CN113263506A - 机器人打磨装置和示教方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人打磨装置和示教方法,所述六维力传感器过载保护装置包括机器人本体、六维力传感器、控制器、示教器和打磨砂带,所述六维力传感器安装在所述机器人本体的末端,所述打磨砂带与所述机器人本体的末端相对,以允许夹持在所述机器人本体末端的待打磨工件在所述打磨砂带上进行打磨,所述控制器与所述机器人本体和所述六维力传感器均电连接,所述控制器适于接收所述六维力传感器的受力信息,并根据该受力信息控制所述机器人本体运动,所述示教器与所述控制器电连接,所述示教器适于记录打磨点位。本发明的机器人打磨装置操作简单,示教效率高。
Description
技术领域
本发明涉及机器人打磨技术领域,具体地,涉及一种机器人打磨装置和示教方法。
背景技术
随着机器人在各种制造领域的广泛应用,智能的机器人越来越多应用到各种打磨场合, 比如汽车发动机的腔体铸件的去毛边及打磨、药桶搅拌器的焊缝打磨、轮船涡轮叶片的曲 面打磨、电脑外壳打磨等,相关技术中的机器人工程师在示教打磨工艺时,是通过机器人 示教器、在线编程、视觉系统辅助等方式来规划打磨路径和打磨工艺,但是相关技术中的 示教方式复杂,示教效率低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的实施例提出一种机器人打磨装置,该机器人打磨装置,操作简单,示 教效率高。
本发明的实施例还提出一种机器人打磨装置的示教方法。
根据本发明实施例的机器人打磨装置装置包括:机器人本体;六维力传感器,所述六 维力传感器安装在所述机器人本体的末端;控制器,所述控制器与所述机器人本体和所述 六维力传感器均电连接,所述控制器适于接收所述六维力传感器的受力信息,并根据该受 力信息控制所述机器人本体运动;打磨砂带,所述打磨砂带与所述机器人本体的末端相对, 以允许夹持在所述机器人本体末端的待打磨工件在所述打磨砂带上进行打磨;示教器,所 述示教器与所述控制器电连接,所述示教器适于记录打磨点位。
根据本发明实施例的机器人打磨装置,通过在机器人本体的末端设置六维力传感器, 可以利用六维力传感器实现机器人本体的力控拖动,并利用六维力传感器反馈待打磨工件 和打磨砂带之间的接触力,以利用控制器自动调节接触力,从而提高机器人打磨装置的示 教效率,简化操作过程。
根据本发明实施例的机器人打磨装置的示教方法包括上述的机器人打磨装置,所述示 教方法包括:通过所述控制器设置预设打磨目标力F;在所述控制器内选择力控拖动模式; 拖动所述六维力传感器以使所述机器人本体运动以将待打磨工件拖动至邻近打磨砂带的位 置处。
根据本发明实施例的机器人打磨装置的示教方法,在变化待打磨工件的位置时,无须 通过操作按钮进行复杂的程序变换,机械式的拖动具有操作简单,高效快捷的优点,提高 了整体的示教效率,而且,六维力传感器可以精准地感应到人手的拖动信息,从而能够使 机器人本体运动快速运动至预期位置。
在一些实施例中,所述机器人打磨装置的示教方法还包括:在所述控制器内选择力控 找点模式;所述控制器控制所述机器人本体移动,以使待工件与打磨砂带表面接触;所述 六维力传感器将工件与打磨砂带之间的接触力f反馈至所述控制器。
在一些实施例中,所述机器人打磨装置的示教方法还包括:比较接触力f与预设打磨 目标力F的大小,当接触力f小于预设打磨目标力F时,所述控制器控制机器人本体在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件朝向靠近打磨砂带的方向继续移动,待接触力f与预设打磨目标力F相等时,所述控制器控制所述机器人本体停止运动,示教器 记录该打磨点位信息。
在一些实施例中,所述机器人打磨装置的示教方法还包括:比较接触力f与预设打磨 目标力F的大小,接触力f大于预设打磨目标力F时,所述控制器控制机器人本体在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件朝向远离打磨砂带的方向运动,待接触力f与预设打磨目标力F相等时,所述控制器控制所述机器人本体停止运动,示教器记录该 打磨点位信息。
在一些实施例中,所述机器人打磨装置的示教方法还包括:观察该打磨点位是否满足 实际的工艺需求;所述打磨点位满足工艺需求,完成示教,或所述打磨点位不满足工艺需 求,则重新进行示教流程。
