申请/专利权人：上海建桥学院

申请日：2018-02-01

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN108405374B

主分类号：B07C5/342

分类号：B07C5/342;B07C5/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2018.09.11#实质审查的生效;2018.08.17#公开

摘要：本发明涉及一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，包括：工作台，获取工作台上的图像工具，图像处理工具，控制组件，机械臂，抓取物体组件，根据相机拍摄到的不同颜色物体，然后将不同颜色的物体自动拾取出来。与现有技术相比，本发明具有结构简单，便于运输，操作简便等技术优点，获取工作台上的图像工具将拍摄到的物体位置坐标和颜色信息发送给图像处理工具，图像处理工具将处理好的特征信息传输给控制组件，控制组件再控制三个运动方向的电机，从而实现机械臂运动到不同颜色物体的坐标，最终实现利用吸盘吸起不同颜色物体并放在指定位置功能。

主权项：1.一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，该系统包括：工作台，获取工作台上的图像工具，图像处理工具，控制组件，机械臂，抓取物体组件，所述的图像处理工具为安装有OpenMv软件的电脑，所述的获取工作台上的图像工具与图像处理工具连接，该图像处理工具与所述的控制组件相连，该控制组件连接并控制机械臂的三个方向的步进电机，所述的抓取物体组件设置在机械臂的端部；所述的OpenMv软件对传输的图片进行处理，求出图像上物体在X，Y坐标系下的位置以及颜色；所述的工作台上设有X，Y坐标，这样可以找到物体的具体坐标值；所述的系统自动实时拍照，然后机械臂将移动到物体的坐标位置，通过控制组件将开启机械臂抓取特定颜色物体，并自动放置到指定位置，通过修改一下OpenMv中的Python代码，实现不同颜色顺序和特定颜色拾取功能；所述的机械臂的底部设有两个用轴承连接的可旋转底盘；所述的轴承为推力球轴承；所述的抓取物体组件包括真空泵及吸盘。

