CN102825604A - 六自由度机器人运动控制编程系统 - Google Patents

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文晖
黄志�
陈春潮
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Abstract

本发明涉及一种六自由度机器人运动控制编程系统，包括手持盒、数据处理器、电器控制柜、伺服电机单元、机器人本体，其特征是所述的手持盒发出运动轨迹指令，通过数据处理器把运动指令处理成机器人运动脉冲信号后，发送到电器控制柜，所述的电器控制柜中的伺服电机驱动器把运动脉冲信号驱动电流电压一起输送到伺服电机单元执行，所述的伺服电机单元中的编码器把每一段伺服电机运动轨迹转换成脉冲信号通过回路回传到数据处理器和手持盒中，实现机器人运动全闭环控制编程系统，所述的机器人本体各关节采用管状结构，所有部件按模块化设计，采用中空减速机联接。本系统实现手持盒控制操作平台，具有实时操控与模拟示教显示功能，直角坐标数据与六自由度三维运动互换功能，摆振线性运动功能，远程操控功能。

Description

六自由度机器人运动控制编程系统
技术领域：
本发明属于机器人，尤其是一种六自由度机器人运动控制编程系统。
背景技术：
现有国内机器人运动控制编程系统对机器人做运动操作无直观的操作介面，对较复杂的运动轨迹无三维模拟运行检查，无法检查机器人在轨迹运动过程中是否受到干涉和运动轨迹的正确性，不能摆振焊接，对焊接牢固性较高工件的焊接质量无法保障。
发明内容：
本发明的目的在于实现机器人操作使用简便化，用手持盒作机器人控制操作平台，方便对机器人各关节运动操作，有利于机器人运动轨迹的示教仿真和采编的六自由度机器人运动控制编程系统。
本发明的技术解决方案是这样的，一种六自由度机器人运动控制编程系统，包括手持盒、数据处理器、电器控制柜、伺服电机单元、机器人本体，其特征是所述的手持盒发出运动轨迹指令，通过数据处理器把运动指令处理成机器人运动脉冲信号后，发送到电器控制柜，所述的电器控制柜中的伺服电机驱动器把运动脉冲信号驱动电流电压一起输送到伺服电机单元执行，所述的伺服电机单元中的编码器把每一段伺服电机运动轨迹转换成脉冲信号通过回路回传到数据处理器和手持盒中，实现机器人运动全闭环控制编程系统，所述的机器人本体各关节采用管状结构，所有部件按模块化设计，采用中空减速机联接。所述的手持盒分布设置有功能按键和8英寸的触摸彩色显示屏，实时操控与模拟示教显示，在显示屏上显示数据、模拟示教和操作功能按键；所述的数据处理器的控制编程系统可从X、Y、Z直角坐标数据转换六自由度三维运动数据，在手持盒上操作和显示直角坐标数据与六自由度三维运动数据互换；所述的数据处理器的控制编程系统能实现机器人线性运动和沿线摆振同步进行；所述的控制编程系统能与计算机网络系统连接，实现离线编程和远程操控，增大机器人应用技术管理范围。
本发明与现有技术相比，实现机器人操作使用简便化，用手持盒作机器人控制操作平台，方便对机器人各关节运动操作，有利于机器人运动轨迹的示教仿真和采编，具有实时操控与模拟示教显示功能，直角坐标数据与六自由度三维运动数据互换的功能，摆振线性运动功能，远程操控功能。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的显示屏结构示意图。
图3为本发明的实时操控与模拟示教显示示意图。
图4为本发明的直角坐标数据与六自由度三维运动数据互换示意图。
在图1～图4中，手持盒(1)、数据处理器(2)、电器控制柜(3)、伺服电机单元(4)。
具体实施方式：
本发明的最佳实施例是这样，参照图1至图4所示，一种六自由度机器人运动控制编程系统，包括手持盒、数据处理器、电器控制柜、伺服电机单元、机器人本体，其中，所述的手持盒1发出运动轨迹指令，通过数据处理器2把运动指令处理成机器人运动脉冲信号后，发送到电器控制柜3，所述的电器控制柜3中的伺服电机驱动器把运动脉冲信号驱动电流电压一起输送到伺服电机单元4执行，所述的伺服电机单元4中的编码器把每一段伺服电机运动轨迹转换成脉冲信号通过回路回传到数据处理器2和手持盒1中，实现机器人运动全闭环控制编程系统，所述的机器人本体各关节采用管状结构，所有部件按模块化设计，采用中空减速机联接。所述的手持盒1分布设置有功能按键和8英寸的触摸彩色显示屏，实时操控与模拟示教显示，在显示屏上显示数据、模拟示教和操作功能按键；操作手持盒上1的屏幕进行对机器人运动轨迹仿真演示，检查运动轨迹有无错误，机器人坐标系设置及工件坐标有无问题，从而判断机器人的姿态及轨迹是否正确，及时修正错误，避免碰撞，并在机器人正常运行时可实时监控；所述的数据处理器2的控制编程系统可从X、Y、Z直角坐标数据转换六自由度三维运动数据，在手持盒1上操作和显示直角坐标数据与六自由度三维运动数据互换，操作手持盒1在显示屏显示从X、Y、Z直角坐标数据转换六自由度三维运动数据，在手工编程时给出运动轨迹终点数据，通过转换功能转换成六自由度三维运动数据，也可现场采点、二维图形、三维图形转换成六自由度机器人三维运动数据；所述的数据处理器2的控制编程系统能实现机器人线性运动和沿线摆振同步进行；在现实焊接加工中，线性焊接对中、厚材料难以达到焊接要求，本控制编程系统在线性运动加上摆振焊接，达到焊接牢固，焊缝更均匀、美观；其对焊枪的姿态、角度、摆幅、摆动频率进行柔性化操作，更能满足工艺要求；所述的控制编程系统能与计算机网络系统连接，实现离线编程和远程操控，增大机器人应用技术管理范围。

Claims (5)

1.一种六自由度机器人运动控制编程系统，包括手持盒、数据处理器、电器控制柜、伺服电机单元、机器人本体，其特征在于，所述的手持盒(1)发出运动轨迹指令，通过数据处理器(2)把运动指令处理成机器人运动脉冲信号后，发送到电器控制柜(3)，所述的电器控制柜(3)中的伺服电机驱动器把运动脉冲信号驱动电流电压一起输送到伺服电机单元(4)执行，所述的伺服电机单元(4)中的编码器把每一段伺服电机运动轨迹转换成脉冲信号通过回路回传到数据处理器(2)和手持盒(1)中，实现机器人运动全闭环控制系统，所述的机器人本体各关节采用管状结构，所有部件按模块化设计，采用中空减速机联接。
2.如权利要求1所述的六自由度机器人运动控制编程系统，其特征在于，所述的手持盒(1)分布设置有功能按键和8英寸的触摸彩色显示屏，实时操控与模拟示教显示，在显示屏上显示数据、模拟示教和操作功能按键。
3.如权利要求1所述的六自由度机器人运动控制编程系统，其特征在于，所述的数据处理器(2)的控制系统可从X、Y、Z直角坐标数据转换六自由度三维运动数据，在手持盒(1)上操作和显示直角坐标数据与六自由度三维运动数据互换。
4.如权利要求1所述的六自由度机器人运动控制编程系统，其特征在于，所述的数据处理器(2)的控制编程系统能实现机器人线性运动和沿线摆振同步进行。
5.如权利要求1所述的六自由度机器人运动控制编程系统，其特征在于，所述的控制编程系统能与计算机网络系统连接，实现离线编程和远程操控，增大机器人应用技术管理范围。
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