一种具有背部按键的机器人示教器的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种具有背部按键的机器人示教器。

背景技术：

随着工业自动化生产的推广应用，越来越多的工业机器人运用于生产中，而这些工业机器人在生产过程中的可操作性和调试的方便性成为急需解决的问题之一，目前多采用示教器针对工业机器人进行相关的操作和调试。

机器人示教器一般具有液晶屏、蜂鸣器、使能开关和若干操作按键，并且操作按键都布置在示教器正面，使能开关布置在示教器背面。但是示教器作为一种手持设备，整体尺寸有限，布置较多按键时需要占用很大的正面空间，限制了按键总数。常规的解决方法是使用触摸屏输入，而作为一种工业控制设备，触摸屏输入相对按键，仍然有可靠性低、输入效率低的缺点。因此在示教器整体设计中存在着按键数量较多而示教器正面面积有限的矛盾。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种具有背部按键的机器人示教器，使用示教器背面的空间放置按键并通过显示屏、蜂鸣器来提示当前手指所处按键位置的方法解决背部按键盲打问题，从而解决上述矛盾，背面按键直观，提高了示教器操作的便利性和准确性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种具有背部按键的机器人示教器，包括显示屏，在示教器背部设置有至少一个控制机器人动作的机械按键，在每个所述机械按键上设置有触摸按键，通过触摸按键的触摸反馈信号将手指所放置的当前机械按键信息反馈至显示屏进行相应的提示，以实现准确控制机器人动作。本实用新型通过在背部设置机械按键，并在机械按键上设置触摸按键，在手指触摸到相应机械按键上的触摸按键时进行相应的显示提示，从而操作人员在确认后进一步的按下相应机械按键进行机器人动作的操作，实现了操作人员无需观察示教器背部按键的准确盲打操作。

优选的，还包括示教器MCU，所述触摸反馈信号经过示教器MCU处理后，由示教器MCU或通知外部机器人控制器控制显示屏进行相应的提示。根据示教器成本和MCU硬件集成度，可采用集成了显示驱动的示教器MCU处理触摸反馈信号后直接控制显示屏显示，或采用无集成显示驱动的示教器MCU发送相应信息至外部机器人控制器来驱动控制显示屏显示。

优选的，还包括蜂鸣器，所述触摸反馈信号经过示教器MCU处理后，示教器MCU驱动蜂鸣器发出声音提示操作者手指所放置的当前机械按键功能。采用进一步的蜂鸣器声音提示可提高操作的便利性和准确性。

优选的，所述蜂鸣器发出的声音根据不同机械按键而不同。根据不同机械按键发出不同的蜂鸣器声音可进一步提示操作者相关操作信息，提高操作的便利性和准确性。

优选的，所述触摸按键为凸起设置。将触摸按键进行凸起设置，可进一步方便操作人员的准确触摸操作，避免误操作。

优选的，所述机械按键包括至少1对机械按键，用于控制机器人相应轴的正向和负向动作。根据机器人的轴正向和负向动作控制操作将机械按键成对设置，以提高操作的便利性。

优选的，所述机械按键分为3个区，第一个区有3对机械按键，对应机器人的第1、2、3轴的动作或者X、Y、Z位置坐标的动作；第二个区有3对机械按键，对应机器人的第4、5、6轴的动作或者Rx、Ry、Rz姿态坐标的动作；第三个区有至少2对机械按键，对应机器人的第7轴及外部轴的动作。依据工业机器人的轴功能，将机械按键分为3个区，分别对应机器人的不同功能轴或者位置、姿态、外部轴坐标，可以有效帮助操作者仅通过触觉即可找到需要的按键，而不必通过视觉观察。

优选的，所述机械按键按每对机械按键相邻排布编排为两列，每个区进行凹陷设置，各区之间设置有隔档。在机械按键分区的基础每对按键相邻排布编排成两列，并进一步增加按键区的凹陷和隔档的设计，可以更加便利操作者通过触觉在各个区不同轴之间的同步/异步按键操作，减少错区等误操作。

优选的，所述机械按键的每对机械按键根据人体工程学进行斜向布置。针对轴的手动操作时正向运动和负向运动需要频繁调整的特点，根据人体工程学设计，对每对机械按键的两个按键水平位置进行不同设置，即每对机械按键进行斜向设置，外侧按键略向下挫或上扬，以适应手指姿态，便于一根手指同时操作正向和负向两个按键。

