CN104772754B - 一种机器人示教器及示教方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人示教器及示教方法，用以提高示教效率，实现机器人的自动示教。所述示教过程通过示教器控制机械手沿不同方向运动，通过设置在机械手手指上的第一传感器的检测，确定出机械手在第一方向上的示教坐标，通过设置在机械手手指根部上的第二传感器的检测，确定出机械手在第二方向上的示教坐标，通过设置在机械手底座上的第三传感器的检测，确定出机械手在第三方向上的示教坐标，最后由第一方向上的示教坐标、第二方向上的示教坐标、第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标。在整个示教过程中不需要操作人员对机械手进行调节，能够实现机器人示教过程的自动化，能够极大地提高示教的精度并缩短示教的时间。

Description

一种机器人示教器及示教方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人示教器及示教方法。

背景技术

玻璃基板搬运机器人示教的目的是为了找出机器人的机械手在搬运玻璃基板过程中的准确位置。在玻璃基板搬运过程中，为了保证机械手能够正确地取放玻璃基板，需要对机械手在取放玻璃之前的位置进行示教。在示教的过程中，预先将玻璃基板放置到要取放的位置，并且玻璃基板处于绝对标准的位置。在传统的示教过程中，通过现场操作人员手动控制机械手各轴的运动，使得机械手运动到与玻璃基板相对准确的位置。运用传统的示教方法进行示教时，示教的时间和准确性完全受控于现场操作人员的熟练度及经验，并且劳动量比较大，示教过程所需的时间较长。

申请号为200980130641.6的中国专利公开了一种能够运用搬运机器人系统中已有的光学传感器进行辅助示教的方法，与传统的示教方法相比，该方法虽然能够提高搬运机器人示教的精度和效率，但是，该专利公开的示教方法无法满足玻璃基板搬运机器人在示教过程中对三个自由度上示教位置的需求，尤其是无法进行高度方向上距离的示教，无法满足玻璃基板搬运机器人的示教需求。同时，该示教方法只是运用传感器的信号确定出运动基准，不能够让机器人实现自动示教，这在一定程度上使得整个示教过程依然比较繁琐，示教的效率依然不高。

综上所述，现有技术条件下机器人示教过程繁琐，示教效率较低，且不能实现自动示教。

发明内容

本发明实施例提供了一种机器人示教器及示教方法，用以提高示教效率，实现机器人示教器的自动示教。

本发明实施例提供的一种机器人示教器的示教方法，其中，所述方法包括：

启动示教模式后，示教器控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

示教器控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

示教器控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。

由本发明实施例提供的机器人示教器的示教方法，与现有技术中的机器人示教器及示教方法相比，本发明实施例的机器人示教器的示教过程中通过示教器控制机械手沿不同方向运动，通过设置在机械手手指上的第一传感器的检测，示教器确定出机械手在第一方向上的示教坐标，通过设置在机械手手指根部上的第二传感器的检测，示教器确定出机械手在第二方向上的示教坐标，通过设置在机械手底座上的第三传感器的检测，确定出机械手在第三方向上的示教坐标，最后由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标。本发明实施例的机器人示教器在整个示教过程中不需要操作人员对机械手进行调节，能够实现机器人示教过程的自动化，能够极大地提高示教的精度并缩短示教的时间。

较佳地，所述启动示教模式前，该方法还包括：示教器控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。

较佳地，所述第一传感器和所述第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器；

示教器根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；

示教器根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。

较佳地，所述第三传感器为对射式测长传感器，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，输出所述第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，

所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；

当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值为机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

较佳地，确定机械手在第三方向上的示教坐标，包括：

机械手在第三方向上的示教坐标＝当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；

所述差值＝机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

本发明实施例还提供了一种机器人示教器，其中，所述示教器包括：

第一方向位置示教模块，用于启动示教模式后，控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

第二方向位置示教模块，用于控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

第三方向位置示教模块，用于控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

示教位置确定模块，用于由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。

较佳地，所述示教器还包括初始位置设置模块，用于在启动示教模式前，控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。

