2機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)和臂桿等結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)部件組成機(jī)械臂，它是一個(gè)在空間環(huán)境中進(jìn)行工作的動(dòng)力系統(tǒng)。作為機(jī)械臂的，就是關(guān)節(jié)了，關(guān)節(jié)在機(jī)械臂運(yùn)行中起到非常重要的作用，尤其在關(guān)于機(jī)械臂的設(shè)計(jì)工作中，需著重考慮關(guān)節(jié)在機(jī)械臂中的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員需準(zhǔn)確了解關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)特性，從而才能建立起精確的關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)模型。關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)特性還作為機(jī)械臂設(shè)計(jì)、模擬分析的重要基礎(chǔ)[3]。機(jī)械臂模型如圖1所示，機(jī)械臂的大臂利用虎克鉸與底座相連接；兩個(gè)電動(dòng)推桿利用球鉸與機(jī)架相連接，利用虎克鉸與大臂相連接；大臂與小臂之間的連接是利用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的；而兩個(gè)電動(dòng)推桿的兩端與大臂和小臂之間的連接也是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這種混聯(lián)式機(jī)械臂的下半部分，采用了并聯(lián)的形式相連接，這樣的做法使得該機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有良好的剛性，而又不乏運(yùn)動(dòng)的靈活性。在該機(jī)械臂的上半部分則采用了串聯(lián)的形式相連接，使得該機(jī)械臂擁有比較大的工作空間[4]。該機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以得到確定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是因?yàn)樵摲N機(jī)械臂的三個(gè)電動(dòng)推桿作為機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件，從而使得原動(dòng)件的數(shù)目與機(jī)械結(jié)構(gòu)的自由度相等，從而使得該機(jī)械臂可以得到穩(wěn)定而確定的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械臂快速響應(yīng)，如東大元提高生產(chǎn)率。重慶車間機(jī)械臂

    技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種六軸機(jī)械臂，在傳統(tǒng)的底座旋轉(zhuǎn)蝸輪軸與驅(qū)動(dòng)臂座的連接結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種六軸機(jī)械臂，包括箱體、驅(qū)動(dòng)臂座、大手臂、腕部、小手臂組件和前爪；所述驅(qū)動(dòng)臂座設(shè)置在箱體上部；大手臂的底端通過(guò)連接組件與驅(qū)動(dòng)臂座連接，上端與小手臂組件連接；小手臂組件與前爪通過(guò)腕部連接；箱體內(nèi)部設(shè)置有蝸輪蝸桿組件，蝸輪蝸桿組件中的蝸輪上連接有蝸輪軸，蝸輪軸上端面設(shè)置有異形法蘭盤，蝸輪軸從箱體上部伸出并穿過(guò)異形法蘭盤與驅(qū)動(dòng)臂座底部連接，異形法蘭盤與蝸輪軸之間設(shè)置有第二連接組件。作為推薦，所述異形法蘭盤與箱體之間設(shè)置有常規(guī)法蘭盤，常規(guī)法蘭盤分別于箱體和異形法蘭盤連接。作為推薦，所述第二連接組件包括蝸輪軸表面套接的軸套，軸套外表面套接有軸承，所述軸套一端固定連接有固定環(huán)，軸套的另一端設(shè)置有圓環(huán)形滑筒，圓環(huán)形滑筒對(duì)應(yīng)的軸套端的表面上開設(shè)有與圓環(huán)形滑槽，圓環(huán)形滑槽內(nèi)壁通過(guò)彈簧與圓環(huán)形滑筒彈性連接。作為推薦，所述固定環(huán)一側(cè)固定連接有橡膠密封環(huán)；所述橡膠密封環(huán)相對(duì)側(cè)表面均設(shè)有緊固夾板。自動(dòng)輸送機(jī)械臂解決方案如東大元機(jī)械臂，推動(dòng)企業(yè)持續(xù)發(fā)展。

