CN108858253A - 机器人三维无线示教器终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人三维无线示教器终端，包括手柄头和手柄把，手柄头与手柄把螺接，所述手柄头上分别互相垂直的三个面上开设有孔，通过该孔卡接有激光测距仪的激光发射端，所述手柄把的内腔壁螺接有采集运动轨迹的传感器组、传输信号的无线通讯器、控制示教器终端的控制器和电源，电源分别与激光测距仪、传感器组、无线通讯器和控制器通过导线连接，控制器分别与激光测距仪、传感器组和无线通讯器通过导线连接。本发明的机器人三维无线示教器终端使得示教器无需安装在机器人本体上，在距离机器人一定范围内，能自行完成空间状态感知及运行轨迹记忆功能，满足特殊场合机器人示教功能。

Description

机器人三维无线示教器终端
技术领域
本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体是一种机器人三维无线示教器终端。
背景技术
为进一步解放工业生产过程中的劳动力及降低生产成本，工业机器人越来越多的应用于工业生成过程中，而且目前很多工业机器人具备一定的编程记忆能力，因此为工业机器人配套示教器也是很多厂家的选择之一。
目前工业现场主要应用为有线拖动示教器，并需要再机器人本体开设线缆安装孔等，因工业现场工况较差，使得很多有限示教器无法满足应用需求，为进一步提升示教器功能，使示教器能够应用于复杂的工况环境及提高工业机器人示教器使用安全性，设计一种新型示教器尤为重要。
现有技术CN104269084A提供了一种远距离控制机器人示教器及其控制方法，远距离控制机器人示教器包括发送模块、终端示教模块；发送模块把来自机器人控制端的视频信号进行预处理并传输给终端示教模块，接收来自终端示教模块的键盘信号，并将键盘信号经过处理后送给机器人控制端实现对机器人的控制。终端示教模块实时显示机器人控制端的界面和控制状态，并且通过示教器上的键盘对机器人的运动进行实时控制。该技术优点在于采用通讯模块完成示教器和机器人之间的信号交互，实现了示教器和机器人的远距离通讯。但是该技术需要在机器人本体开线缆安装孔和防爆航空插头作为通讯的基础，费用较高且使用不便捷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人三维无线示教器终端，以解决上述背景技术中提出的现有的机器人示教器信号采用有线传输方式，安装繁琐，且需要在机器人本体开线缆安装孔和防爆航空插头，费用较高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种机器人三维无线示教器终端，包括手柄头和手柄把，手柄头与手柄把螺接；
所述手柄头为一端面开设开口的长方体空腔结构，其开口处开设有内螺纹，所述手柄头上分别互相垂直的三个面上开设有孔，通过该孔卡接有激光测距仪的激光发射端，激光测距仪螺接于所述手柄头的内腔壁；
所述手柄把为一端开设有开口的空腔结构，其开口处开设有外螺纹，所述手柄头通过内螺纹和外螺纹的配合与手柄把螺接，所述手柄把的内腔壁螺接有采集运动轨迹的传感器组、传输信号的无线通讯器、控制示教器终端的控制器和电源，其中，电源分别与激光测距仪、传感器组、无线通讯器和控制器通过导线连接，控制器分别与激光测距仪、传感器组和无线通讯器通过导线连接。
优选的，所述手柄头上非卡接激光发射端的端面上还开设有螺纹孔，通过该螺纹孔螺接有双纽式按钮开关，双纽式按钮开关的桥式触头端延伸至手柄头的内腔，其桥式触头端通过导线分别连接控制器以控制示教器终端的启停和轨迹信号的传输。
优选的，所述激光测距仪包括X测距仪、Y测距仪和Z测距仪，X测距仪、Y测距仪和Z测距仪的激光发射端分别卡接于所述手柄头上分别互相垂直的三个面上以分别采集示教器终端在空间位置X、Y和Z方向上的相关运动参数。
优选的，所述传感器组包括倾角传感器和加速度传感器，倾角传感器和加速度传感器分别螺接于手柄把的内腔壁上。
优选的，所述无线通讯器为无线通讯模块，所述控制器为单片机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明通过在手柄头的相互垂直的面上设置的激光测距仪的激光发射端、设置在手柄把内的倾角传感器和加速度传感器，实现了示教器终端对三维坐标自动感知；
2)本发明通过双纽式按钮开关和单片机对无线通讯模块进行控制，完成对采集到的运动轨迹信号进行控制传输，实现了机器人无线示教功能，规避了传统示教器需要拖线或在机器人本体上开设线缆孔的繁琐安装步骤，降低机器人生产成本；
3)本发明通过双纽式按钮开关和单片机对示教器终端进行控制，利用单片机的存储功能实现示教器终端的运行轨迹记忆功能。
附图说明
图1为本发明机器人三维无线示教器终端的结构示意图；
图2为本发明机器人三维无线示教器终端手柄头的结构示意图；
图3为本发明机器人三维无线示教器终端激光测距仪的测距朝向示意图；
图4为本发明机器人三维无线示教器终端双纽式按钮开关的示意图；
