一种工业机器人数字化教学轨迹板的制作方法

本实用新型涉及一种基础功能轨迹板，应用领域为工业机器人教学。

背景技术：

现有教学轨迹板通常为任务模式，即把工业机器人的教学知识点按照任务的模式分块布置在轨迹板上；例如，在轨迹板上画一条规则的直线和圆弧组合训练示教编程，再画一条复杂曲线练习离线编程；此种通过任务模式教学的轨迹板存在着局限性，由于各任务之间没有关联，而轨迹板因为尺寸的限制可呈现的任务有限，因而存在功能单一和不可持续性的问题；比如，学生经过一个星期完成此轨迹板的所有任务，这块轨迹板就失去了作用，性价比较低；

另外，在练习工业机器人编程时，一般通过末端执行器轨迹运行精度来验证程序编写的质量；而传统模式下仅通过目测来观察末端工具，在轨迹运行过程中是否超出要求的范围，缺乏科学的检测手段，最终影响教学质量和学生的严谨态度。

技术实现要素：

为了克服现有技术中训练任务匮乏、教学功能单一、不具有可持续性以及缺乏科学的检测手段等缺陷，本实用新型提供一种多任务关联的教学轨迹板，同时采用数字化的手段完成对轨迹精度的检测；

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数字化教学轨迹板，包括轨迹板、信号检测装置和轨迹板支架，轨迹板与支架之间通过螺钉连接，轨迹板支架连接教学设备台面，信号检测装置内嵌在轨迹板的凹槽中；

上述的数字化教学轨迹板，轨迹板表面分为两个区域，第一区域为基础功能训练区域，所述基础功能训练区域外围是一条矩形轨迹线，矩形轨迹线的四角添加圆角轨迹线；在矩形轨迹线的长和宽方向设置中心线轨迹线，交点为矩形的中心点。以矩形的中点为中心，从内向外依次添加圆形轨迹、椭圆轨迹和正方形轨迹，此三条轨迹互不相交，正方形轨迹的四个顶点位于两条中心线轨迹上；两条中心线轨迹线将矩形分为四个区域，第一区域内布置了一条椭圆轨迹，第二区域内放置了一个企鹅的图案，第三区域和第四区域各放置一个带坐标系的三角形轨迹，两个三角形轨迹相对旋转了一定的角度，平移一定的距离。同时，轨迹板上的轨迹交点处都设计一个通孔，四条边分别设置两个螺钉孔；

上述的数字化教学轨迹板，所述第二区域为自由创作区域；自由创作区域设计为一个双层台阶式的凹槽，第一层凹槽尺寸为297mm×194mm，第二层凹槽尺寸为297mm×210mm，恰好为一张A4纸大小，第二层凹槽的高度为0.5mm；两个凹槽的矩形外轮廓短边重合，长边均匀对称，中心线重合；在第一层凹槽与第二层凹槽两边的空隙各加工两个螺纹孔；

上述的数字化教学轨迹板，所述信号检测装置分为光电传感器和LED灯两部分，在前述轨迹板上通孔内安装光电传感器，每个光电传感器连接一个LED灯；

上述的数字化教学轨迹板，所述轨迹板支架由轨迹板支撑平台和立柱组成；轨迹板支撑平台选用铝合金材质，厚度为10mm；支撑平台长宽尺寸与前述轨迹板相同，支撑平台与轨迹板通过螺钉连接。所述立柱采用铝型材结构，四根立柱一端通过螺钉与轨迹板支撑平台连接，另一端通过螺钉固定在支撑平台；

本实用新型的有益效果是，本实用新型轨迹板采用不同形状的相交轨迹进行练习，有效地消除了传统轨迹板在教学时所存在的各任务之间没有关联的缺陷；将光电传感器和LED灯设置在轨迹板上后，可方便通过LED灯的亮灭来直观的显示机器人末端工具运行的轨迹线路，从而保证了轨迹运行的精度，提高了教学质量和效率；

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型示意图；

图2为轨迹板面板的示意图；

图3为轨迹板面板背面示意图；

图中1.轨迹板面板，2.信号检测装置，3.轨迹板支撑，4.基础功能训练区域，5. 自由创作区域，6.矩形轨迹线，7.圆角轨迹线，8.第一椭圆轨迹线，9.正方形轨迹线，10.第二椭圆轨迹线，11.圆形轨迹线，12.第一三角形轨迹线，13.第二三角形轨迹线，14.企鹅轨迹线，15.轨迹板凹槽，16.轨迹板螺钉孔，17.固定纸张螺纹孔，18.第一层凹槽，19.第二层凹槽

具体实施方式：

【实施例1】

轨迹板面板1包括基础功能训练区域4和自由创作区域5；在基础功能区域中，最外围矩形轨迹线6可以训练示教编程的直线运动指令，圆形轨迹线11可以训练圆弧运动指令编程，圆角轨迹线7可以训练转弯区数据的使用，椭圆形轨迹线8和企鹅轨迹线11可以联系机器人离线编程，第一三角形轨迹线12可以练习工件坐标系的建立，结合第二三角形轨迹线13可以练习工件坐标系的偏移；在自由创作区域5，将一张A4纸塞入第二层凹槽19中，拧紧轨迹板面板螺钉孔17内的顶丝，将纸固定好；工业机器人可以通过末端工具拿起记号笔在这张纸上画出自己编写好的图案或字体；

【实施例2】

当笔尖经过轨迹板面板上凹槽15中的光电传感器时，会触发连接的LED灯变亮，通过此种方法可以直观的验证学生编写的轨迹程序是否正确；由于此面板轨迹相交，各功能之间有关联，所以适用于竞赛平台；例如，起点为面板左上角点，终点为右下角点，要求轨迹中间必须经过正方形轨迹9和椭圆轨迹10，考察学生综合运用示教编程、离线编程和程序调用的能力；再比如，让学生自己设计轨迹，如何可用最短的时间触发所有的LED灯变亮，考察学生控制速度和加速度的编程能力。