其特征在于， 步骤S2具体实施为以下步 骤： 步骤S2.1： 当目标周转箱的尺寸适配于第二气缸的铲叉时， 执行步骤S3； 步骤S2.2： 。

7、当目标周转箱的尺寸大于第二气缸的铲叉时， 通过第二气缸与第六气缸共 同通过铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱。 5.一种运输目标周转箱的机器人分垛系统， 其特征在于， 包括： 双目立体视觉系统， 所述双目立体视觉系统包括第一视觉传感器和第二视觉传感器； 上位机， 所述双目立体视觉系统将采集的图像传输到所述上位机； 处理模块， 所述处理模块包括单片机单元、 电机驱动单元、 第一编码器、 第二编码器、 电 源， 所述第一编码器和所述第二编码器将编码后的数据传输到所述单元机单元， 所述单元 权利要求书 1/2 页 2 CN 110371655 A 2 机单元将编码后的数据经过处理传输到所述电机驱动。

8、单元， 所述电机驱动单元驱动第一电 机和第二电机， 所述处理模块通过单片机单元与上位机电性连接； 抓手， 所述抓手包括第一气缸、 移动杆、 第二气缸、 第三气缸、 第四气缸、 第五气缸， 所述 第一气缸设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部， 所述第一气缸紧贴于所 述移动杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆与所述第一气缸固定连接， 所述移动杆用于 驱动所述第一气缸的升降， 所述第二气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所述第 一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸通过所述铲叉从目标周转箱的下端 拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装。

9、置相对水平 运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第三气缸和所述第四气缸分别设有接触端， 所述第三 气缸和所述第四气缸分别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水 平方向不会进行偏移， 所述第五气缸设有接触端， 所述第五气缸通过接触端从上而下紧压 目标周转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 6.根据权利要求5所述的一种运输目标周转箱的机器人分垛系统， 其特征在于， 所述抓 手还包括第六气缸， 所述第六气缸与所述第二气缸水平设置， 所述第六气缸的前端设有铲 叉， 在所述移动杆通过驱动所述第一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第六气缸 通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转。

10、箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲 片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第六气缸与所述第 二气缸分别远离铲叉的一端通过连接杆固定连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110371655 A 3 抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛系统 技术领域 0001 本发明属于运输目标周转箱技术领域， 具体涉及一种抓手、 一种抓手运输方法、 一 种运输目标周转箱的机器人分垛系统。 背景技术 0002 随着消费与产业升级， 以及计算机技术的不断发展， 仓储物流的各个环节也逐渐 向自动化演进， 而无人仓库就是其中重要的一环。 在无人仓库中， 使用周转箱运输货。

11、物， 并 通过穿梭车、 提升机、 输送线等运送装载有货物的周转箱， 在经分拣设备分拣后， 可用周转 箱回库， 形成一条完整的自动化生产线， 大大提高了仓储管理效率和准确率。 0003 但是现阶段对运输目标周转箱的机器人分垛系统还不够完善， 尤其对周转箱的分 垛方面， 因此进一步改进。 发明内容 0004 本发明的主要目的在于提供抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛 系统， 其具有效率高、 精度合适、 多方位固定目标周转箱的优点。 0005 本发明的另一目的在于提供抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛 系统， 其具有系统结构简单、 成本低的优点。 0006 为达到以上。

12、目的， 本发明提供一种抓手， 用于钩取并且固定目标周转箱， 包括： 0007 第一气缸， 所述第一气缸设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部； 0008 移动杆， 所述第一气缸紧贴于所述移动杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆与 所述第一气缸固定连接， 所述移动杆用于驱动所述第一气缸的升降； 0009 第二气缸， 所述第二气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所述第一气缸 使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目 标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来 匹配目标周转箱的尺寸； 0010 第三气缸。

