一种分拣机器人及其分拣方法

本发明涉及智能制造，更具体地涉及一种分拣机器人及其分拣方法。

背景技术：

1、分拣作业是大多数车间流水生产线上的一个重要环节，随着工业自动化的不断发展，分拣作业需要满足高精度、高速度和高度的自动化、智能化、信息化等性能要求，方能满足促进制造业的升级换代以及智能制造的产业需求，而分拣机器人是一种具备传感器、物镜和电子光学系统的机器人，可以快速且精确的进行货物分拣，因此广泛应用在分拣车间内；

2、分拣机器人在进行工作时，首先对周围环境进行感知和识别，以便进行正确的分拣操作，在感知环节的基础上，分拣机器人对物品的形状、颜色、大小等特征进行识别，以便进行正确的分拣操作，物品被成功识别后，分拣机器人就会开始进行分拣操作；

3、现如今进行物品分拣时，采用一个可进行方向调节转动轮进行分拣，但是需要进行物品分拣的种类不同，因此采用相同的转动轮进行分拣，若是转动轮较小，则无法对大型的物品进行分拣，而转动轮较大时，则无法对小型的物品进行分拣，特别是物品高度未能超过转动轮时，此时无法进行正常的输送，因此现有的分拣机构在进行使用时，所能适应的物品较少；

4、由于分拣机构是通过转动轮的转动而完成分拣，而转动轮与两侧的平台之间会有一定的缝隙，此时小的物品可能卡在缝隙内，便无法进行分拣，并且会阻碍后续的物品进行移动，且现如今的分拣装置，无法对不同的物品进行适应性调节。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施条例提供一种分拣机器人及其分拣方法，以解决背景技术中所提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分拣机器人，包括输送平台，所述输送平台顶端的一侧固定连接有称重组件，所述输送平台远离称重组件的侧面固定连接有保护筒，所述称重组件侧面的中部固定连接有支撑框，所述支撑框顶端靠近称重组件的侧面固定连接有智能摄像头，所述保护筒的内部活动连接有调向机构，所述调向机构的顶端固定连接有升降机构，所述升降机构的顶端固定连接有输送机构，所述调向机构内转动圆台的底端活动连接有遮挡机构；

3、所述调向机构包括可进行控制的伺服电机，所述伺服电机的顶端固定连接有转动轴，所述转动轴的顶端固定连接有转动板，所述转动轴的顶端固定连接有连接杆，所述连接杆的顶端固定连接有转动圆台，所述转动板顶端的中心与升降机构的底端固定连接；

4、所述输送平台还包括采集单元、识别单元、分析单元、中心单元以及控制单元。

5、在一个优选的实施方式中，所述转动板的底端开设有与支撑筒相适配的滑槽，所述连接杆的底端与伺服电机的底端处于同一平面，所述连接杆的数量为四个，四个连接杆等角度分布于转动板的底端。

6、在一个优选的实施方式中，所述升降机构包括进行固定的固定块，所述固定块的内部固定连接有第一电磁铁，所述固定块顶端的四角内均活动连接有限位杆，所述限位杆的顶端固定连接有移动板。

7、在一个优选的实施方式中，所述输送机构包括提供动力的输出电机，所述输出电机的侧面固定连接有输出轴，所述输出轴的侧面固定连接有输出齿轮，所述输出齿轮的侧面啮合有同步带，所述同步带顶端的内部啮合有三个同步轮，三个所述同步轮的侧面均固定连接有转动轮，且中间所述同步轮的两侧固定均固定连接有转动轮。

8、在一个优选的实施方式中，所述转动轮的数量为五个，所述同步轮的两侧活动连接与支撑板，所述支撑板的顶端固定连接有垫板，所述垫板的顶端位于同步带顶端的上方，所述支撑板的底端与移动板的顶端固定连接。

9、在一个优选的实施方式中，所述遮挡机构包括位于转动圆台底端且与转动圆台进行固定连接的第二电磁铁，所述转动圆台的内部开设有可供转动轮进行移动的避位槽，所述第二电磁铁的侧面设有磁性板，所述磁性板远离第二电磁铁的侧面固定连接有遮挡板，所述遮挡板位于转动圆台的避位槽内，且所述遮挡板的两侧固定连接有滑块，所述转动圆台的避位槽内开设有可供滑块进行移动的滑槽。

