一种机器人示教器及示教方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人示教器及示教方法。
【背景技术】
[0002]玻璃基板搬运机器人示教的目的是为了找出机器人的机械手在搬运玻璃基板过程中的准确位置。在玻璃基板搬运过程中，为了保证机械手能够正确地取放玻璃基板，需要对机械手在取放玻璃之前的位置进行示教。在示教的过程中，预先将玻璃基板放置到要取放的位置，并且玻璃基板处于绝对标准的位置。在传统的示教过程中，通过现场操作人员手动控制机械手各轴的运动，使得机械手运动到与玻璃基板相对准确的位置。运用传统的示教方法进行示教时，示教的时间和准确性完全受控于现场操作人员的熟练度及经验，并且劳动量比较大，示教过程所需的时间较长。
[0003]申请号为200980130641.6的中国专利公开了一种能够运用搬运机器人系统中已有的光学传感器进行辅助示教的方法，与传统的示教方法相比，该方法虽然能够提高搬运机器人示教的精度和效率，但是，该专利公开的示教方法无法满足玻璃基板搬运机器人在示教过程中对三个自由度上示教位置的需求，尤其是无法进行高度方向上距离的示教，无法满足玻璃基板搬运机器人的示教需求。同时，该示教方法只是运用传感器的信号确定出运动基准，不能够让机器人实现自动示教，这在一定程度上使得整个示教过程依然比较繁琐，示教的效率依然不高。
[0004]综上所述，现有技术条件下机器人示教过程繁琐，示教效率较低，且不能实现自动示教。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种机器人示教器及示教方法，用以提高示教效率，实现机器人示教器的自动示教。
[0006]本发明实施例提供的一种机器人示教器的示教方法，其中，所述方法包括:
[0007]启动示教模式后，示教器控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；
[0008]示教器控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；
[0009]示教器控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；
[0010]根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；
[0011]由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；
[0012]其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。
[0013]由本发明实施例提供的机器人示教器的示教方法，与现有技术中的机器人示教器及示教方法相比，本发明实施例的机器人示教器的示教过程中通过示教器控制机械手沿不同方向运动，通过设置在机械手手指上的第一传感器的检测，示教器确定出机械手在第一方向上的示教坐标，通过设置在机械手手指根部上的第二传感器的检测，示教器确定出机械手在第二方向上的示教坐标，通过设置在机械手底座上的第三传感器的检测，确定出机械手在第三方向上的示教坐标，最后由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标。本发明实施例的机器人示教器在整个示教过程中不需要操作人员对机械手进行调节，能够实现机器人示教过程的自动化，能够极大地提高示教的精度并缩短示教的时间。
[0014]较佳地，所述启动示教模式前，该方法还包括:示教器控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。
[0015]较佳地，所述第一传感器和所述第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器;
[0016]示教器根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；
[0017]示教器根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。
[0018]较佳地，所述第三传感器为对射式测长传感器，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，输出所述第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，
[0019]所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；
[0020]当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值为机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。
[0021]较佳地，确定机械手在第三方向上的示教坐标，包括:
[0022]机械手在第三方向上的示教坐标=当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；
[0023]所述差值=机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。
[0024]本发明实施例还提供了一种机器人示教器，其中，所述示教器包括:
[0025]第一方向位置示教模块，用于启动示教模式后，控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；
[0026]第二方向位置示教模块，用于控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；
[0027]第三方向位置示教模块，用于控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；
[0028]根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；
[0029]示教位置确定模块，用于由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；
[0030]其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。
[0031]较佳地，所述示教器还包括初始位置设置模块，用于在启动示教模式前，控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。
[0032]较佳地，当设置在机械手手指上的第一传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，
[0033]所述第一方向位置示教模块具体用于，根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；
[0034]当设置在机械手手指根部上的第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，
[0035]所述第二方向位置示教模块具体用于，根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。
[0036]较佳地，当设置在机械手底座上的第三传感器为对射式测长传感器时，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，
[0037]所述第三方向位置示教模块具体用于，根据读入的第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，确定所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值和当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值，其中，
[0038]所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；
[0039]当前所述第三传感器与待搬运物