一种工业机器人操作控制端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工业机器人操作控制端，所述工业机器人操作控制端采用客户端/服务器端架构即C/S架构，并配置有一游戏手柄作为其输入装置，操作者通过该游戏手柄发出控制工业机器人及其机械手向上、向下、伸出、缩回、正向平移、逆向平移的动作指令，所述C/S架构由客户端主机和服务器端主机组成，所述客户端主机通过USB接口与游戏手柄连接，所述服务器端主机通过USB接口与工业机器人连接，负责向工业机器人转发来自于游戏手柄和客户端主机的操作指令，并且将工业机器人的状态和视频数据通过网络传回客户端主机，提供操作者观测或监控工业机器人完成和执行作业的情况。本实用新型可以极大地降低工业机器人操作控制的实现难度、开发成本、维护成本。
【专利说明】
一种工业机器人操作控制端
技术领域
[0001] 本实用新型涉及工业机器人的技术领域，尤其是指一种工业机器人操作控制端。
【背景技术】
[0002] 机器人远程操作与控制研究主要集中在通过网络对机器人进行远程遥控操作方 面。国内外的很多研究机构在基于网络的机器人远程操作与控制方面做了很多研究工作， 其中欧美等国的研究机构还在互联网上建立了各种形形色色的机器人远程操作与控制站 点。例如，1993年11月，英国布拉德福大学开发了机器人天文望远镜，天文爱好者可以通过 WEB方式访问其操作页面并控制该望远镜的角度和焦距，操作结果与观测数据会随后通过 电子邮件发送给操作者。1994年美国加州大学的Ken Goldberg将一台安装有CCD摄像头和 气囊系统的ABB工业机械手连接到互联网上，操作者使用鼠标和键盘通过互联网操作该机 械手在装有沙子并埋有人造物的半圆形工作空间中实施发掘工作。1995年他们又在互联网 上将搭载CCD摄像头的机械手复合其它机构给网络用户提供远程培植操作。Western Australia大学的Ken Taylor等在1994年将一台ABB工业机器人连接到Internet上进行远 程操作实验。
[0003] 继Ken Goldberg及Ken Taylor的开创性工作之后，互联网上相继出现了形形色色 的各种不同功能的网络机器人，如Rovetta于1995年开发了机器人远程医疗系统，使得远程 诊断成为可能;George Bekey与Steve Goldberg开发了基于六自由度机械臂和立体摄像机 的Drinking Maiden系统，用户可以通过系统远程欣赏到博物馆中各种奇妙的艺术作品； 1998年PumaPaint项目上线，用户通过网络可以操作Puma760机械臂在画布上远程作画。 2003年，美国国家航空航天局先后发射了"勇气号"和"机遇号"火星无人探测火星车，并于 2004年成功登陆火星。位于地球上的科学家通过远程操作控制与火星车自主控制相结合， 使用这两台火星车对火星进行了长达几年的零距离观察和研究，获得了包括火星的土壤、 空气、地形、地貌等大量珍贵的资料。
[0004] 当前，国内一些单位在机器人远程操作与控制方面也进行了相关研究。2000年，哈 尔滨工业大学完成了一项通过网络遥控指挥机器人工作的项目，它主要借助远程机器人的 传感器信息，使远程操作人员真切感受到现场的感觉，并且可以完成物体的抓取、搬运等工 作。2005年12月，北京海军总医院通过互联网遥控在延安一家医院的机器人进行脑外科手 术，并取得了较好的效果。2009年10月，中国"大洋一号"科考船使用"海龙2号"水下机器人 的机械手准确地抓获约7公斤硫化物样品。在2010年于上海举行的世博会上，在"海宝家园" 里值班的技术人员们可以通过3G无线技术对海宝机器人进行远程操控。这些机器人可以为 游客提供世博信息、并能准确辨识来宾的方位、人数和行进方向等。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种工业机器人操作控 制端，可以极大地降低工业机器人操作控制的实现难度、开发成本、维护成本。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为:一种工业机器人操作控制端， 所述工业机器人操作控制端采用客户端/服务器端架构即C/S架构，并配置有一游戏手柄作 为其输入装置，操作者通过该游戏手柄发出控制工业机器人及其机械手向上、向下、伸出、 缩回、正向平移、逆向平移的动作指令，所述C/S架构由客户端主机和服务器端主机组成，所 述客户端主机通过USB接口与游戏手柄连接，所述服务器端主机通过USB接口与工业机器人 连接，负责向工业机器人转发来自于游戏手柄和客户端主机的操作指令，并且将工业机器 人的状态和视频数据通过网络传回客户端主机，提供操作者观测或监控工业机器人完成和 执行作业的情况。
