CN105835073B - 一种工业机器人新型示教装置 - Google Patents

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Abstract

一种工业机器人新型示教装置，包括机器人和手持示教器。所述手持示教器包括指示灯、开关按钮、确认按钮、手柄、感应端、执行按钮、接口，以及安装于手持示教器手柄内部的超精密惯性导航元件。根据本发明所述的工业机器人新型示教装置，通过人工移动手持示教装置完成一系列特定动作，由示教器自行记录并保存轨迹路径的坐标参数，使机器人重复先前人工示教的运动路径，从而大大简化了机器人示教过程。

Description

一种工业机器人新型示教装置
技术领域
本发明涉及一种工业机器人新型示教装置，属于工业机器人领域。
背景技术
目前在轻工、食品、医药等众多行业的自动化生产线中，诸如分拣、包装、喷涂等作业很多是利用机器人来执行。现有做法是在机器人的末端安装一个执行机构，通过手持示教器输入坐标来完成末端执行机构运动轨迹的示教，这种方法不仅麻烦且容易存在误差。
发明内容
本发明的目的在于针对于现有技术存在的问题，提出一种工业机器人新型示教装置，通过人工移动手持示教装置完成一系列特定动作，由示教器自行记录并保存轨迹路径的坐标参数，使机器人重复先前人工示教的运动路径，从而大大简化了机器人示教过程。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种工业机器人新型示教装置，包括机器人和手持示教器。
所述手持示教器包括指示灯、开关按钮、确认按钮、手柄、感应端、执行按钮、接口，以及安装于手持示教器手柄内部的超精密惯性导航元件。
所述机器人包括底座和从动机械手，所述从动机械手包括执行机构和从动机构，所述从动机构为多自由度机械手。
手持示教器整体为L型手枪结构，包括位于下部的手柄，手柄底部具有接口。
在手持示教器的扳机位置具有执行按钮，在手柄的背部具有指示灯、开关按钮和确认按钮，其中指示灯、开关按钮和确认按钮从上到下依次设置。
在枪口位置设置感应端，所述感应端为凸出的圆锥形结构。
对路径的记录是采用所述超精密惯性导航元件实现的，超精密惯性导航元件包括精密三维加速度传感器和精密陀螺仪。
所述工业机器人新型示教装置，其示教步骤为：
步骤一：工作前，将机器人与示教器固定放置于空间坐标位置，计算得出示教器在机器人坐标系中的坐标值记为示教器初始位置和姿态；
步骤二：示教时，按下示教器的执行按钮，在空间模拟机器人末端姿态和位置信息，示教器通过超精密惯性导航元件记录机器人末端位置和姿态变化的数据，运动完毕按下确认按钮，控制器完成该数据按照机器人程序格式保存为加工文件；
步骤三：工作时，机械手读取加工文件中保存的程序完成记录的动作路径。
附图说明
图1为本发明的工业机器人新型示教装置的示教示意图。
图2为本发明的工业机器人新型示教装置的手持示教器示意图。
图3是本发明的工业机器人新型示教装置的机器人侧视图。
图4是本发明的工业机器人新型示教装置的机器人后视图。
图5是本发明的工业机器人新型示教装置的示教流程图。
(注意：附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)
具体实施方式
如图1-5所示，根据本发明所述的工业机器人新型示教装置，包括机器人11和手持示教器12。
如图2所示，所述手持示教器12包括指示灯1、开关按钮2、确认按钮3、手柄4、感应端5、执行按钮6、接口7，以及安装于手持示教器手柄4内部的超精密惯性导航元件。
对路径的记录是采用超精密惯性导航元件实现的，惯性导航元件包括精密三维加速度传感器和精密陀螺仪。
其中，手持示教器12整体为L型手枪结构，包括位于下部的手柄4，手柄4底部具有接口7。在手持示教器12的扳机位置具有执行按钮6，在手柄4的背部具有指示灯1、开关按钮2和确认按钮3，其中指示灯1、开关按钮2和确认按钮3从上到下依次设置。在枪口位置设置感应端5，所述感应端5为凸出的圆锥形结构。