10、在一个优选的实施方式中，所述采集单元通过称重组件采集物品的重量数据信息zl，且所述采集单元通过智能摄像头采集物品的体积数据信息tj，所述采集单元将采集到的数据信息发送给分析单元，分析单元接收采集单元所采集的数据信息并计算出调节值t，调节值t的计算公式为，式中k1、k2均为权重，且0≤k1≤1，0≤k2≤1，k1+k2=1，所述分析单元将计算出的调节值t发送给控制单元，所述控制单元控制第一电磁铁内的电流dl，且电流dl的计算公式为dl=bz×t，式中bz为第一电磁铁工作时的标准电流值。

11、在一个优选的实施方式中，所述采集单元通过智能摄像头采集物品的表面图像数据，且采集单元将采集到的图像数据发送识别单元，所述识别单元将智能摄像头所采集到图像作为实时图像并发送给中心单元，且所述识别单元内预设的物品表面图像为基准图像，基准图像的种类分为a、b、c、d、e五类，所述识别单元将五类基准图像发送给中心单元。

12、在一个优选的实施方式中，中心单元采用对比函数edge将实时图像与五类基准图像进行对比，函数为，式中表示图像发生变化，式中表示图像未发生变化，为图像的全部像素值，为实时图像与基准图像的对比像素值，所述中心单元输出中心单元对比结果为1的基准图像种类并发送给控制单元，所述控制单元接收基准图像的种类并控制伺服电机。

13、本发明的技术效果和优点：

14、本发明通过设有第一电磁铁、移动板、转动轮，第一电磁铁通电时与移动板之间产生磁斥力，此时会使得移动板向上移动，移动板向上移动时会带动输送机构整体向上移动，此时输送机构内的转动轮会同步进行上下移动，因此转动轮凸出部分的体积不同，进而可与不同的物品进行适配，分拣过程更加智能；

15、本发明第一电磁铁内的电流大小改变时，此时转动轮向上移动，转动轮向上移动时，第二电磁铁反向通电，此时第二电磁铁与磁性板之间为磁吸力，使得遮挡板向外移动，保证转动轮有足够的空间，而转动轮向下移动时，此时第二电磁铁正向通电，此时第二电磁铁与磁性板之间为磁斥力，使得两个遮挡板向内移动，避免出现较大的缝隙而卡住物品；

16、本发明在进行不同重量以及不同体积的物品分拣时，根据物品的重量与体积计算出调节值t，可以准确的反应出需要进行分拣物品此时所需要的转动轮凸出部分，采用调节值t与第一电磁铁进行相乘，重量越大且体积越大时，第一电磁铁内的电流dl增加，进而增加移动板向上移动的距离，最终增加转动轮凸出的体积，保证本申请在进行不同重量与体积物品的分拣时，均可进行智能且合适的分拣工作。

技术特征：

1.一种分拣机器人，包括输送平台（1），其特征在于：所述输送平台（1）顶端的一侧固定连接有称重组件（2），所述输送平台（1）远离称重组件（2）的侧面固定连接有保护筒（5），所述称重组件（2）侧面的中部固定连接有支撑框（3），所述支撑框（3）顶端靠近称重组件（2）的侧面固定连接有智能摄像头（4），所述保护筒（5）的内部活动连接有调向机构（6），所述调向机构（6）的顶端固定连接有升降机构（7），所述升降机构（7）的顶端固定连接有输送机构（8），所述调向机构（6）内转动圆台（606）的底端活动连接有遮挡机构（9）；所述调向机构（6）包括可进行控制的伺服电机（601），所述伺服电机（601）的顶端固定连接有转动轴（602），所述转动轴（602）的顶端固定连接有转动板（603），所述转动轴（602）的顶端固定连接有连接杆（605），所述连接杆（605）的顶端固定连接有转动圆台（606），所述转动板（603）顶端的中心与升降机构（7）的底端固定连接；

2.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述转动板（603）的底端开设有与支撑筒（604）相适配的滑槽，所述连接杆（605）的底端与伺服电机（601）的底端处于同一平面，所述连接杆（605）的数量为四个，四个连接杆（605）等角度分布于转动板（603）的底端。