    linx7系列芯片內(nèi)部嵌入軟核microblaze，該軟核和其他外設(shè)ip核一起，可以完成可編程系統(tǒng)芯片(sopc)的設(shè)計(jì)。軟核microblaze處理器采用risc架構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)的32位指令和數(shù)據(jù)總線，可以全速執(zhí)行存儲(chǔ)在片上存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器中的程序，并和其他外設(shè)ip核一起，可以完成可編程系統(tǒng)芯片(sopc)的設(shè)計(jì)。artix-7核心板作為主要處理器處理數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了圖像識(shí)別功能，經(jīng)過(guò)fpga的腐蝕、膨脹、求質(zhì)心等算法，可以的獲取物體的坐標(biāo)。fpga的軟核microblaze實(shí)現(xiàn)了六自由度機(jī)械臂的路徑規(guī)劃，使得機(jī)械臂可以智能抓取圖像識(shí)別的物體。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)械臂動(dòng)態(tài)抓取系統(tǒng)采用了圖像二值法、腐蝕膨脹、質(zhì)心算法的方法進(jìn)行圖像處理。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，六自由度機(jī)械臂舵機(jī)的角度采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法獲得。本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型不同于傳統(tǒng)的人工操作機(jī)械臂抓取，而是采用fpga來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別，后由六自由度機(jī)械臂實(shí)時(shí)智能抓取物體，自動(dòng)化程度提升，且工作效率提高，采用語(yǔ)音識(shí)別的方式來(lái)控制系統(tǒng)的啟停，更加方便、便捷、安全，適用于工業(yè)領(lǐng)域中機(jī)械臂抓取任務(wù)。本實(shí)施例的具體工作原理：首先通過(guò)攝像頭模塊3采集需要監(jiān)控的區(qū)域圖像信息。

    每個(gè)工作臺(tái)對(duì)應(yīng)匹配一個(gè)機(jī)座，所述工作臺(tái)下方設(shè)置有平衡于所述送料傳送帶的出料傳送帶。每個(gè)所述的工作臺(tái)側(cè)邊均設(shè)置有廢料傳送帶，所述廢料傳送帶高度低于所述送料傳送帶和所述出料傳送帶，并且和兩者垂直。所述焊接部前端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有焊接座，所述焊接座端部設(shè)置有激光焊接頭，所述焊接頭設(shè)置有折彎。所述檢測(cè)手端部設(shè)置有檢測(cè)部，所述檢測(cè)部的為圓臺(tái)形，圓臺(tái)形的底面分別設(shè)置有窗口和第二窗口，所述窗口設(shè)置有圖像攝取頭，所述第二窗口設(shè)置有超聲波發(fā)射接收裝置，所述超聲波發(fā)射接收裝置信號(hào)連接超聲波探傷儀，所述圖像攝取頭連接有視覺(jué)檢測(cè)裝置；所述窗口和所述第二窗口之間設(shè)置有測(cè)溫探頭，所述測(cè)溫探頭連接所述前端高精度電機(jī)并可使其工作從而驅(qū)使所述檢測(cè)部轉(zhuǎn)動(dòng)。所述取件部設(shè)置有喇叭形的吸盤，所述吸盤邊緣設(shè)置有密封環(huán)，所述吸盤連接有通氣管，所述通氣管連接有氣泵，所述氣泵可通過(guò)該通氣管向吸盤輸出空氣或者從吸盤處吸走空氣。所述檢測(cè)部側(cè)邊設(shè)置有照明裝置，該照明裝置配合所述圖像攝取頭工作。所述回轉(zhuǎn)雙叉臂尾端設(shè)置有連接座，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸前端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述連接座固定設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上，所述回轉(zhuǎn)雙叉臂前端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。 機(jī)械臂節(jié)能環(huán)保，如東大元綠色生產(chǎn)。

