机器人手执示教方法_2

文档序号:9243492阅读:来源:国知局
出扭矩减小或改 变输出扭矩的方向。
[0027] 该步骤能够使得机器人在学习步骤处于助力模式,降低了以手驱动机器人所需要 的力量。
[0028] 上述的机器人手执示教方法,时间z是时间t的倍数,或者运行时长是学习时长的 倍数。时间z可以是时间t的整数倍,或者运行时长是学习时长的整数倍(此时运行步骤 时机器人动作比学习步骤快),时间t也可以是时间Z的整数倍,或者学习时长是运行时长 的整数倍(此时学习步骤时机器人动作比运行步骤快)。
[0029] 上述的机器人手执示教方法,主控器与各驱动器是一体。
[0030] 上述的机器人手执示教方法,驱动机构还包括减速器,减速器的输入轴与伺服电 机的输出轴相连;减速器壳体和伺服电机的机座固定在一个关节中一个手臂上,减速器输 出轴与该关节中的另一个手臂相连。
[0031] 上述的机器人手执示教方法,所述机器人至少包括第一关节、第二关节两个关节; 第一关节中的两个手臂中的一个是固定座,另一个是相对于固定座运动的第一手臂;第二 关节中的两个手臂中的一个是第一手臂,另一个是相对于第一手臂运动的第二手臂。
[0032] 上述的机器人手执示教方法,驱动机构还包括螺母丝杆机构,螺母固定在关节中 一个手臂上,与螺母配合的丝杆与伺服电机输出轴相连;伺服电机的机座固定在该关节中 的另一个手臂上;另一个手臂在平行于丝杆的方向上滑动设置在螺母或该关节中的一个手 臂上。
[0033] 上述的机器人手执示教方法,驱动机构还包括齿轮齿条机构,齿条固定在关节中 一个手臂上,与齿条配合的齿轮与伺服电机输出轴相连;伺服电机的机座固定在该关节中 的另一个手臂上;另一个手臂在平行于齿条的方向上滑动设置在该关节中的一个手臂上。
【附图说明】
[0034] 图1是机器人关节的结构示意图;
[0035] 图2是机器人主控器、伺服电机等原理框图;
[0036] 图3是学习起始时刻的机器人关节的原理图;
[0037] 图4是学习起始时刻的关节1、2的俯视原理图;
[0038] 图5是学习结束时刻的机器人关节的原理图;
[0039] 图6是学习结束时刻的关节1、2的俯视原理图。
【具体实施方式】
[0040] 参见图1所示的机器人包括关节1 - 5共5个关节。
[0041] 关节1包括作为手臂11的固定座、手臂12、驱动手臂12相对于固定座转动的驱动 机构13、法兰盘14等。驱动机构13包括伺服电机131、与伺服电机电连接以控制伺服电机 的驱动器132、与伺服电机131相连的编码器133、减速器134。法兰盘14固定在手臂(固 定座)11上,伺服电机131和减速器134壳体均固定在法兰盘14上。减速器134的输入轴 与伺服电机131的输出轴相连;减速器134输出轴与手臂12通过螺栓15相连。伺服电机 131动作,通过减速器134带动手臂12相对于固定座11绕轴线16在水平面内转动。
[0042] 关节2包括手臂12、手臂22、驱动手臂12和手臂22相对转动的驱动机构23、法 兰盘24等。驱动机构23包括伺服电机231、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器 232、与伺服电机231相连的编码器233、减速器234。法兰盘24固定在手臂22上,伺服电 机231和减速器234壳体均固定在法兰盘24上。减速器234的输入轴与伺服电机231的 输出轴相连;减速器234输出轴与手臂12通过螺栓25相连。伺服电机231动作,通过减速 器234带动手臂22相对于手臂12绕轴线26在水平面内转动。
[0043] 关节3包括手臂22、手臂32、驱动手臂32相对于手臂22上下移动的驱动机构33、 电机支架34、线轨等。驱动机构33包括伺服电机331、与伺服电机电连接以控制伺服电机的 驱动器332、与伺服电机331相连的编码器333、联轴器335、螺母丝杆机构等。螺母丝杆机 构包括转动设置在丝杠座337上的丝杠336、固定在手臂22上的滑块座338、与丝杠配合并 固定在滑块座338上的螺母339等。线轨包括设置在滑块座上的线轨滑块37、与线轨滑块 上下滑动配合的导轨38。电机支架34和丝杠座均固定在手臂32上,手臂32与导轨固定。 伺服电机331动作,通过联轴器驱动丝杠转动,由于螺母通过滑块座固定在手臂22上,所以 丝杠在转动的同时相对于螺母上下移动。丝杠上下移动时,丝杠座、伺服电机333、手臂32、 导轨等一起相对于滑块座(和手臂22)上下移动。线轨设置在滑块座与手臂32之间,对手 臂的上下移动起到导向作用。
[0044] 关节4主要包括手臂32、手臂42、驱动手臂42相对于手臂32转动的驱动机构43 等。驱动机构43包括伺服电机431、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器432、与伺 服电机431相连的编码器433、减速器434。伺服电机431和减速器434壳体均固定在手臂 32上。减速器434的输入轴与伺服电机431的输出轴相连;减速器434输出轴与手臂42通 过螺栓45相连。伺服电机431动作,通过减速器434带动手臂42相对于手臂32绕轴线在 水平面内转动。
[0045] 关节5主要包括手臂42、手臂52、驱动手臂52相对于手臂42转动的驱动机构53 等。驱动机构53包括伺服电机531、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器532、与伺 服电机531相连的编码器533、减速器534。伺服电机531和减速器534壳体均固定在手臂 42上。减速器534的输入轴与伺服电机531的输出轴相连;减速器534输出轴与手臂52通 过螺栓55相连。伺服电机531动作,通过减速器534带动手臂52相对于手臂42绕轴线在 竖直面内转动。
[0046] 参见图2,主控器6与各驱动器132、232、332、432、532电连接,各编码器133、233、 333、433、533的输出接主控器。
[0047] 实施例1 :
[0048] 第一种机器人手执示教方法如下:
[0049] a、学习步骤:
[0050] al、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式,假定伺服电机131输出使得手 臂12相对于手臂11在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩nl,伺服电机231输出使得 手臂22相对于手臂12在水平面具有顺时针转动趋势的输出扭矩n2 ;伺服电机331输出使 得手臂32相对于手臂22在竖直面具有向上移动趋势的输出扭矩n3 ;伺服电机431输出使 得手臂42相对于手臂31在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩n4,伺服电机531输出 使得手臂52相对于手臂42在竖直具有顺时针转动趋势的输出扭矩n5 ;机器人处于静止状 ??τ O
[0051] a2、以手驱动机器人,假定驱动时,关节1、2、3动作(指某个关节中的两个手臂产 生了相对运动),关节4、5未动作(指某个关节中的两个手臂未产生相对运动)。手驱动机 器人时作为学习起始时刻开始计时,主控器记录各编码器在每隔Is的各学习时刻时的学 习输出值,直到外力停止,共计时长5s。参见图3、4,在开始计时的Os时(学习起始时刻), 手臂12与竖直面7之间的夹角为0,手臂22与手臂12在水平面内的夹角为Y0,手臂32顶 端高出手臂22所在水平面的高度为H0。参见图5、6,在经过5s后(学习结束时刻),手臂 12与竖直面7之间的夹角为XI,
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