13、和第四气缸， 所述第三气缸和所述第四气缸分别设有接触端， 所述第三 气缸和所述第四气缸分别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水 平方向不会进行偏移； 0011 第五气缸， 所述第五气缸设有接触端， 所述第五气缸通过接触端从上而下紧压目 标周转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 0012 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案， 所述抓手还包括第六气缸， 所述第 六气缸与所述第二气缸水平设置， 所述第六气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动 所述第一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第六气缸通过所述铲叉从目标周转箱 的下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 。

14、所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相 对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第六气缸与所述第二气缸分别远离铲叉的一端 通过连接杆固定连接。 说明书 1/5 页 4 CN 110371655 A 4 0013 为达到以上目的， 本发明提供一种抓手运输方法， 包括以下步骤： 0014 步骤S1： 第一气缸设有挂钩， 挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部； 0015 步骤S2： 第二气缸的前端设有铲叉， 在移动杆通过驱动第一气缸使目标周转箱上 升预设的距离时， 第二气缸通过铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱， 铲叉设有若干 铲片， 若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸； 0。

15、016 步骤S3： 第三气缸和所述第四气缸分别设有接触端， 第三气缸和第四气缸分别通 过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水平方向不会进行偏移； 0017 步骤S4： 第五气缸设有接触端， 第五气缸通过接触端从上而下紧压目标周转箱使 目标周转箱在垂直方向不会进行偏移； 0018 步骤S5： 将目标周转箱运输到目标处。 0019 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案， 步骤S2具体实施为以下步骤： 0020 步骤S2.1： 当目标周转箱的尺寸适配于第二气缸的铲叉时， 执行步骤S3； 0021 步骤S2.2： 当目标周转箱的尺寸大于第二气缸的铲叉时， 通过第二气缸与第六气 缸共同通。

16、过铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱。 0022 为达到以上目的， 本发明提供一种运输目标周转箱的机器人分垛系统， 包括： 0023 双目立体视觉系统， 所述双目立体视觉系统包括第一视觉传感器和第二视觉传感 器； 0024 上位机， 所述双目立体视觉系统将采集的图像传输到所述上位机； 0025 处理模块， 所述处理模块包括单片机单元、 电机驱动单元、 第一编码器、 第二编码 器、 电源， 所述第一编码器和所述第二编码器将编码后的数据传输到所述单元机单元， 所述 单元机单元将编码后的数据经过处理传输到所述电机驱动单元， 所述电机驱动单元驱动第 一电机和第二电机， 所述处理模块通过单片机单元与上。

17、位机电性连接； 0026 抓手， 所述抓手包括第一气缸、 移动杆、 第二气缸、 第三气缸、 第四气缸、 第五气缸， 所述第一气缸设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部， 所述第一气缸紧贴 于所述移动杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆与所述第一气缸固定连接， 所述移动杆 用于驱动所述第一气缸的升降， 所述第二气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动所 述第一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸通过所述铲叉从目标周转箱的 下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对 水平运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第三气缸和所述第四气缸分别设。

18、有接触端， 所述 第三气缸和所述第四气缸分别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱 在水平方向不会进行偏移， 所述第五气缸设有接触端， 所述第五气缸通过接触端从上而下 紧压目标周转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 0027 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案， 所述抓手还包括第六气缸， 所述第 六气缸与所述第二气缸水平设置， 所述第六气缸的前端设有铲叉， 在所述移动杆通过驱动 所述第一气缸使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第六气缸通过所述铲叉从目标周转箱 的下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相 对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸。

19、， 所述第六气缸与所述第二气缸分别远离铲叉的一端 通过连接杆固定连接。 说明书 2/5 页 5 CN 110371655 A 5 附图说明 0028 图1是本发明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛系统的抓手结 构示意图。 0029 图2是本发明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛系统的抓手结 构示意图。 0030 图3是本发明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分垛系统的结构示 意图。 0031 附图标记包括： 1、 第一气缸； 2、 移动杆； 3、 第二气缸； 4、 第三气缸； 5、 第四气缸； 6、 第五气缸； 7、 第六气缸； 10、 双目立。