    目標(biāo)物定位：使用相機(jī)拍攝機(jī)械臂工作場(chǎng)景，依據(jù)目標(biāo)物表面顏色的色度值h標(biāo)記圖片中的特征像素點(diǎn)，利用滑動(dòng)窗口法找到目標(biāo)物所在的圖片區(qū)域即目標(biāo)物區(qū)域；(2)目標(biāo)點(diǎn)位姿計(jì)算：利用canny邊緣檢測(cè)、霍夫變換算法從目標(biāo)物區(qū)域中提取目標(biāo)物表面至少3條相交的特征曲線的方程參數(shù)；根據(jù)曲線方程求出兩兩曲線之間的交點(diǎn)的像素坐標(biāo)，將其轉(zhuǎn)換為用戶坐標(biāo)，求出機(jī)械臂的目標(biāo)點(diǎn)位姿；(3)機(jī)械臂與障礙物建模：運(yùn)用d-h參數(shù)法建立機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，求出正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；采用包絡(luò)法建立碰撞模型，把機(jī)械臂連桿和障礙物分別抽象為圓柱體和球體，設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)算法；(4)在關(guān)節(jié)空間中對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行避障路徑規(guī)劃：求出起止點(diǎn)的關(guān)節(jié)角度，選取步長(zhǎng)λ遍歷機(jī)械臂的相鄰關(guān)節(jié)角，運(yùn)用正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程計(jì)算各關(guān)節(jié)坐標(biāo)，進(jìn)行碰撞檢測(cè)；采用改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)法計(jì)算合勢(shì)能，選取合勢(shì)能小的一組關(guān)節(jié)角作為機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)依據(jù)；若陷入局部小點(diǎn)或震蕩點(diǎn)，采用rrt快速隨機(jī)樹算法找到一個(gè)臨時(shí)虛擬目標(biāo)點(diǎn)，使其跳出局部?jī)?yōu)，再把目標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成真實(shí)目標(biāo)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行規(guī)劃。 機(jī)械臂操作安全，如東大元保障工作安全。重慶車間機(jī)械臂

機(jī)械臂性能穩(wěn)定，如東大元值得信賴。重慶車間機(jī)械臂

    世界技能大賽移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目是一種小型機(jī)器人競(jìng)技項(xiàng)目，通過(guò)模擬自動(dòng)化分揀搬運(yùn)過(guò)程的的場(chǎng)景來(lái)考察參賽機(jī)器人的設(shè)計(jì)水平。機(jī)器人在較小的比賽場(chǎng)地中移動(dòng)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)識(shí)別任務(wù)信息，分揀出顏色的物料放入貨架，并需要將貨架搬運(yùn)至位置來(lái)獲取分?jǐn)?shù)，任務(wù)完成度和完成任務(wù)花費(fèi)的時(shí)間是評(píng)分的重要指標(biāo)。另外，搭建機(jī)器人的材料成本也會(huì)作為評(píng)分指標(biāo)，成本以低為優(yōu)。因此，如何以盡量低的成本和盡量少的部件來(lái)搭建出高精度、高準(zhǔn)確度的分揀搬運(yùn)機(jī)器人也是獲勝關(guān)鍵。此外，在此場(chǎng)景下解決物料定位，分揀搬運(yùn)問(wèn)題，也能為實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)計(jì)分揀搬運(yùn)機(jī)器人提供研究基礎(chǔ)。為了滿足賽題要求，目前大多數(shù)機(jī)器人都會(huì)搭載貨叉結(jié)構(gòu)，但如果貨叉的結(jié)構(gòu)沒(méi)有合理的設(shè)計(jì)，往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人的機(jī)身過(guò)長(zhǎng)，無(wú)法在狹窄的場(chǎng)地中自由移動(dòng)、抓取物料；在搬運(yùn)賽題要求的物料車時(shí)，機(jī)器人的運(yùn)行速度往往不能太快，否則物料車容易因顛簸而掉落；在比賽中，機(jī)器人需要在狹窄場(chǎng)地中自由移動(dòng)，同時(shí)用盡量少的時(shí)間去完成得分動(dòng)作，所以機(jī)器人的設(shè)計(jì)應(yīng)該小巧而輕便，但是現(xiàn)有的參賽機(jī)器人并不能良好的解決上述問(wèn)題，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員提供了一種帶限位結(jié)構(gòu)的分揀搬運(yùn)機(jī)械臂。 重慶車間機(jī)械臂