專利名稱：一種機械手的拾貨放貨判斷系統及其判斷方法
技術領域：
本發明涉及一種機械手判斷系統，具體地說是機械手的拾貨放貨判斷系統及其判斷方法。
背景技術：
目前實現工業自動化在工業控制中用的越來越普遍，極大地提高了制造業的生產效率和產品質量。工業機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備。工業機械手是工業機器人的一個重要分支。機械手技術涉及到力學、機械學、自動控制技術、傳感器技術和計算機技術等科學領域，是一門跨學科綜合技術。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務，在構造和性能上兼有人和機器各自的優點，尤其體現了人的智能和適應性。機械手作業的準確性和各種環境中完成作業的能力，在國民經濟各領域有著廣闊的發展前景。用機械手可以代替人從事單調、重復或繁重的體力勞動，實現生產的機械化和自動化，代替人在有害環境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全。20世紀40年代后期，美國在原子能實驗中，首先采用機械手搬運放射性材料，人在安全室操縱機械手進行各種操作和實驗。50年代以后，機械手逐步推廣到工業生產部門，用于在高溫、污染嚴重的地方取放工件和裝卸材料，也作為機床的輔助裝置在自動機床、自動生產線和加工中心中應用，完成上下料或從刀庫中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。機械手主要由手部機構和運動機構組成。手部機構隨使用場合和操作對象而不同，常見的有夾持、托持和吸附等類型。運動機構一般由液壓、氣動、電氣裝置驅動。現在的搬運機械手就是將機械手安裝在移動平臺之上。這種結構使機械手擁有幾乎很大的操作空間和高度的運動冗余性，并同時具有移動和操作功能，這使它優于傳統的機械手，因此在危險作業、制造業、服務業等行業具有廣闊的應用前景，但是結構復雜、強耦合、非線性、非完整性、操作復雜等問題是其最大的問題所在。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種結構相對簡單、操作容易、具有線性和完整性等特點的機械手的拾貨放貨判斷系統及其判斷方法。為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為一種機械手的拾貨放貨判斷系統，包括機械手和安裝在機械手上的舵機，所述機械手中設有執行模塊，所述舵機中設有控制模塊，在控制模塊上通信連接有感知模塊，所述執行模塊也通信連接在控制模塊上，所述感知模塊包括測障判斷模塊、光電判斷模塊以及角度判斷模塊，所述測障判斷模塊設置在測障傳感器中，所述光電判斷模塊設置在光電傳感器中，所述角度判斷模塊設置在角度傳感器中。一種機械手的拾貨放貨判斷系統的判斷方法，包括以下步驟1)啟動傳送帶，機械手復位；2)執行測障判斷模塊；
3)執行光電判斷模塊；4)執行角度判斷模塊；5)機械手將貨物放入指定位置，步驟結束，返回步驟1)。所述步驟2)中測障判斷模塊從測障傳感器接收探測的信號來判斷是否有貨物， 若有貨物，則發出信號給控制模塊，控制模塊發出信號使傳送帶停止運動，同時發出信號給執行模塊，執行模塊驅動機械手抓取貨物，進入步驟3)；若無貨物，則傳送帶繼續運行。所述步驟3)中光電判斷模塊從光電傳感器接收探測信號來判斷機械手有無貨物以及貨物顏色的黑白，若無貨物，則返回步驟2)，若有貨物，則繼續判斷黑白，貨物的顏色會受現場環境的明暗條件影響，最終的貨物顏色由物體的光感值決定，若為白，則發出信號使貨物在步驟5)中被放入一號位置或者二號位置，若為黑，則發出信號使貨物在步驟5)中被放入三號位置或者四號位置。所述步驟4)中，角度判斷模塊接收角度傳感器所探測的信號來判斷貨物到所需放入的位置的角度大小；在光電判斷模塊判斷為白的情況下，若角度為小，則在步驟5)中機械手將貨物放入一號位置，若角度為大，則機械手將貨物放入二號位置；在光電判斷模塊判斷為黑的情況下，若角度為小，則在步驟5)中機械手將貨物放入三號位置，若角度為大， 則機械手將貨物放入四號位置。角度的大小依據貨物所需要放到的位置和貨物的大小而設定，可以根據物品放置的位置和物品的大小進行相應的調整，因此，該系統具有良好的開放性。有益效果本發明具有極高的整合度，且結構相對簡單，便于操控，具有線性、完整性以及良好的開放性等特點，在工業機械手領域具有實質性的特點和顯著的進步。
圖1為本發明系統的總體結構框圖；圖2為本發明判斷方法的流程圖；圖3為本發明具體實施方式