附图说明
图1是根据本发明实施例的机器人打磨装置的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的机器人打磨装置的示教方法的流程示意图。
附图标记:
示教器1,控制器2,机器人本体3,六维力传感器4,待打磨工件5,打磨砂带6。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图 描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,根据本发明实施例的机器人打磨装置包括:机器人本体3、六维力传感器4、控制器2、示教器1和打磨砂带。
六维力传感器4安装在机器人本体3的末端,打磨砂带与机器人本体3的末端相对,以允许夹持在机器人本体3末端的待打磨工件5在打磨砂带6上进行打磨,控制器2与机 器人本体3、六维力传感器4和示教器1均电连接,控制器2适于接收六维力传感器4的 受力信息,并根据该受力信息控制机器人本体3运动,示教器1适于记录打磨点位。
具体地,如图1所示,机器人打磨装置用于对待打磨工件5进行打磨,待打磨工件5夹持在机器人本体3的末端,需要对待打磨工件5进行打磨时,操作人员可以对六维力传 感器4施加一个拖动力,六维力传感器4可以将受力信息传递至控制器2,控制器2根据 该信息控制机器人本体3的末端朝向拖动力的方向移动,以使待打磨工件5靠近打磨砂带 6,相较于利用控制按钮控制机器人本体3的位置移动,力控拖动效率和精度更高,且操作 难度低。
进一步地,待打磨工件5被拖动的预设位置后,控制器2可以控制机器本体移动以将 待打磨工件5压紧在打磨砂带6上,需要说明的是,待打磨工件5与打磨砂带6之间具有接触力,该接触力可以传递至六维力传感器4,六维力传感器4可以将受力信息反馈至控 制器2,控制器2根据该受力信息继续控制机器人本体3的运动直至待打磨工件5与打磨 砂带6之间的接触力满足工艺需求。
可以理解的是,待打磨工件5和打磨砂带6之间的接触力可以通过六维力传感器4反 馈至控制器2,并通过控制器2智能调节,相较于依靠人手感知接触力度,误差更小,调节效率更高。
进一步地,待打磨工件5与打磨砂带6达到预设的接触状态后,示教器1可以记录此时的打磨点位,以完成示教。
根据本发明实施例的机器人打磨装置,通过在机器人本体的末端设置六维力传感器, 可以利用六维力传感器实现机器人本体的力控拖动,并利用六维力传感器反馈待打磨工件 和打磨砂带之间的接触力,以利用控制器自动调节接触力,从而提高机器人打磨装置的示 教效率,简化操作过程。
根据本发明实施例的机器人打磨装置的示教方法包括上述的机器人打磨装置,示教方 法包括:通过控制器2设置预设打磨目标力,然后在控制器2内选择力控拖动模式,而后 拖动六维力传感器4以使机器人本体3运动以将待打磨工件5拖动至邻近打磨砂带6的位置处。
根据本发明实施例的机器人打磨装置的示教方法,在变换待打磨工件的位置时,无须 通过操作按钮进行复杂的程序变换,机械式的拖动具有操作简单,高效快捷的优点,提高 了整体的示教效率,而且,六维力传感器可以精准地感应到人手的拖动信息,从而能够使 机器人本体运动快速运动至预期位置。
进一步地,待待打磨工件5的位置大体确定后,在控制器2内选择力控找点模式,控制器2控制机器人本体3移动,以推动待打磨工件5与打磨砂带6表面接触,伴随着待打 磨工件5与打磨砂带6的接触,其接触力f会传递至六维力传感器4,控制器2可以接受 六维力传感器4检测的受力信息,并将该受力信息与预设的打磨目标力F作比较,根据比 较信息,控制器2可以控制机器人本体3运动直至待打磨工件5与打磨砂带6之间的接触 力达到预设的打磨目标力F,控制器2控制机器人本体3停止运动,并利用示教器1记录 该打磨点的点位信息。
具体地,当接触力f小于预设打磨目标力F时,控制器2控制机器人本体3在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件5朝向靠近打磨砂带6的方向继续移动,待接触力f与预设打磨目标力F相等时,控制器2控制机器人本体3停止运动,示教器1记 录该打磨点位信息
当接触力f大于预设打磨目标力F时,控制器2控制机器人本体3在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件5朝向远离打磨砂带6的方向运动,待接触力f与预 设打磨目标力F相等时,控制器2控制机器人本体3停止运动,示教器1记录该打磨点位 信息