20、体视觉系统； 20、 上位机； 30、 处理模块； 40、 电源； 11、 第一 视觉传感器； 12、 第二视觉传感器； 31、 第一编码器； 32、 第二编码器； 33、 单片机单元； 34、 电 机驱动单元； 35、 第一电机； 36、 第二电机。 具体实施方式 0032 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。 以下描述中的优 选实施例只作为举例， 本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。 在以下描述中界定 的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、 变形方案、 改进方案、 等同方案以及没有背 离本发明的精神和范围的其他技术方案。 0033 参见附图的图1， 图1是本发。

21、明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人分 垛系统的抓手结构示意图， 图2是本发明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器人 分垛系统的抓手结构示意图， 图3是本发明的抓手、 抓手运输方法、 运输目标周转箱的机器 人分垛系统的结构示意图。 0034 在本发明的优选实施例中， 本领域技术人员注意， 本发明所涉及的铲片、 铲叉等可 被视为现有技术。 0035 优选实施例。 0036 本发明公开一种抓手， 用于钩取并且固定目标周转箱， 包括： 0037 第一气缸1， 所述第一气缸1设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽 部； 0038 移动杆2， 所述第一气缸1紧贴于所述移。

22、动杆2靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆 2与所述第一气缸1固定连接， 所述移动杆2用于驱动所述第一气缸1的升降； 0039 第二气缸3， 所述第二气缸3的前端设有铲叉， 在所述移动2杆通过驱动所述第一气 缸1使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸3通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖 住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运 动来匹配目标周转箱的尺寸； 0040 第三气缸4和第四气缸5， 所述第三气缸4和所述第四气缸5分别设有接触端， 所述 第三气缸4和所述第四气缸5分别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转 箱在水平方向不会进行偏移； 。

23、0041 第五气缸6， 所述第五气缸6设有接触端， 所述第五气缸6通过接触端从上而下紧压 目标周转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 0042 值得一提的是， 所述抓手还包括第六气缸7， 所述第六气缸7与所述第二气缸3水平 说明书 3/5 页 6 CN 110371655 A 6 设置， 所述第六气缸7的前端设有铲叉， 在所述移动杆2通过驱动所述第一气缸1使目标周转 箱上升预设的距离时， 所述第六气缸7通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周 转箱的尺寸， 所述第六气缸7与所述第二气缸3分别远离铲叉的一。

24、端通过连接杆固定连接。 0043 本发明公开一种抓手运输方法， 包括以下步骤： 0044 步骤S1： 第一气缸1设有挂钩， 挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部； 0045 步骤S2： 第二气缸3的前端设有铲叉， 在移动杆2通过驱动第一气缸1使目标周转箱 上升预设的距离时， 第二气缸3通过铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱， 铲叉设有若 干铲片， 若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸； 0046 步骤S3： 第三气缸4和所述第四气缸5分别设有接触端， 第三气缸4和第四气缸5分 别通过接触端作用力于目标周转箱相向的两侧使目标周转箱在水平方向不会进行偏移； 0047 步骤。

25、S4： 第五气缸6设有接触端， 第五气缸6通过接触端从上而下紧压目标周转箱 使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移； 0048 步骤S5： 将目标周转箱运输到目标处。 0049 优选地， 步骤S2具体实施为以下步骤： 0050 步骤S2.1： 当目标周转箱的尺寸适配于第二气缸3的铲叉时， 执行步骤S3； 0051 步骤S2.2： 当目标周转箱的尺寸大于第二气缸3的铲叉时， 通过第二气缸3与第六 气缸7共同通过铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱。 0052 本发明公开一种运输目标周转箱的机器人分垛系统， 包括： 0053 双目立体视觉系统10， 所述双目立体视觉系统10包括第一视觉传感器11和第二。

