CN112847339A - 一种机器人模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人模拟装置，包括：任务信息获模块，用于获取任务信息，所述任务信息是向机器人发出的动作指令，并且是包含所述机器人应该经由的多个目标点的信息；图像生成模块，基于所述动作指令，生成包含所述机器人三维虚拟图像，所述虚拟图像中包含：虚拟机器人及操作手柄；在线指令模块，用于与所述动作指令相关联，在所述三维图像对所述任务信息进行文字化标注；显示模块，其使由所述图像生成模块生成的所述虚拟图像显示在所述显示部上；通过显示屏对机器人进行三维虚拟图像显示，基于所述虚拟图像基于动作指令进行运动，直观的进行操作动态、动作指令和操作步骤显示，使操作者能够凭容易地对机器人模拟装置进行操作学习。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟教学设备，具体涉及一种机器人模拟装置。
背景技术
现有技术中公开有多种如下这样的机器人模拟装置，即，在使机器人进行规定的加工作业等时，由机器人模拟装置预先对机器人的动作进行模拟计算，在计算机的显示器等上进行图解显示。
通过使用所述机器人模拟装置，操作者不必使机器人执行实际的动作，可以通过图解显示来检验机器人是否与障碍物干涉，并且制作示教数据。然而，制作示教数据的操作需要操作者具有一定程度的熟练度。
对此，近年来有人提出了如下这样一种方法，即，在触摸面板上显示机器人的图解图像，在图解图像的周围显示触摸键(touch key)，触摸键采用“上”、“下”、“左”、“右”这样的表示动作方向的文字，操作者对所述触摸键进行操作，从而能够使操作简单、容易。
发明内容
为了解决上述技术问题，提供一种能够进行机器人模拟操作的设备，本发明设计了一种机器人模拟装置。
本发明所采取的具体技术方案为：一种机器人模拟装置，所述模拟装置包括：任务信息获模块，用于获取任务信息，所述任务信息是向机器人发出的动作指令，并且是包含所述机器人应该经由的多个目标点的信息；
所述目标点的信息可以是某一连贯动作，或者沿多个目标点进行位移等等。
图像生成模块，基于所述动作指令，生成包含所述机器人三维虚拟图像，所述虚拟图像中包含：虚拟机器人及操作手柄；
在线指令模块，用于与所述动作指令相关联，在所述三维图像对所述任务信息进行文字化标注；
显示模块，其使由所述图像生成模块生成的所述虚拟图像显示在所述显示部上；
以及，
基于任务指令而使所述虚拟图像连续地进行动画再现所述虚拟机器人的姿态。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述操作柄包含位移柄与旋转柄的至少一者，其中，所述位移柄或旋转柄基于所述动作指令进行相关联的连续地进行动画再现。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述虚拟动画中包含与所述所述动作指令进行相关联的位移柄或旋转柄的运动路径标注。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述运动路径标注为箭头，所述对所述位移柄或旋转柄的运动路径进行显示。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，模拟装置还具有配置文件输出模块，用以存储所述虚拟图像并输出。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述显示模块具有角度选择单元，用以进行虚拟图像角度旋转，以在多角度视角进行虚拟图像显示。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述图像生成模块还具有混合现实单元，将与所述任务信息关联的现实场景与所述三维虚拟图像进行混合。
如上所述的机器人模拟装置，作为优选地，所述模拟装置包括模拟操作单元，通过所述模拟操作单元进行与所述任务信息相关联的操作，并将该操作所关联的机器人动作生成虚拟图像。
有益技术效果：通过显示屏对机器人进行三维虚拟图像显示，基于所述虚拟图像基于动作指令进行运动，直观的进行操作动态、动作指令和操作步骤显示，使操作者能够凭容易地对机器人模拟装置进行操作学习。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
其中：
图1是本申请实施例中所提供机器人模拟装置的线框图。
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。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
一种机器人模拟装置，所述模拟装置包括：任务信息获模块，用于获取任务信息，所述任务信息是向机器人发出的动作指令，并且是包含所述机器人应该经由的多个目标点的信息；
图像生成模块，基于所述动作指令，生成包含所述机器人的三维虚拟图像，所述虚拟图像中包含：虚拟机器人及操作手柄；
