本发明涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种工业机器人教学系统。
背景技术：
随着科技迅猛发展，人民生活和工作的自动化、智能化程度越来越高，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、航空航天等各领域，出现了越来越多的机器人。
随着人力成本的不断增加，越来越多的服务性岗位将被服务机器人取代。国外，服务机器人的发展较早，成果较多，出现了像pepper人形机器人，其具有较多的功能，因此应用场合更广；国内对服务型机器人的研究起步较迟，但是近年来，在第四次产业革命的良好环境及国家政策大力扶持下，各种各样的机器人层次不穷。机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。因此，探索与研究工业机器人及制造业相关专业的新型教育机器人具有重要意义，而双臂机器人比单臂机器人有更多的优点，研究一套面向工业应用的双臂教育工业机器人教学系统，更具有重要的意义和实用价值。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业机器人教学系统，以有效改善上述缺陷。
本发明的实施例解决上述技术问题的技术方案如下：
一种工业机器人教学系统，包括：双臂机器人本体、操作柜、示教器、示教平台及控制器，所述示教平台设置在所述操作柜上，所述示教器与所述控制器连接，所述双臂机器人本体与所述控制器连接，所述示教器存储所述双臂机器人本体的动作指令，所述控制器控制所述双臂机器人本体在所述示教平台完成所述动作指令，其中，所述示教平台包括：搬运单元、码垛单元、分拣单元以及装配单元。
进一步地，所述系统还包括：夹爪工具，所述夹爪工具与所述双臂机器人本体连接。
进一步地，所述操作柜还包括：设置在所述操作柜的底部的万向轮和定向轮。
进一步地，所述控制器为触控面板控制器。
进一步地，所述搬运单元包括：第一工件组件和第一吸盘组件。
进一步地，所述码垛单元包括：码垛传输机和码垛格盒。
进一步地，所述分拣单元包括：第二工件组件、第二吸盘组件以及色标传感器。
进一步地，所述装配单元包括：第三工件组件、第三吸盘组件和拧螺丝工具。
进一步地，所述示教平台还包括：打磨单元和轨迹教学单元。
进一步地，所述轨迹教学单元包括：画板组件和画笔组件。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供了一种工业机器人教学系统，包括：双臂机器人本体、操作柜、示教器、示教平台及控制器，所述示教平台设置在所述操作柜上，所述示教器与所述控制器连接，所述双臂机器人本体与所述控制器连接，所述示教器存储所述双臂机器人本体的动作指令，所述控制器控制所述双臂机器人本体在所述示教平台完成所述动作指令，其中，所述示教平台包括：搬运单元、码垛单元、分拣单元以及装配单元。本发明通过操控双臂机器人本体来实际模拟工业中的搬运、码垛、分拣及装配等场景，使教学内容与就业内容更接轨，提升学生对机器人的学习兴趣。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种工业机器人教学系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一种搬运单元的结构框图；
图3为本发明实施例提供的一种码垛单元的结构框图；
图4为本发明实施例提供的一种分拣单元的结构框图；
图5为本发明实施例提供的一种装配单元的结构框图；
图6为本发明实施例提供的一种示教平台的结构框图。
图标：10-双臂机器人本体；20-操作柜；30-示教器；40-示教平台；50-控制器；41-搬运单元；42-码垛单元；43-分拣单元；44-装配单元；45-打磨单元；46-轨迹教学单元；411-第一工件组件；412-第一吸盘组件；421-码垛传输机；422-码垛格盒；431-第二工件组件；432-第二吸盘组件；433-色标传感器；441-第三工件组件；442-第三吸盘组件；443-拧螺丝工具。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。