一种新型工业机器人示教器的制造方法

文档序号:9498520阅读:494来源:国知局
一种新型工业机器人示教器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业机器人领域,特别是一种新型工业机器人示教器。
【背景技术】
[0002]示教器是工业机器人的重要组成部分,普通示教器只能通过手动操作方向按钮或者操纵杆来移动工业机器人的机械臂以完成示教工程,为了保证机械臂精确地往预定的位置移动,对示教者的操作技能要求非常高。此外,普通示教器将程序编辑等功能全部集成至示教器本体上,从而增加了示教器的体积和重量,现场使用起来特别不方便。

【发明内容】

[0003]本发明提供了一种新型工业机器人示教器,以解决现有技术中的示教器只能通过手动操作方向按钮或者操纵杆来移动工业机器人的机械臂以完成示教工程,对示教者的操作技能要求非常高的技术问题。
[0004]为解决上述问题,按照本发明的技术方案,本发明提供一种新型工业机器人示教器,其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器,所述新型工业机器人示教器还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统,所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元,所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹,并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器;所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹,并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统,所述机器人的控制系统基于所述机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂进行相应的移动。
[0005]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括有:与所述中央处理器连接的运动关节选择单元,所述运动关节选择单元用于选定机器人的需要移动的机械臂。
[0006]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括有:与所述中央处理器连接的方向锁定单元,所述方向锁定单元用于锁定所述需要移动的机械臂的移动方向。
[0007]进一步的,所述方向锁定单元提供多个锁定方向的选择,在所述方向锁定单元选择一个锁定方向后,所述中央处理器根据所述惯性测量单元收集的所述惯性测量单元的移动轨迹提取所述惯性测量单元在该锁定方向上的移动轨迹,并基于所述惯性测量单元在该锁定方向上的移动轨迹产生所述机械臂示教移动轨迹。
[0008]进一步的,所述惯性姿势操作系统还包括惯性移动倍率设置单元,所述惯性移动倍率设置单元用于设置倍率值,并将所述倍率值传送给所述中央处理器;所述惯性移动倍率设置单元设置一个倍率值后,所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹和设置的倍率值产生所述机械臂示教移动轨迹。
[0009]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括有:摄像装置和显示系统,所述摄像装置用于采集需要移动的机械臂的视频信息,所述显示系统包括显示屏及显示控制单元,所述显示屏能够显示来自所述摄像装置的视频信息,所述显示控制单元用来设置显示比例,并控制所述显示屏按所述显示比例放大或缩小所述视频信息进行显示。
[0010]进一步的,所述惯性测量单元的移动幅度与所述需要移动的机械臂的移动幅度成第一比例,该第一比例由所述倍率值所决定,所述机械臂的移动幅度与所述移动的机械臂在所述显示屏上的移动幅度成第二比例,该第二比例由所述显示比例决定。
[0011]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括与所述中央处理器连接的人工操作系统,所述人工操作系统包括手动移动步距设置单元和手动移动步数设置单元;所述手动移动步距设置单元用于设置机械臂移动一步的距离;所述手动移动步数设置单元用于设置机械臂的移动步数。
[0012]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括USB接口,所述USB接口用于连接外部编辑设备。
[0013]进一步的,所述新型工业机器人示教器还包括用户自定义按钮,用于用户进行功能扩展。