如图3-4所示，所述机器人11包括底座10和从动机械手，所述从动机械手包括执行机构8和从动机构9，所述从动机构9为多自由度机械手。
根据本发明所述的工业机器人新型示教装置，其对路径的记录是采用超精密惯性导航元件实现的，惯性导航元件包括精密三维加速度传感器和精密陀螺仪，都安装于手持示教器12的手柄4内部。
加速度传感器通过测量三维加速度信号，积分运算后获得示教装置的末端速度和位移；而陀螺仪实时采集三维姿态角加速度数据，通过积分获得示教器末端姿态和姿态变化的速度。
由三维加速度传感器测量的示教器末端位移加速度、速度和位置信号，以及陀螺仪测量的末端姿态的角加速度、角速度和姿态数据与机器人11末端参数一一对应。
如图1、5所示，根据本发明所述的工业机器人新型示教装置通过人工移动手持示教器12，由示教器12自行记录并保存轨迹路径的坐标参数，使机器人11重复人工的运动路径。
根据本发明所述的工业机器人新型示教装置的示教步骤为：
步骤一：工作前，将机器人11与示教器12固定放置于空间坐标位置，计算得出示教器12在机器人11坐标系中的坐标值记为示教器初始位置和姿态。
步骤二：示教时，按下示教器12的执行按钮6，在空间模拟机器人11末端姿态和位置信息，示教器12通过超精密惯性导航元件记录机器人11末端位置和姿态变化的数据，运动完毕按下确认按钮3，控制器完成该数据按照机器人11程序格式保存为加工文件。
步骤三：工作时，机械手读取加工文件中保存的程序完成记录的动作路径。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种工业机器人新型示教装置，包括机器人(11)和手持示教器(12)，其特征在于：
所述手持示教器(12)包括指示灯(1)、开关按钮(2)、确认按钮(3)、手柄(4)、感应端(5)、执行按钮(6)、接口(7)，以及安装于手持示教器手柄(4)内部的超精密惯性导航元件；
所述机器人(11)包括底座(10)和从动机械手，所述从动机械手包括执行机构(8)和从动机构(9)，所述从动机构(9)为多自由度机械手；
手持示教器(12)整体为L型手枪结构，包括位于下部的手柄(4)，手柄(4)底部具有接口(7)；
在手持示教器(12)的扳机位置具有执行按钮(6)，在手柄(4)的背部具有指示灯(1)、开关按钮(2)和确认按钮(3)，其中指示灯(1)、开关按钮(2)和确认按钮(3)从上到下依次设置；
在枪口位置设置感应端(5)，所述感应端(5)为凸出的圆锥形结构；
对路径的记录是采用所述超精密惯性导航元件实现的，超精密惯性导航元件包括精密三维加速度传感器和精密陀螺仪；
加速度传感器通过测量三维加速度信号，积分运算后获得示教装置的末端速度和位移；而陀螺仪实时采集三维姿态角加速度数据，通过积分获得示教器末端姿态和姿态变化的速度；
由三维加速度传感器测量的示教器末端位移加速度、速度和位置信号，以及陀螺仪测量的末端姿态的角加速度、角速度和姿态数据与机器人(11)末端参数一一对应。
2.如权利要求1所述的工业机器人新型示教装置，其特征在于示教步骤为：
步骤一：工作前，将机器人(11)与示教器(12)固定放置于空间坐标位置，计算得出示教器(12)在机器人(11)坐标系中的坐标值记为示教器初始位置和姿态；
步骤二：示教时，按下示教器(12)的执行按钮(6)，在空间模拟机器人(11)末端姿态和位置信息，示教器(12)通过超精密惯性导航元件记录机器人(11)末端位置和姿态变化的数据，运动完毕按下确认按钮(3)，控制器完成该数据按照机器人(11)程序格式保存为加工文件；
步骤三：工作时，机械手读取加工文件中保存的程序完成记录的动作路径。
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