在线指令模块，用于与所述动作指令相关联，在所述三维虚拟图像对所述任务信息进行文字化标注，同时，外部的辅导人员可通过在线指令模块直接向操作虚拟机器人的操作下达临时指令或临时任务，并可将该临时指令或任务的评分标准加入到操作评估模块中；更进一步的，在三维虚拟图像中可添加特定位置的属性信息作为障碍物或任务执行的限制或要求，例如，在三维虚拟图像中可设定动作执行的边界或移动边界，或者设定特定的位置、物品不能跨越或接触，一旦在虚拟图像中的虚拟机器人接触了三维虚拟图像中的限制条件，及触发报警或在计算评分时给予扣分记录；
显示模块，其使由所述图像生成模块生成的所述虚拟图像显示在所述显示部上；更进一步的，图像生成模块可将图像显示在头戴式显示装置中，头戴式显示装置可以是VR眼镜或VR头盔；
以及，
基于任务指令而使所述虚拟图像连续地进行动画再现所述虚拟机器人的姿态。
通过显示屏对机器人进行三维虚拟图像显示，基于所述虚拟图像基于动作指令进行运动，直观的进行操作动态、动作指令和操作步骤显示，使操作者能够容易地对机器人模拟装置进行操作学习。
所述虚拟图像中还具有操作手柄，对任务信息下的操作步骤进行显示，在所述三维图像对所述任务信息进行文字化标注；使任务信息、操作步骤、机器人运动姿态进行结合显示，使用户更直观体会机器人操作。
本发明还具有如下实施方式，所述操作柄包含位移柄与旋转柄的至少一者，其中，所述位移柄或旋转柄基于所述动作指令进行相关联的连续地进行动画再现。
本发明还具有如下实施方式，所述虚拟动画中包含与所述动作指令进行相关联的位移柄或旋转柄的运动路径标注。由于操作手柄所占屏幕面积有限，为了更直观的显示操作并动态，进行箭头显示。
所述运动路径标注为箭头，对所述位移柄或旋转柄的运动路径进行显示。
本发明还具有如下实施方式，模拟装置还具有配置文件输出模块，用以存储所述虚拟图像并输出。将虚拟图像作为视频资料进行存储，可进行回放，便于进行学习。
本发明还具有如下实施方式，所述显示模块具有角度选择单元，用以进行虚拟图像角度旋转，以在多角度视角进行虚拟图像显示。多角度的观察机器人姿态，便于进行观察。
本发明还具有如下实施方式，所述图像生成模块还具有混合现实单元，将与所述任务信息关联的现实场景与所述三维虚拟图像进行混合。
本发明还具有如下实施方式，所述模拟装置包括模拟操作单元，通过所述模拟操作单元进行与所述任务信息相关联的操作，并将该操作所关联的机器人动作生成虚拟图像。
在一些实施例中，所述模拟装置还具有操作评价单元，对上述通过所述模拟操作单元的与所述任务信息相关联的操作进行评价或者打分，以供学员进行学习模拟。
在一些实施例中，模拟操作单元为操作手柄，所述操作手柄与现实中机器人的操作手柄相一致。
在一些实施例中，还具有文件输出单元，以将上述评价生成文档并输出。
在一些实施例中，还需有显示选择单元，根据用于指令仅对所选择的机器人部件进行3维建模显示，以满足用户对机器人分解动作，或者某一部件运动的了解，使用户更为详细的了解机器人；例如，仅仅显示机器人手臂动作，显示驱动该手臂的部件运动，显示机器人腿部动作，以此可供用户详细了解机器人，有助于用户在实际操作中，以对不同环境的机器人操作选择提供一定参考。
在一些实施例中还可以包含有操作评估模块，可对用户在操作虚拟机器人的过程中，完成任务的各项指标进行评价。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
以上实施方式仅用于说明本申请实施例，而非对本申请实施例的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请实施例的范畴，本申请实施例的专业保护范围应由权利要求限定。
Claims (7)
1.一种机器人模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括：
任务信息获模块，用于获取任务信息，所述任务信息是向机器人发出的动作指令，并且是包含所述机器人应该经由的多个目标点的信息；
图像生成模块，基于所述动作指令，生成包含所述机器人三维虚拟图像，所述虚拟图像中包含：虚拟机器人及操作手柄；
在线指令模块，用于与所述动作指令相关联，在所述三维图像对所述任务信息进行文字化标注；
显示模块，其使由所述图像生成模块生成的所述虚拟图像显示在所述显示部上；
以及，
基于任务指令而使所述虚拟图像连续地进行动画再现所述虚拟机器人的姿态。
2.根据权利要求1所述的机器人模拟装置，其特征在于，所述操作柄包含位移柄与旋转柄的至少一者，其中，所述位移柄或旋转柄基于所述动作指令进行相关联的连续地进行动画再现。
3.根据权利要求2所述的机器人模拟装置，其特征在于，所述虚拟动画中包含与所述动作指令进行相关联的位移柄或旋转柄的运动路径标注。
4.根据权利要求1所述的机器人模拟装置，其特征在于，模拟装置还具有配置文件输出模块，用以存储所述虚拟图像并输出。
5.根据权利要求1所述的机器人模拟装置，其特征在于，所述显示模块具有角度选择单元，用以进行虚拟图像角度旋转，以在多角度视角进行虚拟图像显示。
6.根据权利要求1所述的机器人模拟装置，其特征在于，所述图像生成模块还具有混合现实单元，将与所述任务信息关联的现实场景与所述三维虚拟图像进行混合。
7.根据权利要求1所述的机器人模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括模拟操作单元，通过所述模拟操作单元进行与所述任务信息相关联的操作，并将该操作所关联的机器人动作生成虚拟图像。
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