CN102707637B - 机器人手持示教器 - Google Patents
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Abstract
一种机器人手持示教器，用于控制机器人运行并在机器人运行出错时示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/O端口，所述控制器在接收到机器人控制系统传输的示警信号后，控制所述I/O端口将示警信号转换为驱动信号，所述驱动信号驱动所述示教器报警。上述机器人手持示教器在接收机器人控制系统传输的示警信号后，能够通过I/O端口将示警信号转换为驱动信号，从而驱动自身的振动或者蜂鸣向操作人员示警，因此，操作人员不论是手握示教器，或者示教器搁置附近，操作人员都能通过示教器的振动或蜂鸣及时获知机器人出现故障的信息。
Description
技术领域
本发明涉及示教器，特别是涉及一种机器人手持示教器。
背景技术
随着科技的进步，工业机器人在各种危险工业操作场合下使用的越来越广泛，而与控制工业机器人运行相关的为示教器。因此，示教器在工业机器人的应用中起着决定性作用。工业机器人在运行中，会因为各种原因出现故障，出现故障时，需及时告知操作人员，避免事故的发生，传统的示教器具有显示故障的示警功能。但在实际操作中，操作人员关注的为工业机器人，并不能及时从示教器上获知工业机器人出现故障的信息。
发明内容
基于此，提供一种能够及时向操作人员示警的机器人手持示教器。
一种机器人手持示教器，用于控制机器人运行并在机器人运行出错时示警，所述示教器包括控制器、I/O端口，所述控制器在接收到机器人控制系统传输的示警信号后，控制所述I/O端口将示警信号转换为驱动信号，所述驱动信号驱动所述示教器报警。
在其中一个实施例中，所述驱动信号包括脉冲信号和/或高电平信号。
在其中一个实施例中，所述驱动信号包括脉冲信号时，驱动所述示教器振动。
在其中一个实施例中，所述示教器包括电机驱动电路和电机，所述电机驱动电路在接收到脉冲信号后，驱动所述电机振动。
在其中一个实施例中，所述电机振动的时间及振动幅度取决于所述脉冲信号的占空比。
在其中一个实施例中，所述脉冲信号为脉冲宽度调制信号。
在其中一个实施例中，所述驱动信号包括高电平信号时，驱动所述示教器蜂鸣。
在其中一个实施例中，所述示教器包括蜂鸣驱动电路和蜂鸣器，所述蜂鸣驱动电路在到高电平信号后，驱动所述蜂鸣器蜂鸣。
在其中一个实施例中，所述示教器通过内部总线与所述机器人控制系统进行通信。
在其中一个实施例中，所述示教器还包括显示器，所述显示器用于显示示警信息。
上述机器人手持示教器在接收机器人控制系统传输的示警信号后，能够通过I/O端口将示警信号转换为驱动信号，从而驱动自身的振动或者蜂鸣向操作人员示警，因此，操作人员不论是手握示教器，或者示教器搁置附近，操作人员都能通过示教器的振动或蜂鸣及时获知机器人出现故障的信息。
附图说明
图1为机器人手持示教器结构示意图。
具体实施方式
请参照图1。一种机器人手持示教器，用于控制机器人运行并在机器人运行出错时示警。示教器10包括控制器102及I/O端口104，控制器102在接收到机器人控制系统传输的示警信号后，控制I/O端口104将示警信号转换为驱动信号，驱动信号驱动示教器10报警。报警可通过振动或蜂鸣的形式实现。
示教器10是用来注册和存储机械运动或处理记忆的设备，该设备是由电子系统或计算机系统执行的。通常，示教器10包括控制器102、显示器、键盘及I/O端口104。其中，控制器102主要用于控制示教器10上的各部件及各部件之间的信号走向，例如键盘、显示器及I/O端口104接收和发送的信号等。示教器10还能够与机器人控制系统进行高速通信。显示器能用于显示机器人控制系统中的控制界面，用作人机交互，同时显示器还显示反馈的错误及示警信息。键盘能够让用户通过硬件的按键操作来控制机器人，例如，切换机器人的坐标系、运行、功能选择及文件操作等，或者是通过组合键实现特定功能。I/O端口104主要用于将接收到的信号按照控制器102的指示，将示警信号及其他控制信号转换成示教器10中的电路能够识别的驱动信号，从而实现控制器102的控制。
在本实施例中，示教器10属于任务层编程。在任务层编程中的程序能够指挥机器人完成一个完整的操作。例如，在车道上铲除积雪、操作飞机完成侦查任务或在高温高压环境下控制生产线等。机器人的动作通过按动示教器10的键盘上的按键来写入存储器中。机器人的行走路线、速度变量、旋转度数和抓举动作都是可编程的。当存储器被读取时，机器人就会以特定顺序、特定进度和速度完成动作。
机器人在示教器10的控制下，完成一系列的动作。在完成一系列动作的过程中，如果发生机器人执行的动作与示教器10发出的指令不一致、或者是机器人没有按照预定的程序执行动作等情况，则机器人的运行出现错误，此时机器人控制系统会示警。由于在应用中机器人与操作人员之间存在距离，因此，机器人的示警信号需传输给示教器10。而示教器10在工作过程中，基本上都是操作人员手持的。
驱动信号包括脉冲信号和/或高电平信号，即驱动信号包括脉冲信号和高电平信号中的至少一种。
当驱动信号包括脉冲信号时，驱动示教器10振动。即示教器10在接收到的驱动信号为脉冲信号时进行振动。示教器10包括电机驱动电路106和电机107，电机驱动电路106在接收到脉冲信号后，驱动电机107振动。电机107振动的时间及振动幅度取决于脉冲信号的占空比。优选地，脉冲信号为PWM（PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制）信号。