可以理解的是,该过程无需人工参与,利用六维力传感器4和控制器2之间的信息反 馈,即可实现力控找点。
进一步地,通过实际应用,观察该打磨点位是否满足实际的工艺需求,若打磨点位满 足工艺需求,则完成示教,若打磨点位不满足工艺需求,则重新进行示教流程,直至确定的打磨点满足工艺需求,完成示教。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述,而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两 个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是 机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相 连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅 仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些 示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的 至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同 的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施 例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将 本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的, 不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种机器人打磨装置,其特征在于,包括:
机器人本体;
六维力传感器,所述六维力传感器安装在所述机器人本体的末端;
打磨砂带,所述打磨砂带与所述机器人本体的末端相对,以允许夹持在所述机器人本体末端的待打磨工件在所述打磨砂带上进行打磨;
控制器,所述控制器与所述机器人本体和所述六维力传感器均电连接,所述控制器适于接收所述六维力传感器的受力信息,并根据该受力信息控制所述机器人本体运动;
示教器,所述示教器与所述控制器电连接,所述示教器适于记录打磨点位。
2.一种机器人打磨装置的示教方法,其特征在于,包括上述所述的机器人打磨装置,所述示教方法包括:
通过所述控制器设置预设打磨目标力F;
在所述控制器内选择力控拖动模式;
拖动所述六维力传感器以使所述机器人本体运动以将待打磨工件拖动至邻近打磨砂带的位置处。
3.根据权利要求2所述的机器人打磨装置的示教方法,其特征在于,还包括:
在所述控制器内选择力控找点模式;
所述控制器控制所述机器人本体移动,以使待工件与打磨砂带表面接触;
所述六维力传感器将工件与打磨砂带之间的接触力f反馈至所述控制器。
4.根据权利要求3所述的机器人打磨装置的示教方法,其特征在于,还包括:
比较接触力f与预设打磨目标力F的大小,当接触力f小于预设打磨目标力F时,所述控制器控制机器人本体在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件朝向靠近打磨砂带的方向移动,待接触力f与预设打磨目标力F相等时,所述控制器控制所述机器人本体停止运动,示教器记录该打磨点位信息。
5.根据权利要求3所述的机器人打磨装置的示教方法,其特征在于,还包括:
比较接触力f与预设打磨目标力F的大小,当接触力f大于预设打磨目标力F时,所述控制器控制机器人本体在预设打磨目标力的作用下继续运动以驱动待打磨工件朝向远离打磨砂带的方向运动,待接触力f与预设打磨目标力F相等时,所述控制器控制所述机器人本体停止运动,示教器记录该打磨点位信息。
6.根据权利要求4或5所述的机器人打磨装置的示教方法,其特征在于,还包括:
观察该打磨点位是否满足实际的工艺需求;
所述打磨点位满足工艺需求,完成示教,
或所述打磨点位不满足工艺需求,则重新进行示教流程。
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