一种工业机器人示教装置的制作方法

本实用新型是一种工业机器人示教装置，属于一种工厂或企业或学院工业机器人教学装置。

背景技术：

随着技术进步及企业的发展需要，工业机器人开始全面进入社会各个领域，在各类机电院校中开设工业机器人专业或相关课程，成为教育培训领域的迫切要求。本装置用于工业机器人的操作及编程实验实习辅助教学及科研工作中。

工业机器人教学培训、实验实习的实践手段，通常有两种方法：

一、直接在实际的工业机器人上，通过实际的手持盒进行操作、编程练习。

这种方法存在如下问题：

1. 对于初学者，机器人的操作编程，操作不当会造成人身安全问；

2. 因操作不当，造成的设备安全问题 ；

3. 每次操作编程，都会是一笔实际的开销 ：材料、磨损等。

二、或者通过操作计算机中的虚拟手持盒，控制虚拟机器人，学习操作、编程。

这种方法带来的问题是：

1.虚拟手持盒是PC机中的一个纯软件应用，通过鼠标或标准键盘，模拟实际的手持盒操作，使用中操作麻烦，效率较低；

2.虚拟手持盒中的操作编程软件跟实际手持盒中的软件不完全一致，不能完全替代使用实际手持盒的教学编程，由虚拟机器人转向实际机器人的教学中需要再次学习实际手持盒的操作；

3.在实际的操作示教机械臂的时候，因为操作技术的不完善，如果此时突然有人类或其他物体进入示教机械臂的工作范围中时，难免会出现意外，现有技术中的示教机械臂的安全措施做的还不够完善。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种工业机器人示教装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种工业机器人示教装置，包括示教机械臂、供电机构和底板，所述示教机械臂安装在固定底盘上，所述示教机器人由关节一、关节二、关节三以及伺服电机构成，所述关节一内部设置有关节控制器一、所述关节二的内部设置有关节控制器二，所述关节三的内部设置有关节控制器三，所述伺服电机安装关节一的右侧，所述关节二安装在关节一的上方，所述关节三安装在关节二的前方，所述固定底盘安装在底板上表面，所述底板的内部设置有压力传感器，所述底板的左端设置有左立柱，所述底板的右端设置有右立柱，所述左立柱的上方设置有红外发射器，所述右立柱的上方设置有红外接收器，所述示教机械臂、压力传感器、红外接收器以及红外发射器通过电性连接线连接供电机构，所述供电机构的上方设置有控制器，所述控制器的内部设置有印制电路板，所述印制电路板上焊接有单片机、储存器以及继电器，所述供电机构的侧面设置有警报器；所述红外发射器的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机的输入端还与红外接收器的输出端、压力传感器的输入端以及控制器的输入端连接，所述单片机的输出端与继电器的输入端连接，所述继电器的输出端与供电机构的输入端连接，所述供电机构的输出端与伺服电机的输入端以及警报器的输入端连接，所述单片机的输出端还与关节控制器一的输入端连接，所述关节控制器一的输出端与关节一的输入端连接，所述单片机的输出端还与关节控制器二的输入端连接，所述关节控制器二的输出端与关节二的输入端连接，所述单片机的输出端还与关节控制器三的输入端连接，所述关节控制器三的输出端与关节三的输入端连接。

进一步地，所述单片机通过关节控制器一控制关节一运动，所述单片机通过关节控制器二控制关节二运动，所述单片机通过关节控制器三控制关节三运动，所述关节控制器一、关节控制器二以及关节控制器三通过伺服电机提供动力。

进一步地，所述左立柱以及设置在左立柱上端的红外发射器设置有两个，两个左立柱以及设置在左立柱上端的红外发射器结构相同，两个左立柱以及设置在左立柱上端的红外发射器对称的安装在底板的左端。

进一步地，所述右立柱以及设置在右立柱上端的红外发射器设置有两个，两个右立柱以及设置在右立柱上端的红外发射器结构相同，两个右立柱以及设置在右立柱上端的红外发射器对称的安装在底板的右端。

进一步地，所述单片机与储存器双向数据连接。

进一步地，所述警报器为一种声光警报机构或蜂鸣式警报机构，所述警报器通过供电机构提供动力。

进一步地，所述供电机构为一种蓄电池组。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种工业机器人示教装置，1、可有效提高学习效率，提高学习者的操作能力，使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。

2、通过设置红外接收器和红外发射器，当有人类经过左立柱和右立柱的时候，可及时发现，并自动停止对伺服电机提供动力，使示教机械臂停止工作，保护人类人身安全。

3、通过设置压力传感器可检测底板上的重量变化，可及时发现是否有人类或其他物体进入示教机械臂的工作范围中，并自动停止对伺服电机提供动力，使示教机械臂停止工作，保护人类人身安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种工业机器人示教装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种工业机器人示教装置的印制电路板结构示意图；