当驱动信号包括高电平信号时，驱动示教器10蜂鸣。即示教器10在接收的驱动信号为高电平信号时进行蜂鸣。示教器10包括蜂鸣驱动电路108和蜂鸣器109，蜂鸣驱动电路108在接收到高电平信号后，驱动蜂鸣器109蜂鸣。
在本实施例中，示教器10通过内部总线与机器人控制系统进行通信。机器人控制系统通过内部总线将视频信号和I/O开关信号传输给示教器10。示教器10从机器人控制系统接收VGA（Video Graphics Array，视频图形阵列）视频信号，并将其转换为示教器10的显示器能够接收的LVDS（Low-Voltage DifferentialSignaling，低压差分信号）信号，然后发送给显示器显示。示教器10与机器人控制系统之间的定时插补周期同步，因此机器人控制系统能够及时将示警信号传输给示教器10的I/O端口104，I/O端口104再将示警信号传输给电机驱动电路106或者蜂鸣驱动电路108。
当示警信号为脉冲信号时，会通过示教器10的I/O端口104传输给电机驱动电路106。电机驱动电路106可以是PLC或单片机，通过对PLC或单片机进行编程，使其能够实现快速将脉冲信号转换成驱动电机107振动的电信号，并且将该电信号传输给电机107，驱动电机107进行振动。特别的，调节脉冲的频率能够调整电机107的振动频率；调节脉冲的占空比，能够有效的调整电机107的振动效果，例如电机107的振动时间、振动幅度等。
当示警信号为高电平时，优选地，为24V的电压信号，会通过示教器10的I/O端口104传输给蜂鸣驱动电路108。蜂鸣驱动电路108可以是PLC或单片机，通过对PLC或单片机进行编程，使其能够实现快速将高电平信号转换成驱动蜂鸣器109蜂鸣的电信号，并且将该电信号传输给蜂鸣驱动电路108，驱动蜂鸣器109蜂鸣。
在本实施例中，示教器10显示示警信息，例如机器人控制系统精确定时插补算法环节中的机器人参数配置错误、运动学和动力学参数配置错误、机器人解算过程中的异常错误、伺服电机驱动报警、运动控制报警等等，这一类错误所在的循环控制周期较短，同插补算法周期一致，只有几个毫秒。
示警信息还可以包括机器人控制系统人机界面控制环节中的错误输出，例如，执行示教文件错误报警、人机界面参数配置错误报警、人机界面层操作错误报警灯，这一类错误所在的循环周期较长，一般会在10～20个毫秒。
由于在连续出现错误时，操作人员来不及查看。因此，除了将这些示警信息在示教器10的显示器中显示，示教器10可将发生过的错误记入历史错误记录表，供操作人员之后调阅查看。
上述机器人手持示教器在接收机器人控制系统传输的示警信号后，能够通过自身的振动或者蜂鸣向操作人员示警，因此，操作人员不论是手握示教器，或者示教器搁置附近，操作人员都能通过示教器的振动或蜂鸣及时获知机器人出现故障的信息。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种机器人手持示教器，用于控制机器人运行并在机器人运行出错时示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/O端口，所述控制器在接收到机器人控制系统传输的示警信号后，控制所述I/O端口将示警信号转换为驱动信号，所述驱动信号驱动所述示教器报警；机器人在所述示教器的控制下，完成一系列的动作，在完成一系列动作的过程中，如果发生机器人执行的动作与所述示教器发出的指令不一致、或者是机器人没有按照预定的程序执行动作情况，则机器人的运行出现错误，此时机器人控制系统会示警。
2.根据权利要求1所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述驱动信号包括脉冲信号和/或高电平信号。
3.根据权利要求2所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述驱动信号包括脉冲信号时，驱动所述示教器振动。
4.根据权利要求3所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括电机驱动电路和电机，所述电机驱动电路在接收到脉冲信号后，驱动所述电机振动。
5.根据权利要求4所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述电机振动的时间及振动幅度取决于所述脉冲信号的占空比。
6.根据权利要求2所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述脉冲信号为脉冲宽度调制信号。
7.根据权利要求2所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述驱动信号包括高电平信号时，驱动所述示教器蜂鸣。
8.根据权利要求7所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括蜂鸣驱动电路和蜂鸣器，所述蜂鸣驱动电路在到高电平信号后，驱动所述蜂鸣器蜂鸣。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述示教器通过内部总线与所述机器人控制系统进行通信。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的机器人手持示教器，其特征在于，所述示教器还包括显示器，所述显示器用于显示示警信息。
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