的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。如圖1所示，一種機械手的拾貨放貨判斷系統，包括機械手1和安裝在機械手1上的舵機2，在舵機2上設有測障傳感器9、光電傳感器10以及角度傳感器11，在機械手1中設有執行模塊3，在舵機2中設有控制模塊4，在測障傳感器9中設有測障判斷模塊6，在光電傳感器10中設有光電判斷模塊7，在角度傳感器11中設有角度判斷模塊8，測障判斷模塊6、光電判斷模塊7以及角度判斷模塊8共同組成了感知模塊5，感知模塊5和執行模塊 3均通信連接在控制模塊4上。本發明的判斷方法如圖2和圖3所示，包括以下步驟開始啟動傳送帶，機械手復位；然后執行測障判斷模塊，測障判斷模塊從測障傳感器接收探測的信號來判斷是否有貨物，若有貨物，則發出信號給控制模塊，控制模塊發出信號使傳送帶停止運動，同時發出信號給執行模塊，執行模塊驅動機械手抓取貨物，進入下一步驟；若無貨物，則傳送帶繼續運行；接著執行光電判斷模塊，光電判斷模塊從光電傳感器接收探測信號來判斷機械手有無貨物以及貨物顏色的黑白，若無貨物，則返回上一步驟，若有貨物，則繼續判斷黑白；無論判斷結果為白或黑都將繼續執行角度判斷模塊，角度判斷模塊接收角度傳感器所探測的信號來判斷貨物到所需放入位置的角度大小；若之前判斷為白，則當角度為小時，機械手將貨物放入一號位置，當角度為大時，機械手將貨物放入二號位置；若之前判斷結果為黑，則當角度為小時，機械手將貨物放入三號位置，當角度為大時， 機械手將貨物放入四號位置。當機械手將貨物放入指定位置后，流程結束，機械手復位，返回開始，重復整個流程。 本發明各部件整合度相當高，且結構相對簡單，便于操控，具有線性、完整性等特點，在工業機械手領域具有實質性的特點和顯著的進步，符合專利法所稱創造性。
權利要求
1.一種機械手的拾貨放貨判斷系統，包括機械手(1)和安裝在機械手(1)上的舵機 (2)，其特征在于所述機械手(1)中設有執行模塊(3)，所述舵機(2)中設有控制模塊(4)， 在控制模塊(4)上通信連接有感知模塊(5)，所述執行模塊(3)也通信連接在控制模塊(4) 上，所述感知模塊(4)包括測障判斷模塊(6)、光電判斷模塊(7)以及角度判斷模塊(8)，所述測障判斷模塊(6)設置在測障傳感器(9)中，所述光電判斷模塊(7)設置在光電傳感器 (10)中，所述角度判斷模塊⑶設置在角度傳感器(11)中。
2.根據權利要求1所述一種機械手的拾貨放貨判斷系統的判斷方法，其特征在于包括以下步驟1)啟動傳送帶，機械手復位；2)執行測障判斷模塊；3)執行光電判斷模塊；4)執行角度判斷模塊；5)機械手將貨物放入指定位置，步驟結束，返回步驟1)。
3.根據權利要求2所述一種機械手的拾貨放貨判斷系統的判斷方法，其特征在于所述步驟2)中測障判斷模塊從測障傳感器接收探測的信號來判斷是否有貨物，若有貨物，則發出信號給控制模塊，控制模塊發出信號使傳送帶停止運動，同時發出信號給執行模塊，執行模塊驅動機械手抓取貨物，進入步驟3)；若無貨物，則傳送帶繼續運行。
4.根據權利要求2所述一種機械手的拾貨放貨判斷系統的判斷方法，其特征在于所述步驟3)中光電判斷模塊從光電傳感器接收探測信號來判斷機械手有無貨物以及貨物顏色的黑白，若無貨物，則返回步驟2)，若有貨物，則繼續判斷黑白，若為白，則發出信號使貨物在步驟5)中被放入一號位置或者二號位置，若為黑，則發出信號使貨物在步驟5)中被放入三號位置或者四號位置。
5.根據權利要求2所述一種機械手的拾貨放貨判斷系統的判斷方法，其特征在于所述步驟4)中，角度判斷模塊接收角度傳感器所探測的信號來判斷貨物到所需放入的位置的角度大小；在光電判斷模塊判斷為白的情況下，若角度為小，則在步驟5)中機械手將貨物放入一號位置，若角度為大，則機械手將貨物放入二號位置；在光電判斷模塊判斷為黑的情況下，若角度為小，則在步驟5)中機械手將貨物放入三號位置，若角度為大，則機械手將貨物放入四號位置。
全文摘要
本發明公開了一種機械手的拾貨放貨判斷系統及其判斷方法，該系統包括機械手和安裝在機械手上的舵機，所述機械手中設有執行模塊，所述舵機中設有控制模塊，在控制模塊上通信連接有感知模塊，所述執行模塊也通信連接在控制模塊上，所述感知模塊包括測障判斷模塊、光電判斷模塊以及角度判斷模塊，所述測障判斷模塊設置在測障傳感器中，所述光電判斷模塊設置在光電傳感器中，所述角度判斷模塊設置在角度傳感器中。本發明還公開了該判斷系統的判斷方法。本發明結構相對簡單、操作容易、具有線性、完整性以及良好的開放性等特點。
文檔編號B25J13/00GK102320044SQ20111020414
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者孫笪忠, 王穩, 苗現華 申請人:健雄職業技術學院