图3为本实用新型一种工业机器人示教装置的工作原理框图；

图中： 1-示教机械臂、2-供电机构、3-底板、11-固定底盘、12-关节一、13-关节二、14-关节三、15-伺服电机、16-关节控制器一、17-关节控制器二、18-关节控制器三、21-电性连接线、22-控制器、23-警报器、24-印制电路板、25-单片机、26-储存器、27-继电器、31-左立柱、32-红外发射器、33-右立柱、34-红外接收器、35-压力传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供一种技术方案：一种工业机器人示教装置，包括示教机械臂1、供电机构2和底板3，示教机械臂1安装在固定底盘11上，示教机器人由关节一12、关节二13、关节三14以及伺服电机15构成，关节一12内部设置有关节控制器一16、关节二13的内部设置有关节控制器二17，关节三14的内部设置有关节控制器三18，伺服电机15安装关节一12的右侧，关节二13安装在关节一12的上方，关节三14安装在关节二13的前方，固定底盘11安装在底板3上表面，底板3的内部设置有压力传感器35，底板3的左端设置有左立柱31，底板3的右端设置有右立柱33，左立柱31的上方设置有红外发射器32，右立柱33的上方设置有红外接收器34，示教机械臂1、压力传感器35、红外接收器34以及红外发射器32通过电性连接线21连接供电机构2，供电机构2的上方设置有控制器22，控制器22的内部设置有印制电路板24，印制电路板24上焊接有单片机25、储存器26以及继电器27，供电机构2的侧面设置有警报器23。

红外发射器32的输出端与单片机25的输入端连接，单片机25的输入端还与红外接收器34的输出端、压力传感器35的输入端以及控制器22的输入端连接，单片机25的输出端与继电器27的输入端连接，继电器27的输出端与供电机构2的输入端连接，供电机构2的输出端与伺服电机15的输入端以及警报器23的输入端连接，单片机25的输出端还与关节控制器一16的输入端连接，关节控制器一16的输出端与关节一12的输入端连接，单片机25的输出端还与关节控制器二17的输入端连接，关节控制器二17的输出端与关节二13的输入端连接，单片机25的输出端还与关节控制器三18的输入端连接，关节控制器三18的输出端与关节三14的输入端连接，单片机25与储存器26双向数据连接。

单片机25通过关节控制器一16控制关节一12运动，单片机25通过关节控制器二17控制关节二13运动，单片机25通过关节控制器三18控制关节三14运动，关节控制器一16、关节控制器二17以及关节控制器三18通过伺服电机15提供动力。

左立柱31以及设置在左立柱31上端的红外发射器32设置有两个，两个左立柱31以及设置在左立柱31上端的红外发射器32结构相同，两个左立柱31以及设置在左立柱31上端的红外发射器32对称的安装在底板3的左端，右立柱33以及设置在右立柱33上端的红外发射器32设置有两个，两个右立柱33以及设置在右立柱33上端的红外发射器32结构相同，两个右立柱33以及设置在右立柱33上端的红外发射器32对称的安装在底板3的右端。

警报器23为一种声光警报机构或蜂鸣式警报机构，警报器23通过供电机构2提供动力，供电机构2为一种蓄电池组。

做为本实用新型的一个实施例：学习者可通过控制器22发出控制指令，继而通过单片机25控制示教机械臂1工作，可有效提高学习效率，提高学习者的操作能力，使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。

做为本实用新型的另一个实施例：通过设置红外发射器32和红外接收器34，红外发射器32会不停的发送红外光线，而红外接收器34会接收这个红外关系，这个接收的过程为一种正常的传输步骤，在实际使用的时候，每当有人类移动至红外发射器32和红外接收器34中间的时候，都会阻挡红外光线的接收，这个接收和阻挡的信息会传输至单片机25中，当每次红外光线传输被阻挡时，单片机25通过控制继电器27，继而控制供电机构2向警报器23供电，使警报器23工作，并控制供电机构2对伺服电机15停止提供动力，使示教机械臂1停止工作，保护人类人身安全。

在实际使用之前，工作人员可输入一压力的临界值至储存器26中，在实际使用的时候，压力传感器35可检测底板3上的压力信息并传输至单片机25中，单片机25在进一步的计算和处理后，通过与储存在储存器26中的压力临界值进行对比，若高于这个临界值，则单片机25通过控制继电器27，从而控制供电机构2向警报器23供电，使警报器23工作，并控制供电机构2对伺服电机15停止提供动力，使示教机械臂1停止工作，保护人类人身安全。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。