优选的，所述根据人体工程学进行斜向布置包括左手握持斜向布置、右手握持斜向设置和双手握持斜向设置。根据操作人员的操作习惯进行左手、右手或双手的斜向设置，以便利操作人员的握持操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的具有背部按键的机器人示教器，在不改变示教器体积和正面尺寸的条件下，大大增加了按键数量，通过背部机械/触摸按键结合，通过触摸按键的触摸反馈信号将手指所放置的当前机械按键信息反馈至显示屏进行相应提示的方法实现了示教器背部按键盲打准确操作，方便操作人员。

2.本实用新型的具有背部按键的机器人示教器，可进一步在显示屏提示操作的基础上增加蜂鸣器声音提示，更可根据不同的机械按键功能发出不同的提示音，从而更加便利示教操作，降低误操作。

3.本实用新型的具有背部按键的机器人示教器，可进一步对背面按键区进行触摸按键凸起、按键功能分区、按键区凹陷、分区隔离和斜向错位布置等设置，完全符合人体工程学设计，操作舒适方便，大大降低误操作的可能性，提高了示教操作效率。

附图说明

图1为本实用新型的基于触摸的具有背部按键的机器人示教器工作原理图

图2为本实用新型的基于触摸的具有背部按键的机器人示教器背部示意图

图3为本实用新型的基于触摸的具有背部按键的机器人示教器背部按键设置图

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

本实用新型的基于触摸的具有背部按键的机器人示教器的一个具体实施例工作原理如图1所示，示教器包括示教器MCU、液晶显示屏、背部机械按键及设置其上的背部触摸按键、蜂鸣器及其他按键和开关，通过将触摸按键和机械按键结合起来，在机械按键的键帽上放置触摸按键感应片，当手指放到机械按键上时，触摸按键会首先发出信号。信号经过示教器MCU处理后，通知机器人控制器，直接输出信息至示教器的液晶显示屏，若示教器MCU本身集成了显示驱动也可通过示教器MCU直接控制显示屏显示，显示提示可以高亮提示当前所触摸到的机械按键，或在机器人动作示意显示图上高亮显示所触摸到的机械按键操作能引起的机器人动作，同时针对相应状态通知示教器MCU。MCU再驱动蜂鸣器发出声音提示操作者当前手指触摸到的按键功能。通过该设计，可以有效降低按键误操作的可能性。上述通过MCU或控制器进行相关显示及声音驱动的方法及软件程序均为本领域常用的技术，这里不再进行赘述。

更具体的，本实用新型的基于触摸的具有背部按键的机器人示教器的一个具体实施例的示教器背部及背部按键设置如图2和图3所示，通过将部分按键放置在示教器背面，一般放置到左手手指和/或右手手指容易触碰到的位置，充分利用空闲和闲置的手指。整个背后按键区在示教器背面处于地势较低的位置，按键区进行凹陷设置，且有隔档保护，可有效防止手指或其他物体的误触碰。

针对机器人各轴手动功能按键成对出现(轴的正向运动、负向运动)，涉及运动控制、对可靠性要求较高，使用时各轴操作切换比较频繁、操作时间段比较集中的特点，背部按键编排为两列，每一列分别实现正向和负向运动，且实现所有轴手动操作功能。

把背部按键分区，各区通过示教器背面外壳上的隔挡或者按键贴膜上的凸起来划分。并且依据工业机器人的轴功能，从上至下分为3个区，第一个区有3对按键，对应机器人的第1、2、3轴的手动按键或者X、Y、Z位置坐标的手动按键；第二个区有3对按键，对应机器人的第4、5、6轴的手动按键或者Rx、Ry、Rz姿态坐标的手动按键；第三个区有若干对按键，对应机器人的第7轴及外部轴的手动按键。通过分区和隔档的设计，可以有效帮助操作者仅通过触觉即可找到需要的按键，而不必通过视觉观察。

针对轴的手动操作时正向运动和负向运动需要频繁调整的特点，两列按键之间的水平位置不同，根据人体工程学设计，外侧一列按键斜向下挫或上扬，以适应手指姿态，便于一根手指同时操作正向和负向两个按键。人体工程学进行斜向布置按键可根据操作人员的操作习惯分为左手握持斜向布置、右手握持斜向设置和双手握持斜向设置。