本发明涉及机器人领域，特别涉及一种工业机器人牵引示教系统。
背景技术：
如今，随着机器人技术的不断发展，机器人已经在人类社会的工业生产领域当中扮演着举足轻重的角色，机器人的大批量应用提升了工厂的生产自动化程度，提升了生产线的制造效率。由于工业生产中任务复杂多变，企业为提高作业效率，需要能够高效地切换任务、调整设备和程序，进而需要提高工业机器人的编程效率，缩短编程时间。
目前工业机器人多采用示教方式完成程序输入。所谓示教，即将特定路径的起点、终点、关键点坐标值及运动方式预先存储在机器人控制器中，由运动控制器根据起点、终点、关键点的坐标值，按照指定的运动方式完成路径规划和轨迹插补，进而驱动工业机器人沿着该特定路径运动。
目前，工业机器人采用的示教方式主要有现场示教、虚拟示教和牵引示教三类，其中的牵引示教是由操作人员驱动多自由度的机械臂，该机械臂将操作人员手部的牵引力、扭转力矩经解耦计算，分析出操作人员的控制意图，并发送给工业机器人控制器，工业机器人控制器根据该压力和扭转力矩数值的大小和方向，驱动工业机器人各个关节协调运转，实现随动、伺服控制。
在对工业机器人牵引示教过程中，经常会遇到突然断电的情况，一旦突然断电，运动中的机械臂在惯性作用下会不断地摇晃和摆动，或者被机械臂夹持的重物很可能会掉落，再加上缺乏断电警示装置，从而会给正在工作中的工人们带来危险。
技术实现要素：
本发明意在提供一种工业机器人牵引示教系统，能够在机器人突然断电时发出警示以保证机器人周围工人的安全。
为解决上述技术问题，本发明提供的基础方案如下：
工业机器人牵引示教系统，包括多自由度的机械臂，机械臂包括基座和多个活动臂，相邻两个活动臂之间设有活动关节，活动臂通过活动关节依次连接在基座上，相邻两个活动臂之间设有u形囊，u形囊的两端分别与相邻两个活动臂固接，所述u形囊中设有将u形囊分为两个部分的电磁阀，所述电磁阀通电时打开；所述u形囊的远离基座的一侧开设有通孔，通孔处设有薄膜，u形囊薄膜处连接有条形管，条形管远离u形囊的一端套接有锥形罩壳，锥形罩壳内设有簧片。
基础方案的工作原理：当工业机器人在正常工作时，随着活动臂的多自由度的运动，相邻两个活动臂之间的距离会发生动态的变化，由于此时正常通电，电磁阀处于打开的状态，随着相邻活动臂之间的距离变化，u形囊内两个部分的气体能够通过打开的电磁阀进行气体的流通，从而不会影响活动臂的正常使用。
当工业机器人在牵引示教的过程中突然断电时，电磁阀断电而关闭，活动臂在惯性作用下发生摆动，在摆动的过程中，活动臂会挤压u形囊，由于电磁阀已经关闭，u形囊远离基座一侧内的气体受到挤压后无法再从电磁阀进入另外一侧，u形囊远离基座一侧内的气体只能将薄膜挤破冲入条形管内，进入条形管内的气体形成气流再进入锥形罩壳内，气流吹动簧片振动而发出鸣叫，从而起到警示周围工人的作用，并且在气流向外吹出的过程中，喷出的气体会给活动臂一个反冲力，起到对活动臂下摆时的缓冲作用，减慢活动臂下摆的速度，避免活动臂迅速下摆撞击到周围正在工作的工人。
基础方案的有益效果为：与工业机器人牵引示教装置相比，本发明中的u形囊中的电磁阀在工业机器人突然断电时，能够阻挡u形囊两部分之间的气体流通，受到活动臂挤压的u形囊内的气体能够冲破薄膜通过条形管和锥形罩壳向外喷出，向外喷出的气体一是能够提供给活动臂下摆时的缓冲力，二是能够吹动锥形罩壳内的簧片振动起到对周围工人的警示作用，提醒工人避开机械臂，保障工人们的生命安全。
进一步，所述活动臂上设有摄像头和与摄像头信号连接的无线通信模块，摄像头通过无线通信模块通信连接有供工作人员观看的显示屏，所述摄像头用于采集工业机器人周围的环境图像并通过无线通信模块发送给显示屏显示。
工业机器人在牵引示教的过程中，摄像头能够一直对机器人周围的环境进行采集，并将采集到的图像信息通过无线通信模块发送给显示屏显示，工作人员通过观看显示屏即可了解机器人周围的工人们的工作情况。
进一步，还包括设置在末端活动臂上的机械手，所述机械手包括两块夹持块，两块夹持块相对的一侧开设有半圆形的弧形腔，两块夹持块对合时弧形腔形成夹持重物的圆形腔，所述夹持块弧形腔处开设有通道，通道内设有朝向弧形腔内的吸盘，通道内远离弧形腔的一侧设有与吸盘固接的气囊，气囊远离吸盘的一侧与条形管之间连通有波纹管。