图5为本发明机器人三维无线示教器终端手柄把的结构示意图；
附图标记：1-手柄头，101-内螺纹，2-手柄把，201-外螺纹，3-激光测距仪，301-X测距仪，3011-X测距射线，302-Y测距仪，3021-Y测距射线，303-Z测距仪，3031-Z测距射线，4-传感器组，401-倾角传感器，402-加速度传感器，5-无线通讯器，6-控制器，7-电源，8-双纽式按钮开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种机器人三维无线示教器终端，包括手柄头1和手柄把2，手柄头1与手柄把2螺接。
如图2所示，手柄头1为一端面开设开口的长方体空腔结构，其开口处开设有内螺纹101，手柄头1上分别互相垂直的三个面上开设有孔，通过该孔卡接有激光测距仪3的激光发射端，激光测距仪3螺接于手柄头1的内腔壁。
如图2和图3所示，激光测距仪3包括X测距仪301、Y测距仪302和Z测距仪303，X测距仪301、Y测距仪302和Z测距仪303的激光发射端分别卡接于手柄头1上分别互相垂直的三个面上以分别采集示教器终端在空间位置X、Y和Z方向上的相关运动参数。X测距射线3011、Y测距射线3021与Z测距射线3031分别通过手柄头1上卡接的X测距仪301、Y测距仪302与Z测距仪303的激光发射端射出进行测距。
如图4所示，手柄头1上非卡接激光发射端的端面上还开设有螺纹孔，通过该螺纹孔螺接有双纽式按钮开关8，双纽式按钮开关8的桥式触头端延伸至手柄头1的内腔，其桥式触头端通过导线分别连接控制器6以控制示教器终端的启停和轨迹信号的传输。
如图5所示，手柄把2为一端开设有开口的空腔结构，其开口处开设有外螺纹201，手柄头1通过内螺纹101和外螺纹201的配合与手柄把2螺接，手柄把2的内腔壁螺接有采集运动轨迹的传感器组4、传输信号的无线通讯器5、控制示教器终端的控制器6和电源7。其中，无线通讯器5为无线通讯模块，控制器6为单片机。电源7分别与激光测距仪3、传感器组4、无线通讯器5和控制器6通过导线连接，控制器6分别与激光测距仪3、传感器组4和无线通讯器5通过导线连接。
传感器组4包括倾角传感器401和加速度传感器402，倾角传感器401和加速度传感器402分别螺接于手柄把2的内腔壁上。
通过双纽式按钮开关8和控制器6控制示教器终端的轨迹存储和无线传输，无线通讯器5无线传输采集到的运动轨迹信号至机器人，机器人接收轨迹信号后持续重复再现示教程序。
本发明的机器人三维无线示教器终端使得示教器无需安装在机器人本体上，在距离机器人一定范围内，能自行完成空间状态感知及运行轨迹记忆功能，满足特殊场合机器人示教功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种机器人三维无线示教器终端，包括手柄头(1)和手柄把(2)，手柄头(1)与手柄把(2)螺接，其特征在于：
所述手柄头(1)为一端面开设开口的长方体空腔结构，其开口处开设有内螺纹(101)，所述手柄头(1)上分别互相垂直的三个面上开设有孔，通过该孔卡接有激光测距仪(3)的激光发射端，激光测距仪(3)螺接于所述手柄头(1)的内腔壁；
所述手柄把(2)为一端开设有开口的空腔结构，其开口处开设有外螺纹(201)，所述手柄头(1)通过内螺纹(101)和外螺纹(201)的配合与手柄把(2)螺接，所述手柄把(2)的内腔壁螺接有采集运动轨迹的传感器组(4)、传输信号的无线通讯器(5)、控制示教器终端的控制器(6)和电源(7)，其中，电源(7)分别与激光测距仪(3)、传感器组(4)、无线通讯器(5)和控制器(6)通过导线连接，控制器(6)分别与激光测距仪(3)、传感器组(4)和无线通讯器(5)通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种机器人三维无线示教器终端，其特征在于，所述手柄头(1)上非卡接激光发射端的端面上还开设有螺纹孔，通过该螺纹孔螺接有双纽式按钮开关(8)，双纽式按钮开关(8)的桥式触头端延伸至手柄头(1)的内腔，其桥式触头端通过导线分别连接控制器(6)以控制示教器终端的启停和轨迹信号的传输。
3.根据权利要求1所述的一种机器人三维无线示教器终端，其特征在于，所述激光测距仪(3)包括X测距仪(301)、Y测距仪(302)和Z测距仪(303)，X测距仪(301)、Y测距仪(302)和Z测距仪(303)的激光发射端分别卡接于所述手柄头(1)上分别互相垂直的三个面上以分别采集示教器终端在空间位置X、Y和Z方向上的相关运动参数。
4.根据权利要求1所述的一种机器人三维无线示教器终端，其特征在于，所述传感器组(4)包括倾角传感器(401)和加速度传感器(402)，倾角传感器(401)和加速度传感器(402)分别螺接于手柄把(2)的内腔壁上。
5.根据权利要求1所述的一种机器人三维无线示教器终端，其特征在于，所述无线通讯器(5)为无线通讯模块，所述控制器(6)为单片机。
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