CN106448422A - 基于vr装置的机器人培训系统及培训方法 - Google Patents

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甘亚光
周小娟
张晓龙
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Abstract

本发明提供基于VR装置的机器人培训系统及培训方法，采用VR装置替代机器人实体，对机器人在现场工况中的动作进行模拟，并将模拟情况反馈给操作人员，使操作人员及时对示教动作的控制指令进行修改，无需专门的机器人本体，大大节约了成本，并且提升了示教准确性；采用VR装置模拟现场工况以及机器人动作，免去了现场示教的麻烦，使示教过程更方便、快捷；脱离现场真实模拟的过程，整个示教安全易实施。

Description

基于VR装置的机器人培训系统及培训方法
技术领域
本发明属于工业机器人领域，具体涉及一种基于VR技术的工业机器人培训系统及培训方法。
背景技术
现有的机器人培训系统一般都是在工厂直接操作真实的机器人。该方式所需成本非常高，影响正常生产，且初学者因操作不熟练，易损坏机器，甚至会有人身安全问题。另外一种方式是在电脑上通过仿真软件进行操作，这种方式不直观且与最终使用场景具有较大的差异。现在VR技术飞速发展，日趋成熟。本发明即是利用VR技术使培训者不必操作实际的机器人也可获得直观的使用体验。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种便捷高效的工业机器人培训方式，增强工业机器人培训效果，降低培训成本与危险性的基于VR技术的工业机器人培训系统及培训方法，使培训者不必操作实际的机器人也可获得直观的使用体验。
本发明提供的一种基于VR装置的机器人培训系统，该系统包括机器人状态反馈装置、示教盒以及机器人控制器，所述机器人状态反馈装置上设有通讯模块，与机器人控制器进行信息交互，其用于采集机器人当前各部分姿态、动作状态数据以及模拟现场工况。
进一步的，所述机器人状态反馈装置具体为一个VR装置，穿戴在操作人员头部。
更近一步的，所述示教盒根据操作人员的输入，将机器人所需的示教控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转化为机器人运动数据发送到VR装置中。
进一步的，所述通讯模块为有线通讯模块。
进一步的，所述通讯模块为无线通讯模块，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
根据该套系统，本发明提供其相应的机器人培训方法，该方法采用VR装置替代机器人实体，对机器人在现场工况中的动作进行模拟，并将模拟情况反馈给操作人员，使操作人员及时对示教动作的控制指令进行修改。
该方法具体为：所述VR装置与机器人控制器进行信息交互，获取所述机器人控制器上对机器人的控制指令，并模拟现场工况以及机器人的动作，呈现给操作人员；
操作人员观察所述VR装置内所体现的机器人姿态、动作，如果发现机器人完成动作不正确或有偏差，则修改示教盒中机器人所需的示教控制指令；
所述示教盒将修改后的控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转化为机器人运动数据发送到VR装置中，VR装置重新进行模拟，直至所有动作全部规范为止。
进一步的，所述VR装置通过有线通讯模块与控制器进行信息交互。
进一步的，所述VR装置通过无线通讯模块与控制器进行信息交互，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明提供基于VR装置的机器人培训系统及培训方法，采用VR装置替代机器人实体，对机器人在现场工况中的动作进行模拟，并将模拟情况反馈给操作人员，使操作人员及时对示教动作的控制指令进行修改，无需专门的机器人本体，大大节约了成本，并且提升了示教准确性。
采用VR装置模拟现场工况以及机器人动作，免去了现场示教的麻烦，使示教过程更方便、快捷。
脱离现场真实模拟的过程，整个示教安全易实施。
附图说明
图1为本发明基于VR装置的机器人培训系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供空一种基于VR装置的机器人培训系统及培训方法，为使本发明的目的，技术方案及效果更加清楚，明确，以及参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
发明的一个方面，如图1所示，提供一种基于VR装置的机器人培训系统，硬件上有：VR装置、示教盒、机器人控制器三部分组成，VR装置上需支持wifi或蓝牙，VR装置通过无线通讯与机器人控制器建立通讯。在VR装置上开发一套机器人模型，并能接收来自控制器的运动数据，从而在控制器的控制下完成指定的动作。在VR装置上开发一套机器人模型软件。示教软件的功能同一般示教系统，包括点动控制，作业文件编写等一般示教盒程序所具有的功能。主控制器与一般控制器设计相同，可通过有线或无线的方式与VR装置相连。该系统即组建完成。