而在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种工业机器人教学系统的结构框图，请参照图1，所述系统包括：包括：双臂机器人本体10、操作柜20、示教器30、示教平台40及控制器50，在本实施例中，所述示教器30可以为个人电脑(personalcomputer，pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、可穿戴设备等终端设备，通过所述示教器30能够实现在线编程，也可以通过u盘等存储介质将程序指令拷贝到所述示教器30内，所述操作柜20放置在一水平面上，所述示教平台40设置在所述操作柜20上，所述示教平台40设置在所述操作柜20上远离所述水平面的一面，所述示教器30与所述控制器50连接，所述双臂机器人本体10与所述控制器50连接，所述示教器30存储所述双臂机器人本体10的动作指令，所述控制器50控制所述双臂机器人本体10在所述示教平台40完成所述动作指令，其中，所述示教平台40包括：搬运单元41、码垛单元42、分拣单元43以及装配单元44，所述控制器50基于所述动作指令控制所述双臂机器人本体10对待搬运器件的搬运、对待码垛器件的码垛、对待分拣器件的分拣以及对待装配器件的装配，以控制双臂机器人本体10实际模拟工业中的搬运、码垛、分拣及装配等场景。
作为一种实施方式，所述工业机器人教学系统还包括：夹爪工具，所述夹爪工具与所述双臂机器人本体10连接，在本实施例汇总，所述夹爪工具包括：第一夹爪和第二夹爪，所述双臂机器人本体10的左手臂与所述第一夹爪连接，所述双臂机器人本体10的右手臂与所述第二夹爪连接，所述控制器50通过执行所述示教器30内的动作指令，以控制所述双臂机器人本体10利用所述夹爪工具去夹爪待夹爪工件。
作为一种实施方式，所述操作柜20还包括：设置在所述操作柜20的底部的万向轮和定向轮，以使所操作柜20能够水平放置在所述水平面上，在本实施例中，所述定向轮的数量为2个，所述万向轮的数量为2个，在其他实施例中，所述定向轮和所述万向轮的数量也可以为其他值，所述定向轮用于定向固定，所述万向轮可实现自由移动，便于所述双臂机器人本体10能够在各个场所进行操作演示。
作为一种实施方式，所述控制器50为触摸面板控制器，在本实施例中，所述触摸面板控制器可为一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，控制双臂机器人本体10执行相应的操作，可用以取代机械式的按钮面板，在本实施例中，通过所述触摸面板控制器可以控制所述双臂机器人本体10的工作状态。
请参照图2，作为一种实施方式，所述搬运单元41包括：第一工件组件411和第一吸盘组件412，其中，所述第一工件组件411包括：第一工件和与第一工件支座，其中，所述第一工件支座上开设有至少一个工件槽，所述工件槽的大小与形状与所述第一工件的大小形状匹配，所述第一吸盘组件412包括：第一单吸盘和第一单吸盘支座，通过控制器50控制所述双臂机器人本体10利用夹爪工具夹爪第一吸盘，以对所述第一工件进行吸附，然后将所述第一工件搬运至目的地。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述第一单吸盘处，并以所述第一单吸盘为坐标原点，根据所述第一工件的位置、目的地的位置以及操作顺序在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
请参照图3，作为一种实施方式，所述码垛单元42包括：码垛传输机421和码垛格盒422，通过控制器50控制所述双臂机器人本体10利用夹爪工具夹爪第一吸盘，以对所述工件进行吸附，然后将工件搬运至传输机上的传输带上，最后通过所述双臂机器人本体10上的夹爪工具控制所述第一吸盘吸附所述传输带上的工件，并将工件放置在所述码垛格盒422内。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述第一单吸盘处，并以所述第一单吸盘为坐标原点，根据工件的位置、传输机的位置以及所述码垛格盒422的位置以及操作顺序，在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
请参照图4，作为一种实施方式，所述分拣单元43包括：第二工件组件431、第二吸盘组件432以及色标传感器433，所述色标传感器433与所述控制器50连接，其中，所述第二工件组件431包括：第二工件、第三工件以及第二工件支座，其中，所述第二工件和所述第三工件的颜色不同，在本实施例中，所述第二工件的颜色为绿色，第三工件的颜色为红色，所述第二吸盘组件432包括：第二单吸盘和第二单吸盘支座，色标传感器433是一种传感装置，是将检测到的物体的颜色与参考颜色进行比较并输出相应的信号至所述控制器50，所述控制器50基于从所述色标传感器433获取到的用于表征所述色标传感器433检测到的颜色与参考颜色匹配程度的信号进行处理，以控制所述双臂机器人本体10执行相应的操作，所述双臂机器人本体10通过所述夹爪工具夹爪所述第二单吸盘，以吸附所述第二工件或所述第三工件，然后将所述第二工件或所述第三工件放置在所述色标传感器433上的凹槽中进行颜色识别，并基于颜色识别的结果对颜色进行分类，以将所述第二工件和所述第三工件有序的放置在相应的位置。