全文数据：一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统技术领域[0001]本发明涉及拾取机器人技术领域，尤其是涉及一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统。背景技术[0002]在多种不同颜色物体中，我们需要挑选出特定颜色的物体，人工挑选需要大量的时间和精力，而且效率很低。中国专利CN204842264U公开了一种颜色分拣装置，包括：用于输送物料的输送带;伺服电机，与输送带连接;颜色识别传感器，设置在所述输送带的一侧，颜色传感器的检测方向为垂直于所述输送带输送方向设置;控制器，与所述颜色识别传感器连接，用于获取颜色识别传感器传输的颜色信号，所述控制器还与所述伺服电机连接，用于根据获取的颜色信号控制伺服电机的开启和关闭；警示声音装置和警示发光装置，分别与所述控制器连接。但是该专利是一种颜色对应一个传感器和一个照射光源的图像采集系统，三种颜色就对应三个传感器和光源，这样一旦颜色多了，配置多个传感器和光源将非常不方便，本申请的优点是使用电脑软件识别一张照片上多个不同的颜色的物体，这样即高效又实用，此外，该专利的控制系统使用的是PLC控制，本申请的控制系统使用的是一个单片机，单片机也是由电脑软件控制，PLC控制系统所占空间大，移动不便，而且适用范围有限，与之相比，本专利只使用了一个单片机，不但克服了PLC控制系统笨重的缺点，而且能够满足各种不同的控制需求。发明内容[0003]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，利用图像识别技术、通信技术和计算机技术，让机械臂上吸盘能够找到指定颜色的物体并放到指定位置。[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：[0005]—种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，包括[0006]工作台，获取工作台上的图像工具，图像处理工具，控制组件，机械臂，抓取物体组件，[0007]所述的图像处理工具为安装有0penMv软件的电脑，所述的获取工作台上的图像工具与图像处理工具连接，该图像处理工具与所述的控制组件相连，该控制组件连接并控制机械臂的三个方向的步进电机，所述的抓取物体组件设置在机械臂的端部。[0008]_作为优选的技术方案，获取工作台上的图像工具包括安装在功能板上的相机，例如可以采用CamM4型号摄像机，所述的功能板将相机拍摄到的图片传送给图像处理工具。[0009]作为优选的技术方案，〇penMv软件对传输的图片进行处理，求出图像上物体在X，Y坐标系下的位置以及颜色。[0010]作为优选的技术方案，工作台上设有X，Y坐标，这样可以找到物体的具体坐标值，工作台用四个三角形支架支撑。[0011]作为优选的技术方案，控制组件包括MTK单片机，该单片机的一个输入端口接收传过来的图像信息，三个输出端口连接三个运动方向上的电机。[0012]作为优选的技术方案，三个运动方向上的电机控制机械臂在x、Y、Z方向上运动。[0013]作为优选的技术方案，机械臂的底部设有两个用轴承连接的可旋转底盘，轴承为推力球轴承，这样可以使上下两个底盘实现360度旋转。[0014]作为优选的技术方案，抓取物体组件包括真空泵及吸盘，将真空泵和吸盘相连，避免了吸取物体的时候漏气从而使物体掉落。[0015]与现有技术相比，本发明可以自动实时拍照，然后机械臂将移动到物体的坐标位置，通过单片机将开启机械臂的吸盘将特定颜色物体吸起，并自动放置到指定位置，通过修改一下OpenMv中的Python代码，实现不同颜色顺序和特定颜色等拾取功能。附图说明[0016]图1为本发明的结构示意图。[0017]图中，1-相机、2-工作台、3-MTK单片机、4-可旋转底盘、5-控制X方向电机、6-控制Y方向电机、7-控制Z方向电机、8-机械臂、9-吸盘、10-计算机。具体实施方式[0018]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。[0019]实施例[0020]—种能够辨别不同颜色并且能够分别挑拣出来的机械装置，其结构如图i所示，包括相机1，本实施例中使用的是CamM4型号摄像机，工作台2，MTK单片机3，可旋转底盘4，控制X方向电机5，控制Y方向电机6，控制Z方向电机7，机械臂8，吸盘9、计算机10。其中CamM4型号相机是专用于机器视觉方面的硬件，配套的软件OpenMv也是专门处理机器视觉的，将相机1拍摄到工作台2的图片传送给计算机1〇,在〇penMV的软件上右上角会生成图片，上面有Python程序，下面会把图片中的位置特征和颜色特征通过串信通口传输给MTK单片机3。[0021]MTK单片机3通过软件控制将目标颜色物体的x位置信息传输给控制x方向电机5，将Y位置信息传输给控制Y方向电机6，将Z位置信息传输给控制Z方向电机7，在单片机的三个输出端口分别连在电机上，用来控制上述电机转动的角度，使机械臂8上的吸盘9能够顺利的移动到目标颜色物体的区域上方。[0022]当吸盘9移动到正确的坐标时，控制z轴的步进电机转动，吸盘向下压住物体，单片机控制的真空泵会自动启动，抽干吸盘里的空气，这样就可以形成吸盘内外的气压差，从而吸住物体，然后根据单片机程序设定的坐标值x，y，吸盘移动到这个坐标值，单片机控制真空泵停止，从而使物体落下。[0023]机械臂8的底部设有两个用推力球轴承连接的可旋转底盘4,这样可以使上下两个底盘实现360度旋转。[0024]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

权利要求：1.一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，该系统包括：工作台，获取工作台上的图像工具，图像处理工具，控制组件，机械臂，抓取物体组件，所述的图像处理工具为安装有OpenMv软件的电脑，所述的获取工作台上的图像工具与图像处理工具连接，该图像处理工具与所述的控制组件相连，该控制组件连接并控制机械臂的三个方向的步进电机，所述的抓取物体组件设置在机械臂的端部。2.根据权利要求1所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的获取工作台上的图像工具包括安装在功能板上的相机，所述的功能板将相机拍摄到的图片传送给图像处理工具。3.根据权利要求2所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的OpenMv软件对传输的图片进行处理，求出图像上物体在X，Y坐标系下的位置以及颜色。4.根据权利要求1所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的工作台上设有X，Y坐标。5.根据权利要求1所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的控制组件包括MTK单片机，该单片机的一个输入端口接收传过来的图息，三个^出端口连接三个运动方向上的电机。n“’6.根据权利要求5所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取罕缔甘粋征在干所述的三个运动方向上的电机控制机械臂在X、Y、Z方向上运动。’7.根据权利要求1所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的机械臂的底部设有两个用轴承连接的可旋转底盘。，5.根据权利要求7所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的轴承为推力球轴承。~9.根据权利要求1所述的一种自动辨别不同颜色的机械臂拾取系统，其特征在于，所述的抓取物体组件包括真空泵及吸盘。，、、，

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