具体的说，该系统包括机器人状态反馈装置、示教盒以及机器人控制器，所述机器人状态反馈装置上设有通讯模块，与机器人控制器进行信息交互，其用于采集机器人当前各部分姿态、动作状态数据以及模拟现场工况。
进一步的，所述机器人状态反馈装置具体为一个VR装置，穿戴在操作人员头部。
更近一步的，所述示教盒根据操作人员的修改，将机器人所需的示教控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转化为运动数据发送到VR装置中。
进一步的，所述通讯模块为有线通讯模块。
进一步的，所述通讯模块为无线通讯模块，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
根据该套系统，本发明提供其相应的机器人培训方法，该方法采用VR装置替代机器人实体，对机器人在现场工况中的动作进行模拟，并将模拟情况反馈给操作人员，使操作人员及时对示教动作的控制指令进行修改。
该方法具体为：所述VR装置与机器人控制器进行信息交互，获取所述机器人控制器上对机器人的控制指令，并模拟现场工况以及机器人的动作，呈现给操作人员；
操作人员观察所述VR装置内所体现的机器人姿态、动作，如果发现机器人完成动作不正确或有偏差，则修改示教盒中机器人所需的示教控制指令；
所述示教盒将修改后的控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转化为机器人运动数据发送到VR装置中，VR装置重新进行模拟，直至所有动作全部规范为止。
进一步的，所述VR装置通过有线通讯模块与控制器进行信息交互。
进一步的，所述VR装置通过无线通讯模块与控制器进行信息交互，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
作为本发明的一个具体实施例，本VR装置采用：HTC VIVE VR眼镜3D头盔虚拟现实眼镜消费者版；机器人控制器采用的是：公司自主开发的产品，设备型号：NRC-BS01-ET-A6S制造编号：A20150718001。示教盒为：本公司自主开发的产品，设备型号：NRT-BS01-A6S制造编号：A20150916007。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.基于VR装置的机器人培训系统，其特征在于，该系统包括机器人状态反馈装置、示教盒以及机器人控制器，所述机器人状态反馈装置上设有通讯模块，与机器人控制器进行信息交互，其用于采集机器人当前各部分姿态、动作状态数据以及模拟现场工况。
2.根据权利要求1所述的基于VR装置的机器人培训系统，其特征在于，所述机器人状态反馈装置具体为一个VR装置，穿戴在操作人员头部。
3.根据权利要求2所述的基于VR装置的机器人培训系统，其特征在于，所述示教盒根据操作人员的输入，将机器人所需的示教控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转换为机器人运动数据发送到VR装置中。
4.根据权利要求1所述的基于VR装置的机器人培训系统，其特征在于，所述通讯模块为有线通讯模块。
5.根据权利要求1所述的基于VR装置的机器人培训系统，其特征在于，所述通讯模块为无线通讯模块，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
6.基于VR装置的机器人培训方法，其特征在于，该方法采用VR装置替代机器人实体，对机器人在现场工况中的动作进行模拟，并将模拟情况反馈给操作人员，使操作人员及时对示教动作的控制指令进行修改。
7.根据权利要求6所述的基于VR装置的机器人培训方法，其特征在于，该方法具体为：
所述VR装置与机器人控制器进行信息交互，获取所述机器人控制器上对机器人的控制数据，并模拟现场工况以及机器人的动作，呈现给操作人员；
操作人员观察所述VR装置内所呈现的机器人姿态、动作，如果发现机器人完成动作不正确或有偏差，则修改示教盒中机器人所需的示教控制指令；
所述示教盒将修改后的控制指令发送到机器人控制器上，再通过所述机器人控制器将所述控制指令转化成机器人运动控制数据发送到VR装置中，VR装置重新进行模拟，直至所有动作全部规范为止。
8.根据权利要求6所述的基于VR装置的机器人培训方法，其特征在于，所述VR装置通过有线通讯模块与控制器进行信息交互。
9.根据权利要求6所述的基于VR装置的机器人培训方法，其特征在于，所述VR装置通过无线线通讯模块与控制器进行信息交互，具体为wifi通讯模块或者蓝牙通讯模块。
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