较佳地，当设置在机械手手指上的第一传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，

所述第一方向位置示教模块具体用于，根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；

当设置在机械手手指根部上的第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，

所述第二方向位置示教模块具体用于，根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。

较佳地，当设置在机械手底座上的第三传感器为对射式测长传感器时，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，

所述第三方向位置示教模块具体用于，根据读入的第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，确定所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值和当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值，其中，

所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；

当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值为机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

较佳地，所述第三方向位置示教模块在确定机械手在第三方向上的示教坐标时，具体包括：

机械手在第三方向上的示教坐标＝当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；

所述差值＝机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种机器人示教方法的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种机器人示教器的示意图；

图3为本发明实施例提供的第一传感器、第二传感器和第三传感器的安装位置示意图；

图4为本发明实施例提供的第一传感器、第二传感器、第三传感器、机械手以及玻璃基板的俯视图；

图5为本发明实施例提供的第一传感器、第二传感器、第三传感器、机械手以及玻璃基板的主视图；

图6为本发明实施例提供的机器人示教器在第一方向上示教的示意图；

图7为本发明实施例提供的机器人示教器在第二方向上示教的示意图；

图8为本发明实施例提供的机器人示教器在第三方向上示教的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种机器人示教器及示教方法，用以提高示教效率，实现机器人示教器的自动示教。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的机器人示教器及其示教方法。

如图1所示，本发明具体实施例提供了一种机器人示教器的示教方法，所述方法包括：

S101、启动示教模式后，示教器控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

S102、示教器控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

S103、示教器控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

S104、根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

S105、由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。

如图2所示，本发明具体实施例还提供了一种机器人示教器，所述示教器包括：

第一方向位置示教模块21，用于启动示教模式后，控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

第二方向位置示教模块22，用于控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

第三方向位置示教模块23，用于控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

示教位置确定模块24，用于由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。

本发明具体实施例的机器人示教器还包括用于接收用户输入的操作指令的人机交互模块，以及用于判断人机交互模块接收的操作指令的具体指令的指令处理模块。本发明具体实施例对机器人进行示教的过程中，首先，通过人机交互模块接收操作人员输入的操作指令，并将该操作指令发送给本发明具体实施例中的指令处理模块进行处理，指令处理模块处理后可以判断出操作人员输入的操作指令否为自动示教指令，若操作人员输入的操作指令为自动示教指令，则对机器人进行示教；若操作人员输入的操作指令不是自动示教指令，则机器人进行与操作人员输入的操作指令相对应的操作响应。

本发明具体实施例中预先设置在示教位置处的待搬运物为玻璃基板。

本发明具体实施例对机器人进行示教的过程中需要得到机器人的机械手在标准位置的第一方向、第二方向和第三方向上的三个坐标值。如图3所示，本发明具体实施例通过设置在机械手30手指上的第一传感器31获得机械手在第一方向上的示教位置；通过设置在机械手30手指根部上的第二传感器32获得机械手在第二方向上的示教位置；通过设置在机械手30底座上的第三传感器33获得机械手在第三方向上的示教位置。具体地，本发明具体实施例的第一传感器31和第二传感器32安装在机械手的手指上，机械手在运动过程中，第一传感器31和第二传感器32跟着一起运动；第三传感器33安装在机械手的底座上，机械手在第一方向和第二方向上运动时，第三传感器33的位置不变，只有机械手拿起玻璃基板后将手收回，玻璃基板才能处于第三传感器33的检测范围内。

优选地，本发明具体实施例中的第一传感器31设置于机械手30手指的中间位置，本发明具体实施例中的第一传感器31可以设置一个或多个，具体地，第一传感器31可以设置为两个，分别设置于机械手30的最外侧的两个手指的中间位置，本发明具体实施例中的第一传感器31为光学传感器或为电磁式接近传感器。