通过机器人的控制系统来控制机械手的两块夹持块的开合来夹持重物，当重物被夹持在两块夹持块对合形成的圆形腔内时，若机器人突然断电，由于气囊远离吸盘的一侧与条形管之间设有波纹管，进入条形管内的部分气体通过锥形罩壳向外喷出，另一部分通过波纹管进入气囊内使气囊发生膨胀，又因为u形囊受到的压力远大于气囊受到的压力，吸盘与气囊固接，膨胀的气囊会推动吸盘向外，吸盘朝向弧形腔内设置，所以吸盘会瞬间被推动到圆形腔内与重物贴合，从而达到对重物的吸引作用，避免因机器人断电而活动臂发生摆动使重物下落砸伤工人。
进一步，所述气囊与通道内壁粘接。
采用气囊与通道内壁粘接，能够增加吸盘与重物贴合时对重物的吸引力。
进一步，所述锥形罩壳外设有共鸣箱。
共鸣箱能够增大气流吹动簧片振动时的鸣叫声，进一步提醒工人避开机器人。
进一步，所述簧片沿锥形罩壳周向均匀地设置有3个。
采用上述结构，能够使簧片振动发出的鸣叫声最大。
附图说明
图1为本发明工业机器人牵引示教系统实施例的结构示意图；
图2为图1中a处的放大示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：基座1、活动臂2、u形囊3、电磁阀4、通孔5、薄膜6、条形管7、锥形罩壳8、机械手9、簧片10、夹持块91、弧形腔92、通道93、吸盘94、气囊95、波纹管96。
如图1所示，本发明工业机器人牵引示教系统，包括多自由度的机械臂，机械臂包括基座1和多个活动臂2，相邻两个活动臂2之间设有活动关节，活动臂2通过活动关节依次连接在基座1上，相邻两个活动臂2之间设有u形囊3，u形囊3的两端分别与相邻两个活动臂2固接，u形囊3中设有将u形囊3分为两个部分的电磁阀4；u形囊3的下侧开设有通孔5，通孔5处设有薄膜6，u形囊3的薄膜6处连接有条形管7，条形管7远离u形囊3的一端套接有锥形罩壳8，锥形罩壳8内设有簧片10，簧片10沿锥形罩壳8周向均匀地设置有3个，锥形罩壳8外设有共鸣箱。
如图2所示，还包括设置在末端活动臂2上的机械手9，机械手9包括两块夹持块91，两块夹持块91相对的一侧开设有半圆形的弧形腔92，两块夹持块91对合时弧形腔92形成夹持重物的圆形腔，夹持块91弧形腔92处开设有通道93，通道93内设有朝向弧形腔92内的吸盘94，通道93内远离弧形腔92的一侧设有与吸盘94固接的气囊95，气囊95与通道93内壁粘接，气囊95远离吸盘94的一侧与条形管7之间设有波纹管96。
活动臂2上设有摄像头和与摄像头信号连接的无线通信模块，摄像头通过无线通信模块通信连接有供工作人员观看的显示屏，摄像头用于采集工业机器人周围的环境图像并通过无线通信模块发送给显示屏显示。
该工业机器人牵引示教系统的具体使用场景为：
当工业机器人在正常工作时，随着活动臂2的多自由度的运动，相邻两个活动臂2之间的距离会发生动态的变化，由于电磁阀通电打开，断电后关闭，此时工业机器人正常通电，电磁阀4处于打开的状态，随着相邻活动臂2之间的距离变化，u形囊3内两个部分的气体能够通过打开的电磁阀4进行气体的流通，从而不会影响活动臂2的正常使用。
当工业机器人在牵引示教的过程中突然断电时，电磁阀4断电而关闭，活动臂2在重力作用下发生摆动，在摆动的过程中，活动臂2会挤压u形囊3，由于电磁阀4已经关闭，u形囊3远离基座1一侧内的气体受到挤压后无法再从电磁阀4进入另外一侧，u形囊3远离基座1一侧内的气体只能将薄膜6挤破冲入条形管7内，进入条形管7内的气体形成气流再进入锥形罩壳8内，气流吹动簧片10振动而发出鸣叫，从而起到警示周围工人的作用，并且在气流向外吹出的过程中，喷出的气体会给活动臂2一个反冲力，起到对活动臂2下摆时的缓冲作用，减慢活动臂2下摆的速度，避免活动臂2迅速下摆撞击到周围正在工作的工人。
通过机器人的控制系统来控制机械手9的两块夹持块91的开合来夹持重物，当重物被夹持在两块夹持块91对合形成的圆形腔内时，若机器人突然断电，由于气囊95远离吸盘94的一侧与条形管7之间设有波纹管96，进入条形管7内的部分气体通过锥形罩壳8向外喷出，另一部分通过波纹管96进入气囊95内使气囊95发生膨胀，又因为吸盘94与气囊95固接，膨胀的气囊95会推动吸盘94向外，吸盘94朝向弧形腔92内，所以吸盘94会瞬间被推动到圆形腔内与重物贴合，从而达到对重物的吸引作用，避免因机器人断电而活动臂2发生摆动使重物下落砸伤工人。
工业机器人在牵引示教的过程中，摄像头能够一直对机器人周围的环境进行采集，并将采集到的图像信息通过无线通信模块发送给显示屏显示，工作人员通过观看显示屏即可了解机器人周围的工人们的工作情况。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。