[0014]与现有技术相比,本发明设置惯性姿势操作系统,使得示教者通过移动示教器就能控制机械臂移动,从而完成工业机器人的示教流程,大大降低了对示教者的操作技能要求。
【附图说明】
[0015]图1为本发明提供的新型工业机器人示教器的结构原理框图;
[0016]图2为惯性姿势操作模式下的操作流程图;
[0017]图3为人工操作模式下的操作流程图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]如图1所述,本实施例提供了一种新型工业机器人示教器,包括中央处理器1、与中央处理器1连接的运动关节选择单元2 ;中央处理器1与机器人的控制系统(未图示)通过通信网络连接;运动关节选择单元2用于选择需要移动的机械臂(未图示);该新型工业机器人示教器还包括与中央处理器1连接的惯性姿势操作系统4,惯性姿势操作系统4包括惯性测量单元41,惯性测量单元41用于收集示惯性测量单元的移动轨迹,并将惯性测量单元的移动轨迹传送给中央处理器1;中央处理器1基于惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹,并将机械臂示教移动轨迹传送给机器人的控制系统(未图示),机器人的控制系统(未图示)基于机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂(未图示)执行相应的动作。
[0020]在一个实施例中,所述惯性测量单元可以设置于所述示教器本体上,也可以设置于示教器本体外,通过连线或无线与所述示教器本体内的中央处理器相连。所述惯性测量单元的移动轨迹可以是所述示教器本身的移动轨迹。
[0021]本实施例中的新型工业机器人示教器还包括与中央处理器1连接的方向锁定单元3,方向锁定单元3用于锁定需要移动的机械臂(未图示)的移动方向。优选地,方向锁定单元1提供多个锁定方向选择,比如分别包括X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、对角方向。在所述方向锁定单元3选择一个锁定方向后,中央处理器1根据惯性测量单元41收集的惯性测量单元的移动轨迹提取示教器在该锁定方向上的移动轨迹,并基于示教器在该锁定方向上的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹。
[0022]本实施例中,惯性姿势操作系统4还包括惯性移动倍率设置单元42,惯性移动倍率设置单元42用于设置倍率值,并将倍率值传送给中央处理器1 ;惯性移动倍率设置单元42设置一个倍率值后,中央处理器1基于所述惯性测量单元的移动轨迹和设置的倍率值产生机械臂示教移动轨迹。
[0023]由于示教者在示教过程中,需要随时观察机械臂的移动情况,以便及时调整机械臂的移动方向、移动幅度等示教参数。为了方便观察机械臂的移动情况,示教器往往设有捕捉机械臂移动图像的摄像装置和显示图像的显示装置。现有的显示装置一般只是通过显示屏按固定比例显示机械臂的移动轨迹。使用这种显示装置,当机械臂的实际移动幅度非常小时,示教者很难从显示屏中清楚地观察到机械臂的移动轨迹;而当机械臂的实际移动幅度非常大时,示教者通过显示屏可能只能捕捉到机械臂移动轨迹的局部图像。
[0024]为了解决这个问题,本实施例中的新型工业机器人示教器还包括摄像装置(未图示)和显示系统5。所述摄像装置用于采集需要移动的机械臂的视频信息。显示系统5包括显示屏51及显示控制单元52,显示屏51用于显示机械臂的视频信息,显示控制单元52则用来设置显示比例,并控制显示屏按设置的显示比例放大或缩小所述视频信息。例如,如果机械臂的移动幅度过小时,可以通过显示控制单元51设置一个较大的显示比例,显示屏就能放大显示机械臂的移动轨迹,从而清楚地显示机械臂的移动轨迹;如果机械臂的移动幅度过大,可以通过显示控制单元51设置一个较小的显示比例,显示屏就能缩小显示机械臂的移动轨迹,从而完整地捕捉到机械臂的移动轨迹。
[0025]通过设置合适的显示比例,能保证示教者清楚、完整地观察到机械臂的移动情况。示教者根据显示屏显示的机械臂的移动轨迹及移动结束后的坐标位置,判断示教目的是否达到。如果示教目的达到,则结束示教过程;如果示教目的尚未达到,则示教者重新设置锁定移动方向、倍率值等示教参数后,再次移动示教器,重复示教过程,直至达到示教目的。
[0026]综上所述的,所述惯性测量单元的移动幅度与所述需要移动的机械臂的移动幅度成第一比例,该第一比例由所述倍率值所决定。所述机械臂的移动幅度与所述移动的机械臂在显示屏上的移动幅度不同成第二比例,该第二比例由所述显示比例决定。通过调整所述倍率值和所述显示比例,操作者可以找到自己最后舒适的操作方式和观察模式。
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