26、视 觉传感器12； 0054 上位机20， 所述双目立体视觉系统10将采集的图像传输到所述上位机20； 0055 处理模块30， 所述处理模块30包括单片机单元33、 电机驱动单元34、 第一编码器 31、 第二编码器32， 所述第一编码器31和所述第二编码器32将编码后的数据传输到所述单 元机单元33， 所述单元机单元33将编码后的数据经过处理传输到所述电机驱动单元34， 所 述电机驱动单元34驱动第一电机35和第二电机36， 所述处理模块30通过单片机单元33与上 位机20电性连接； 0056 抓手， 所述抓手包括第一气缸1、 移动杆2、 第二气缸3、 第三气缸4、 第四气缸、 第五 气缸。

27、5， 所述第一气缸1设有挂钩， 所述挂钩用于勾取目标周转箱的侧端沟槽部， 所述第一气 缸1紧贴于所述移动2杆靠近目标周转箱的一侧， 所述移动杆2与所述第一气缸1固定连接， 所述移动杆2用于驱动所述第一气缸1的升降， 所述第二气缸3的前端设有铲叉， 在所述移动 杆2通过驱动所述第一气缸1使目标周转箱上升预设的距离时， 所述第二气缸3通过所述铲 叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱， 所述铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过 滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱的尺寸， 所述第三气缸4和所述第四气缸5分 别设有接触端， 所述第三气缸4和所述第四气缸5分别通过接触端作用力于目标周转箱相向 的两。

28、侧使目标周转箱在水平方向不会进行偏移， 所述第五气缸6设有接触端， 所述第五气缸 6通过接触端从上而下紧压目标周转箱使目标周转箱在垂直方向不会进行偏移。 0057 优选地， 所述抓手还包括第六气缸7， 所述第六气缸7与所述第二气缸3水平设置， 所述第六气缸7的前端设有铲叉， 在所述移动杆2通过驱动所述第一气缸1使目标周转箱上 说明书 4/5 页 7 CN 110371655 A 7 升预设的距离时， 所述第六气缸7通过所述铲叉从目标周转箱的下端拖住目标周转箱， 所述 铲叉设有若干铲片， 所述若干铲片之间通过滑轨连接装置相对水平运动来匹配目标周转箱 的尺寸， 所述第六气缸7与所述第二气缸3分别远。

29、离铲叉的一端通过连接杆固定连接。 0058 优选地， 双目立体视觉摄像机采集到的环境图片在电脑当中进行处理， 这样才能 够精准的获取到它所采集到路标点的位置， 把采集到的原始图片依照双目立体视觉相机所 给的参数进行立体匹配， 使得它的光轴平行， 图像行对准； 再对图片进行特征点的提取以及 匹配并计算它的位置信息把编码器计算的机器人速度和它的偏向角作为位姿信息输入， 经 vs+opencv滤波算法， 得到机器人的运行位置轨迹和其建立的特征点地图。 0059 优选地， 双目立体视觉系统的主要作用是在左右视野中检测目标物， 并提供目标 物体的距离以及坐标位置的信息给目标机器人， 如果移动机器人内部的。

30、算法成功在双目视 觉的左右视野中探查到物体之后立即对该物体的中心点坐标位置进行立体匹配。 最后把该 物体的深度以及坐标信息输入到机器人控制系统中， 就能够控制机器人使其做出想要的动 作。 0060 值得一提的是， 本发明专利申请涉及的铲叉、 铲片等技术特征应被视为现有技术， 这些技术特征的具体结构、 工作原理以及可能涉及到的控制方式、 空间布置方式采用本领 域的常规选择即可， 不应被视为本发明专利的发明点所在， 本发明专利不做进一步具体展 开详述。 0061 对于本领域的技术人员而言， 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修 改， 或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。 说明书 5/5 页 8 CN 110371655 A 8 图1 说明书附图 1/3 页 9 CN 110371655 A 9 图2 说明书附图 2/3 页 10 CN 110371655 A 10 图3 说明书附图 3/3 页 11 CN 110371655 A 11 。