优选地，本发明具体实施例中的第二传感器32设置于机械手30靠近手指根部的位置，第二传感器32限制机械手搬玻璃基板时玻璃基板边沿的位置，本发明具体实施例中的第二传感器32可以设置一个或多个，具体地，第二传感器32可以设置为两个，分别设置于机械手30中间的两个手指的靠近这两个手指根部的位置，本发明具体实施例中的第二传感器32为光学传感器或为电磁式接近传感器。

优选地，本发明具体实施例中的第三传感器33为对射式测长传感器，当第三传感器33检测到被玻璃基板遮挡时，输出第三传感器33被玻璃基板遮挡的长度值。

如图4和图5所示，其中，图4为本发明具体实施例的机器人系统中第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33、机械手30以及玻璃基板40的俯视图，图5为本发明具体实施例的机器人系统中第一传感器31、第二传感器32、第三传感器33、机械手30以及玻璃基板40的主视图。由于在机器人示教的过程中，预先将玻璃基板40放置到要取放的位置，并且玻璃基板40处于绝对标准的位置，即本发明具体实施例中玻璃基板40预先设置在示教位置处，本发明具体实施例通过机器人示教器读入的第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33的信号获取玻璃基板40与机械手30的相对位置，机器人示教器根据玻璃基板与机械手之间的相对位置发送控制信号给与机器人示教器连接的控制器，控制机械手30的运动，与现有技术需要操作人员控制机械手的运动相比，本发明具体实施例能够实现自动示教。

下面详细介绍本发明具体实施例提供的机器人示教器自动完成示教的示教过程。

如图6所示，本发明具体实施例若用户输入的操作指令为自动示教指令，则开始进行自动示教，在示教的过程中，首先，示教器读入第一传感器31的信号，若读入的第一传感器31的信号表示机器人的机械手30没有触碰到玻璃基板，示教器发出沿第一方向运动控制信号，控制机械手30沿第一方向运动，直到读入的第一传感器31的信号表示机械手30触碰到玻璃基板40，示教器发出停止运动控制信号，控制机械手30停止运动，并记录机械手30在该位置处的三维空间坐标值，确定出机械手在第一方向上的示教坐标。

具体地，在实际示教的过程中，机械手都需要通过向上的运动才能与玻璃基板触碰到，本发明具体实施例示教器根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到玻璃基板。如：在机械手向上运动的过程中，如果示教器读入的第一传感器的信号为低电平信号，说明机器人的机械手还没有触碰到玻璃基板，示教器发出向上运动控制信号，控制机械手继续向上运动，然后再次读入第一传感器的信号，并重复以上的过程，直到读入的第一传感器的信号变为高电平信号，说明机器人的机械手刚好触碰到玻璃基板，示教器发出停止运动控制信号，控制机械手停止运动。当然，在机器人向上运动的过程中，也可以通过示教器读入的第一传感器的信号为高电平信号，说明机器人的机械手还没有触碰到玻璃基板，当示教器读入的第一传感器的信号为低电平信号，说明机器人的机械手刚好触碰到玻璃基板。

随后，如图7所示，示教器读入第二传感器32的信号，若读入的第二传感器32的信号表示第二传感器32没有被玻璃基板遮挡，示教器发出沿第二方向运动控制信号，控制机械手30沿第二方向运动，直到读入的第二传感器32的信号表示第二传感器32被玻璃基板40遮挡，示教器发出停止运动控制信号，控制机械手30停止运动，并记录机械手30在该位置处的三维空间坐标值，确定出机械手在第二方向上的示教坐标。