[0007] 所述游戏手柄上分别设置有左行操作按钮、右行操作按钮、上行操作按钮、下行操 作按钮及三个控制按钮和一个USB接口。
[0008] 本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
[0009] 本实用新型可以极大地降低工业机器人操作控制的实现难度、开发成本、维护成 本，并且能使操作者灵活地、友好地、可靠地操作工业机器人完成各种动作和任务，并且即 时地观测或监控工业机器人的工作状况。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的总体架构图。
[0011] 图2为本实用新型的功能结构图。
[0012] 图3为本实用新型的游戏手柄结构示意图。
[0013] 图4为六自由度工业机器人及其机械手(气动手爪)的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015] 如图1至图3所示，本实施例所述的工业机器人操作控制端，具体是采用客户端/月艮 务器端架构即C/S架构(客户端主要负互责对工业机器人进行仿真控制和远程操作与控制， 服务器端主要负责为客户端提供工业机器人本地控制代理。服务器端也同时提供部分工业 机器人本地控制功能），并配置有一游戏手柄1作为其输入装置，操作者通过该游戏手柄1发 出控制工业机器人4及其机械手向上、向下、伸出、缩回、正向平移、逆向平移的动作指令，所 述C/S架构由客户端主机2和服务器端主机3组成，所述客户端主机2通过USB接口与游戏手 柄1连接，所述服务器端主机3通过USB接口与工业机器人4连接，负责向工业机器人4转发来 自于游戏手柄1和客户端主机2的操作指令，并且将工业机器人4的状态和视频数据通过网 络传回客户端主机2,提供操作者观测或监控工业机器人4完成和执行作业的情况。
[0016] 所述游戏手柄1上分别设置有左行操作按钮101、右行操作按钮102、上行操作按钮 103、下行操作按钮104及三个控制按钮105、106、107和一个USB接口 108。操作者通过游戏手 柄1发出指令驱动工业机器人4及其机械手的关节旋转，从而使整个工业机器人4及其机械 手完成伸出、缩回、前进、后退、上移和下移等六个动作。
[0017] 本实施例的工业机器人操作控制端的操作对象为一台六自由度工业机器人及其 机械手，如图4所示。按照从下到上，从左到右顺序，它的6个关节和6个回转轴依次为:关节I 与回转I轴、关节π与回转π轴、关节m与回转m轴、关节iv与回转iv轴、关节v与回转v 轴、关节VI与回转VI轴。该工业机器人的各个关节通过限位开关控制其转动角度，各个关节 转动角度限制如下表1所示。
[0018]表1工业机器人各关节转动参数
[0020]以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的 实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围 内。
【主权项】
1. 一种工业机器人操作控制端，其特征在于:所述工业机器人操作控制端采用客户端/ 服务器端架构即C/S架构，并配置有一游戏手柄作为其输入装置，操作者通过该游戏手柄发 出控制工业机器人及其机械手向上、向下、伸出、缩回、正向平移、逆向平移的动作指令，所 述C/S架构由客户端主机和服务器端主机组成，所述客户端主机通过USB接口与游戏手柄连 接，所述服务器端主机通过USB接口与工业机器人连接，负责向工业机器人转发来自于游戏 手柄和客户端主机的操作指令，并且将工业机器人的状态和视频数据通过网络传回客户端 主机，提供操作者观测或监控工业机器人完成和执行作业的情况。2. 根据权利要求1所述的一种工业机器人操作控制端，其特征在于:所述游戏手柄上分 别设置有左行操作按钮、右行操作按钮、上行操作按钮、下行操作按钮及三个控制按钮和一 个USB接口。
【文档编号】B25J13/00GK205704224SQ201620535275
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】刘洋, 肖南峰
【申请人】华南理工大学