3.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述升降机构（7）包括进行固定的固定块（701），所述固定块（701）的内部固定连接有第一电磁铁（704），所述固定块（701）顶端的四角内均活动连接有限位杆（703），所述限位杆（703）的顶端固定连接有移动板（702）。

4.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述输送机构（8）包括提供动力的输出电机（801），所述输出电机（801）的侧面固定连接有输出轴（802），所述输出轴（802）的侧面固定连接有输出齿轮（803），所述输出齿轮（803）的侧面啮合有同步带（804），所述同步带（804）顶端的内部啮合有三个同步轮（805），三个所述同步轮（805）的侧面均固定连接有转动轮（806），且中间所述同步轮（805）的两侧固定均固定连接有转动轮（806）。

5.根据权利要求4所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述转动轮（806）的数量为五个，所述同步轮（805）的两侧活动连接与支撑板（807），所述支撑板（807）的顶端固定连接有垫板（808），所述垫板（808）的顶端位于同步带（804）顶端的上方，所述支撑板（807）的底端与移动板（702）的顶端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述遮挡机构（9）包括位于转动圆台（606）底端且与转动圆台（606）进行固定连接的第二电磁铁（901），所述转动圆台（606）的内部开设有可供转动轮（806）进行移动的避位槽，所述第二电磁铁（901）的侧面设有磁性板（902），所述磁性板（902）远离第二电磁铁（901）的侧面固定连接有遮挡板（903），所述遮挡板（903）位于转动圆台（606）的避位槽内，且所述遮挡板（903）的两侧固定连接有滑块（904），所述转动圆台（606）的避位槽内开设有可供滑块（904）进行移动的滑槽。

7.根据权利要求1所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述采集单元（10）通过称重组件（2）采集物品的重量数据信息zl，且所述采集单元（10）通过智能摄像头（4）采集物品的体积数据信息tj，所述采集单元（10）将采集到的数据信息发送给分析单元（12），分析单元（12）接收采集单元（10）所采集的数据信息并计算出调节值t，调节值t的计算公式为，式中k1、k2均为权重，且0≤k1≤1，0≤k2≤1，k1+k2=1，所述分析单元（12）将计算出的调节值t发送给控制单元（14），所述控制单元（14）控制第一电磁铁（704）内的电流dl，且电流dl的计算公式为dl=bz×t，式中bz为第一电磁铁（704）工作时的标准电流值。

8.根据权利要求7所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述采集单元（10）通过智能摄像头（4）采集物品的表面图像数据，且采集单元（10）将采集到的图像数据发送识别单元（11），所述识别单元（11）将智能摄像头（4）所采集到图像作为实时图像并发送给中心单元（13），且所述识别单元内预设的物品表面图像为基准图像，基准图像的种类分为a、b、c、d、e五类，所述识别单元（11）将五类基准图像发送给中心单元（13）。

9.根据权利要求8所述的一种分拣机器人，其特征在于：所述中心单元（13）采用对比函数edge将实时图像与五类基准图像进行一一对比，对比函数为，式中1表示图像发生变化，式中0表示图像未发生变化，为图像的全部像素值，为实时图像与基准图像的对比像素值，所述中心单元输出中心单元（13）对比结果为1的基准图像种类并发送给控制单元（14），所述控制单元（14）接收基准图像的种类并控制伺服电机（601）。

10.一种分拣机器人的分拣方法，应用如权利要求1-9任一所述的一种分拣机器人，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明涉及智能制造技术领域，且公开了一种分拣机器人及其分拣方法，包括输送平台，输送平台顶端的一侧固定连接有称重组件，称重组件侧面的中部固定连接有支撑框，支撑框顶端靠近称重组件的侧面固定连接有智能摄像头，保护筒的内部活动连接有调向机构，调向机构的顶端固定连接有升降机构，升降机构的顶端固定连接有输送机构，调向机构内转动圆台的底端活动连接有遮挡机构；本发明的第一电磁铁通电时与移动板之间产生磁斥力，此时会使得移动板向上移动，移动板向上移动时会带动输送机构整体向上移动，此时输送机构内的转动轮会同步进行上下移动，因此转动轮凸出部分的体积不同，进而可与不同的物品进行适配，分拣过程更加智能。技术研发人员：俞晓丹,窦祥星,张堃,吴建国,瞿遂春,顾拥军,王楚壹受保护的技术使用者：南通理工学院技术研发日：技术公布日：2024/8/21