具体地，本发明具体实施例示教器根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测第二传感器是否被玻璃基板遮挡。如：在机械手沿第二方向运动的过程中，如果示教器读入的第二传感器的信号为低电平信号，表示第二传感器32没有被玻璃基板40遮挡，当前机械手30在第二方向上还没有运动到位，示教器发送沿第二方向运动控制信号，控制机械手30继续沿第二方向运动，然后再次读入第二传感器32的信号，并重复以上的过程，直到读入的第二传感器32的信号变为高电平信号，表示第二传感器32刚好被玻璃基板40遮挡，此时在第二方向上机械手30已经运动到位，示教器发出停止运动控制信号，控制机械手30停止运动。当然，在机械人沿第二方向运动的过程中，也可以通过示教器读入的第二传感器的信号为高电平信号，表示第二传感器32没有被玻璃基板40遮挡，当示教器读入的第二传感器的信号为低电平信号，表示第二传感器32刚好被玻璃基板40遮挡。

接着，如图8所示，本发明具体实施例在第一方向和第二方向上示教时，玻璃基板40一直被放置在放玻璃的卡夹80内，当第一方向和第二方向上示教都结束以后，示教器控制机械手30搬起玻璃基板40沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器33检测到被玻璃基板40遮挡为止。

具体地，本发明具体实施例对机器人在第三方向上的示教是为了获取机械手在第三方向上的标准坐标值，而在示教的过程中，机械手是不可能处于标准位置的，机械手的当前位置与机械手的标准位置之间有一定的偏差。本发明具体实施例示教器控制机械手搬起玻璃基板沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被玻璃基板遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；根据预先设置的机械手在标准位置时第三传感器33与玻璃基板40的相对位置参数值，计算出与当前第三传感器33与玻璃基板40相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手30在第三方向上的示教坐标。

本发明具体实施例中的第三传感器33为数字传感器，能够检测到自身被玻璃基板40挡住部分的长度，即能够检测到图8中第三传感器33的虚线部分的长度，具体地，本发明具体实施例中的第三传感器33为对射式测长传感器。本发明具体实施例第三传感器33与玻璃基板40的相对位置参数值为机械手30在标准位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值；当前第三传感器33与玻璃基板40相对位置的检测值为机械手30在当前位置时第三传感器33被玻璃基板40遮挡的长度值。

具体地，本发明具体实施例示教器确定机械手30在第三方向上的示教坐标，包括：

机械手在第三方向上的示教坐标＝当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；

所述差值＝机械手在当前位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值。

其中，在本发明具体实施例中，当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值可以根据机器人系统中的电机编码器得到。机械手在当前位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值，通过示教器读入的第三传感器的长度值可以得到。机械手在标准位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值，机械手在标准位置时第三传感器被玻璃基板遮挡的长度值是一个已知的固定值，该固定值在机器人的机械手设计时是预先设定的一个固定参数。

最后，本发明具体实施例由第一方向上的示教坐标、第二方向上的示教坐标、第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标，示教过程就结束了。优选地，本发明具体实施例由于在图8所示的示教过程中将玻璃基板40从放玻璃的卡夹80内取出，为了恢复现场，所述方法还包括：示教器控制机械手运动到示教位置，示教位置的坐标分别为第一坐标、第二坐标和第三坐标；第一坐标为所述机械手在第一方向上的坐标，所述第二坐标为所述机械手在第二方向上的坐标，所述第三坐标为所述机械手在第三方向上的坐标。

优选地，本发明具体实施例中的机器人示教方法中，在启动示教模式前，该方法还包括：示教器控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。本发明具体实施例中对预先设定的起始位置的要求是：机械手通过向第一方向、向第二方向能够运动到玻璃基板的位置，使得检测用的第一传感器和第二传感器能够起作用；第三方向上要使得玻璃基板被拿起之后的边沿位于第三传感器测量的范围内，本发明具体实施例对起始位置的具体坐标值不作限定。