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述第二单吸盘处，并以所述第二单吸盘为坐标原点，根据工件的位置、色标传感器433的位置以及操作顺序，在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
请参照图5，作为一种实施方式，所述装配单元44包括：第三工件组件441、第三吸盘组件442和拧螺丝工具443，其中，所述第三工件组件441包括：第四工件、第五工件、第四工件支座和第五工件支座，所述第四工件放置在所述第四工件支座上，所述第五工件放置在所述第五工件支座上，所述第三吸盘组件442包括：双吸盘和双吸盘夹具支座，所述双臂机器人本体10上的第一夹爪夹持所述双吸盘，以吸附所述第四工件，并将所述第四工件装配到所述第五工件上，所述双臂机器人本体10上的第二夹爪夹持拧螺丝工具443以使所述第四工件与所述第五工件螺纹连接。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述双吸盘处，并以所述拧螺丝工具443为坐标原点，根据第四工件的位置、第五工件的位置、工件螺纹的位置以及操作顺序，在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
请参照图6，作为一种实施方式，所述示教平台40还包括：打磨单元45和轨迹教学单元46，其中，所述打磨单元45为打磨工具，所述双臂机器人本体10的夹爪工具夹持所述打磨工具，以对待打磨工件进行打磨。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器50启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器50连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述打磨工具处，并以所述打磨工具为坐标原点，根据待打磨件位置和操作顺序，在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
作为一种实施方式，所述轨迹教学单元46包括：画板组件和画笔组件，其中，画板组件包括：画板和画板支座，所述画笔组件包括：画笔和画笔支座，所述双臂机器人本体10的夹爪工具夹持所述画笔在所述画板上进行轨迹示教。
具体地，首先通过所述触摸面板控制器50启动所述双臂机器人本体10开关，接着所述示教器30与所述触摸面板控制器50连接，然后控制所述双臂机器人本体10的夹爪工具移动至所述画笔支座处，并以所述画笔为坐标原点，根据待画图形和操作顺序，在所述示教器30上相应修改程序的参数，并将修改好的程序上传至所述控制器50，并开启自动模式，所述控制器50基于修改好的程序控制机器人自动执行相应的动作。
所述工业机器人教学系统的教学模式为：讲授法、讨论法、读书指导法、自主学习法。首先编撰双臂机器人轨迹规划系统课程教材，并提供相关辅导书籍，然后通过教师课堂讲授、师生互动讨论、教师指导阅读相关辅导书籍、学生自主学习的方法，获取双臂教育机器人理论知识。
所述工业机器人教学系统的实训教学方法包括：现场教学法、直观演示法、练习法、任务驱动法。首先提供双臂教育机器人教学系统实物，然后由教师现场实际操作演示，学生再实际操作练习，最后通过布置任务深入学习，快速获取实操经验。
综上所述：本发明提供了一种工业机器人教学系统，包括：双臂机器人本体10、操作柜20、示教器30、示教平台40及控制器50，所述示教平台40设置在所述操作柜20上，所述示教器30与所述控制器50连接，所述双臂机器人本体10与所述控制器50连接，所述示教器30存储所述双臂机器人本体10的动作指令，所述控制器50控制所述双臂机器人本体10在所述示教平台40完成所述动作指令，其中，所述示教平台40包括：搬运单元41、码垛单元42、分拣单元43以及装配单元44。本发明通过操控双臂机器人本体来实际模拟工业中的搬运、码垛、分拣及装配等场景，使教学内容与就业内容更接轨，提升学生对机器人的学习兴趣。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。