一种机器人三维成像兼引导传感器论文和设计-薛智兴

全文摘要

本实用新型公开了一种机器人三维成像兼引导传感器，包括：机械转动组件和三维引导组件，其中机械转动组件包括固定座、设置在固定座上方的第一关节；所述第一关节与第一机械臂活动连接；所述第一机械臂的端部设有第二关节；所述第二关节的侧部活动连接第二机械臂；所述第二机械臂的端部设有第三关节；三维引导组件包括设置在第三关节侧部的三维引导传感器；所述三维引导传感器的底部设有底座；所述底座的上方设有卯榫结构；所述卯榫结构的侧部设有三组三维传感器，所述三组三维传感器型号相同。本实用新型设计三组三维传感器替代传统的二维工业相机，从而提高了机器人视觉感知的范围和效率。

主设计要求

1.一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是，包括：机械转动组件，包括固定座、设置在固定座上方的第一关节；所述第一关节与第一机械臂活动连接；所述第一机械臂的端部设有第二关节；所述第二关节的侧部活动连接第二机械臂；所述第二机械臂的端部设有第三关节；三维引导组件，包括设置在第三关节侧部的三维引导传感器；所述三维引导传感器的底部设有底座；所述底座的上方设有卯榫结构；所述卯榫结构的侧部设有三组三维传感器。

设计方案

1.一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是，包括：

机械转动组件，包括固定座、设置在固定座上方的第一关节；所述第一关节与第一机械臂活动连接；所述第一机械臂的端部设有第二关节；所述第二关节的侧部活动连接第二机械臂；所述第二机械臂的端部设有第三关节；

三维引导组件，包括设置在第三关节侧部的三维引导传感器；所述三维引导传感器的底部设有底座；所述底座的上方设有卯榫结构；所述卯榫结构的侧部设有三组三维传感器。

2.根据权利要求1所述的一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是：所述第一关节、第二关节和第三关节内部均设有回转气缸，所述第一关节与第一机械臂连接处设有固定件。

3.根据权利要求1所述的一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是：所述卯榫结构的侧部设有榫头，所述榫头的一侧与卯眼插接，另外一侧与第二三维传感器固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是：所述第二三维传感器的侧部设有视觉口及散热口，所述第二三维传感器的底部设有数据传输线。

5.根据权利要求1所述的一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是：所述三组三维传感器每两组呈相互垂直分布。

6.根据权利要求1所述的一种机器人三维成像兼引导传感器，其特征是：所述底座的侧部开有三面体缺口，所述缺口与数据传输线适配。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种引导传感器，尤其是一种机器人三维成像兼引导传感器。

背景技术

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。而传感器与机器人相结合应用而出的机器人三维成像兼引导传感器，可以工作人员无法到达的场景进行拍摄。

但在现有的机器人成像中，机器视觉的缺点是实时性不高，在机器人拍照完成后，运行到下一个拍照坐标时，这段期间机器人是没有视觉感应的，在这一时间段，一旦工作场景发生变化，机器人是无法快速反应的，容易造成机器损坏，且在现有的机器人成像中，使用二维工业相机作为视觉传感器的方案，只是对工作场景拍摄的不同角度的照片，无法对整个工作的场景进行立体成像，没有直观整体上的感知。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种机器人三维成像兼引导传感器，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种机器人三维成像兼引导传感器，包括：

在进一步的实施例中，所述第一关节、第二关节和第三关节内部均设有回转气缸，所述第一关节与第一机械臂连接处设有固定件。

在进一步的实施例中，所述卯榫结构的侧部设有榫头，所述榫头的一侧与卯眼插接，另外一侧与第二三维传感器固定连接。

在进一步的实施例中，所述第二三维传感器的侧部设有视觉口及散热口，所述第二三维传感器的底部设有数据传输线。

在进一步的实施例中，所述三组三维传感器每两组呈相互垂直分布。

在进一步的实施例中，所述底座的侧部开有三面体缺口，所述缺口与数据传输线适配。

有益效果：本实用新型公开了一种机器人三维成像兼引导传感器，设计三组三维传感器替代传统的二维工业相机，从而提高了机器人视觉感知的范围和效率，三维传感器一边在扫描记录场景，一边感知附近是否有障碍物，如果在一定阈值之内有障碍物，机器人会停下来重新规划扫描路径，且三个传感器是分别单独进行标定的，其标定参数都写入成像软件中，当实际运行时，其最终结果是通过将三个传感器所获得的数据先进行坐标变换后再拼接合成一个整体三维输出成像。