综上所述，本发明具体实施例提供了一种机器人示教器及示教方法，示教方法包括：启动示教模式后，示教器控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；示教器控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；示教器控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于机械手手指的方向。与现有技术中的机器人示教器及示教方法相比，本发明具体实施例的示教过程中通过示教器控制机械手沿不同方向运动，通过设置在机械手手指上的第一传感器的检测，示教器确定出机械手在第一方向上的示教坐标，通过设置在机械手手指根部上的第二传感器的检测，示教器确定出机械手在第二方向上的示教坐标，通过设置在机械手底座上的第三传感器的检测，确定出机械手在第三方向上的示教坐标，最后由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标。本发明实施例的机器人示教器在整个示教过程中不需要操作人员对机械手进行调节，能够实现机器人示教过程的自动化，能够极大地提高示教的精度并缩短示教的时间，降低现场操作人员的劳动强度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种机器人示教器的示教方法，其特征在于，所述方法包括：

启动示教模式后，示教器控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

示教器控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

示教器控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于第二方向，且垂直于第一方向的方向。

2.根据权利要求1所述的示教方法，其特征在于，启动示教模式前，所述方法还包括：示教器控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。

3.根据权利要求1所述的示教方法，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器；

示教器根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；

示教器根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。

4.根据权利要求1所述的示教方法，其特征在于，所述第三传感器为对射式测长传感器，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，输出所述第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，

所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；

当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值为机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

5.根据权利要求4所述的示教方法，其特征在于，确定机械手在第三方向上的示教坐标，包括：

机械手在第三方向上的示教坐标＝当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；

所述差值＝机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

6.一种机器人示教器，其特征在于，所述示教器包括：

第一方向位置示教模块，用于启动示教模式后，控制机械手沿第一方向运动，直到通过设置在机械手手指上的第一传感器检测触碰到待搬运物为止，确定出机械手在第一方向上的示教坐标；所述待搬运物预先设置在示教位置处；

第二方向位置示教模块，用于控制机械手沿第二方向运动，直到通过设置在机械手手指根部上的第二传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出机械手在第二方向上的示教坐标；

第三方向位置示教模块，用于控制机械手搬起所述待搬运物沿与第二方向相反的方向运动，直到通过设置在机械手底座上的第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡为止，确定出当前机械手的三维空间坐标值；

根据预先设置的机械手在标准位置时所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值，计算出与当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值之间的差值；根据所述差值、所述当前机械手的三维空间坐标值，确定出机械手在第三方向上的示教坐标；

示教位置确定模块，用于由所述第一方向上的示教坐标、所述第二方向上的示教坐标、所述第三方向上的示教坐标，确定出示教位置的坐标；

其中，所述第一方向为上下方向，所述第二方向为机械手手指的指根指向指尖的方向，所述第三方向为垂直于第二方向，且垂直于第一方向的方向。

7.根据权利要求6所述的机器人示教器，其特征在于，所述示教器还包括初始位置设置模块，用于在启动示教模式前，控制所述机械手运动到预先设定的起始位置。

8.根据权利要求6所述的机器人示教器，其特征在于，当设置在机械手手指上的第一传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，

所述第一方向位置示教模块具体用于，根据读入的第一传感器的高、低电平信号的跳变，检测机械手是否触碰到待搬运物；

当设置在机械手手指根部上的第二传感器为光学传感器或为电磁式接近传感器时，

所述第二方向位置示教模块具体用于，根据读入的第二传感器的高、低电平信号的跳变，检测所述第二传感器是否被所述待搬运物遮挡。

9.根据权利要求6所述的机器人示教器，其特征在于，当设置在机械手底座上的第三传感器为对射式测长传感器时，当所述第三传感器检测到被所述待搬运物遮挡时，

所述第三方向位置示教模块具体用于，根据读入的第三传感器被待搬运物遮挡的长度值，确定所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值和当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值，其中，

所述第三传感器与待搬运物的相对位置参数值为机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值；

当前所述第三传感器与待搬运物相对位置的检测值为机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。

10.根据权利要求9所述的机器人示教器，其特征在于，所述第三方向位置示教模块在确定机械手在第三方向上的示教坐标时，具体包括：

机械手在第三方向上的示教坐标＝当前机械手的三维空间坐标值在第三方向上的坐标值-所述差值；

所述差值＝机械手在当前位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值-机械手在标准位置时第三传感器被待搬运物遮挡的长度值。