附图说明

图1是本实用新型安装的结构示意图。

图2是本实用新型三维成像兼引导传感器放大示意图。

附图标记为：固定座1、第一关节2、固定件3、第一机械臂4、第二关节5、第二机械臂6、第三关节7、三维引导传感器8、第二三维传感器801、第一三维传感器802、底座803、第三三维传感器804、榫卯结构805、视觉口8011、散热口8012、数据传输线8013、卯眼8051、榫头8052。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

一种机器人三维成像兼引导传感器，包括：固定座1、第一关节2、固定件3、第一机械臂4、第二关节5、第二机械臂6、第三关节7、三维引导传感器8、第二三维传感器801、第一三维传感器802、底座803、第三三维传感器804、榫卯结构805、视觉口8011、散热口8012、数据传输线8013、卯眼8051、榫头8052。

其中，固定座1的上方设有第一关节2，所述第一关节2为圆柱体，且所述第一关节2的内部设有回转气缸，所述第一关节2的侧部活动连接第一机械臂4，所述第一机械臂4可沿第一关节2进行转动，且所述第一机械臂4与第一关节2连接处设有固定件3，所述第一机械臂4的端部插接第二关节5，所述第二关节5的内部同设有回转气缸，所述第二关节5的侧部活动连接第二机械臂6，所述第二机械臂6可沿第二关节5进行转动，所述第二机械臂6的端部插接第三关节7，所述第三关的端部活动连接三维引导传感器8，所述三维引导传感器8可沿第三关节7进行转动。

由图1转到图2：所述三维引导传感器8的底部设有底座803，所述底座803的侧部开有三面体缺口，所述缺口与数据传输线8013适配，所述底座803的上方设有榫卯结构805，所述卯榫结构的侧部设有榫头8052，所述榫头8052的一侧与卯眼8051插接，另外一侧与第二三维传感器801固定连接，所述第二三维传感器801的侧部设有视觉口8011及散热口8012，所述第二三维传感器801的底部设有数据传输线8013，所述第一三维传感器802、第二三维传感器801和第三三维传感器804呈两两垂直分布，本实用设计的一种机器人三维成像兼引导传感器，不但用三维传感器替代了传统上的三维工业相机，并且同时使用了三台三维传感器并行的方式安装，大大提高了机器人视觉感知的范围和效率。通过本发明，机器人可以对工作场景进行快速三维扫描，成像，并且通过分析成像数据，引导机器人进行各种工作，同时由于三维传感器的实时性非常好，因此，当工作场景突然发生改变时，本发明方案可以让机器人马上做出相应反馈动作，大大提高了机器人的安全性。所述第一三维传感器802、第二三维传感器801和第三三维传感器804是分别单独进行标定的，其标定参数都写入成像软件中，当实际运行时，其最终结果是通过将三个传感器所获得的数据先进行坐标变换后，再拼接合成一个整体三维输出成像。一种机器人三维成像兼引导传感器，可以一边在扫描记录场景，一边还在感知附近是否有障碍物，如果在一定阈值之内有障碍物，机器人会停下来重新规划扫描路径。不需要人为去修改，和重新编程。

工作原理：一种机器人三维成像兼引导传感器与机器人通过自主研发的软件算法进行了标定，使三维传感器获得的数据都会坐标变换到以机器人原点为中心的坐标系中，此时第一三维传感器802、第二三维传感器801和第三三维传感器804，通过视觉口8011单独进行标定，标定参数由数据传输线8013写入成像软件中，当实际运行时，第一三维传感器802、第二三维传感器801和第三三维传感器804，一边在扫描记录场景，一边还在感知附近是否有障碍物，如果在一定阈值之内有障碍物，将通过数据传输线8013输入机器人内置计算机中，此时机器人会停下来重新规划扫描路径。不需要人为去修改，和重新编程。其最终结果是通过将三个传感器所获得的数据先进行坐标变换后，再拼接合成一个整体三维输出成像。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种机器人三维成像兼引导传感器论文和设计

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主设计要求

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