CN207373189U - 一种工业机器人示教器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业机器人示教器，包括：计算机仿真平台、交换机、示教器、示教器硬件结构；所述计算机仿真平台通过交换机与示教器相连接，且示教器内包含有示教器硬件结构，本实用型基于STM32的机器人仿真示教器；该示教器以STM32作为主控芯片，引入μC/OSII实时操作系统，并采用以太网通信的方式，提高了系统的开放性；通过对利用计算机模拟得到的三维机器人进行仿真操控，实现了示教器的手动控制和示教再现等基本功能；该示教器可以灵活方便地练习机器人的示教操作，达到模拟操作实体机器人的效果，具有一定的实用价值，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

Description

一种工业机器人示教器

技术领域

本实用新型涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人示教器。

背景技术

当前，工业机器人已经广泛应用于许多工厂的实际使用中，其中通过示教器对机器人的动作进行编程是最为普遍的做法。

示教器是进行人机交互的重要工具，操作人员通过示教器对机器人的运动轨迹进行示教和编程，使机器人能够完成要求的任务，在生产线上进行重复的劳作，机器人的实际使用效果取决于动作示教的效果，因此示教器的性能和操作人员的经验显得尤为重要。

目前国内外的机器人示教系统大多由各大厂商针对自有产品进行设计研发，开放程度低，并且如果由缺乏经验的人员直接操控实体机器人则容易存在安全隐患，影响示教的效果。

如上述中提出的问题，本方案提供一种工业机器人示教器，并通过该工业机器人示教器使之能更具有实用的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业机器人示教器，以解决上述背景技术中提出的工业机器人示教器的问题和不足。

本实用新型一种工业机器人示教器的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种工业机器人示教器，包括：

计算机仿真平台、交换机、示教器、示教器硬件结构；

所述计算机仿真平台通过交换机与示教器相连接，且示教器内包含有示教器硬件结构。

优选的，所述计算机仿真平台为台式计算机或笔记本计算机，且计算机仿真平台至少设置有一台作为工业机器人可编程式示教再现平台。

优选的，所述交换机为ETHERNET网络，且交换机至少在本系统内设置有一台。

优选的，所述计算机仿真平台为示教器总控制平台，且计算机仿真平台通过交换机ETHERNET网络连接示教器。

优选的，所述示教器为FLEXPENDANTF示教器，且示教器为通用型ABB示教器。

优选的，所述示教器硬件结构基于STM32主控芯片，且示教器硬件结构的STM32主控芯片设置有USART触摸屏、USB OTG键盘、MAC以太网、GPIO指示灯芯片组。

与现有结构相较之下，本实用新型具有如下优点：

本实用型基于STM32的机器人仿真示教器；该示教器以STM32作为主控芯片，引入μC/OSII实时操作系统，并采用以太网通信的方式，提高了系统的开放性；通过对利用计算机模拟得到的三维机器人进行仿真操控，实现了示教器的手动控制和示教再现等基本功能；该示教器可以灵活方便地练习机器人的示教操作，达到模拟操作实体机器人的效果，具有一定的实用价值，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主程序流程示意图；

图3为本实用新型的网络通信任务流程示意图。

图中：1、计算机仿真平台；2、交换机；3、示教器；4、示教器硬件结构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种工业机器人示教器，包括：计算机仿真平台1、交换机2、示教器3、示教器硬件结构4；计算机仿真平台1通过交换机2与示教器3相连接，且示教器3内包含有示教器硬件结构4，计算机仿真平台1为台式计算机或笔记本计算机，且计算机仿真平台1至少设置有一台作为工业机器人可编程式示教再现平台，交换机2为ETHERNET网络，且交换机2至少在本系统内设置有一台，计算机仿真平台1为示教器3总控制平台，且计算机仿真平台1通过交换机2ETHERNET网络连接示教器3，示教器3为FLEXPENDANTF示教器，且示教器3为通用型ABB示教器，示教器硬件结构4基于STM32主控芯片，且示教器硬件结构4的STM32主控芯片设置有USART触摸屏、USB OTG键盘、MAC以太网、GPIO指示灯芯片组。

请参阅图2，由于示教器3的程序任务多且复杂，在主程序的设计上引入μC/OSII实时操作系统对各任务进行分配和调度，且μC/OSII实时操作系统以其完全公开的源代码和优越的性能，得到了广泛的应用；示教器3的主程序设计主要分成以下三个部分：1、初始化：主要包括对系统时钟、一系列外设和μC/OSII的初始化；2、创建启动任务：主要用于创建以太网通信、键盘读取任务等各种系统任务，创建完成之后挂起启动任务；3、开启μC/OSII：开始对系统的各个任务进行管理。

请参阅图3，示教器3采用以太网通信，通信网络架构采用主从式架构，示教器端作为服务器，连接时服务器进入监听模式，等待来自客户端的连接请求，当远端IP地址和端口号正确即可连接成功；当示教器要发送信息时，将数据存入SENDBUF数据缓存区，并置位发送标志位即可发送数据到计算机上，由此程序员可通过访问TCP/IP协议，能很好地实现基于TCP/IP的跨平台通信，提高了示教器的开放性和扩展性。

工作原理：

使用该装置时，当示教器3与计算机仿真平台1通过交换机2组建的以太网通信成功之后，即可对其主要的手动控制和示教再现两个功能进行测试和应用；通过示教器3上的功能键将机器人当前的控制模式切换成手动控制，并将运动坐标切换为关节坐标；若按下键盘上的方向控制键即可观察到机器人上对应轴的单独转动，松开则停止；如果切换运动坐标为直角坐标，按下方向控制键即可观察到机器人的末端会沿着空间直角坐标系做直线运动。

操作过程可分为以下3个步骤：1、确定示教点位姿：通过示教器3手动移动机器人到达指定的位置并按下键盘上的“示教”，示教点记录框中按顺序记录着每个点的位姿信息；2、编辑动作指令：点击触摸屏进入程序编辑界面，逐条编辑动作程序指令，通过键盘切换选择“MOVJ”的关节插补运动或者“MOVL”的直线插补运动，然后选择该条指令运动到达的目标点序号，最后设置该条指令运行时的速度，在触摸屏上和计算机仿真平台1的“示教代码框”中可以看到所编辑的程序指令；3、运行：当所有指令编辑完成后点击键盘上的“确定”然后点击“运行”，即可观察到机器人根据示教的动作进行往复的运动；该示教器3可以通过简单的操作达到示教机器人的效果，贴近实际使用的操作方式，并且机器人三维模型显示逼真，运动流畅，可以达到教学和培训的目的。

需要说明的是，本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，发明人在此不再详述。

综上所述：该一种工业机器人示教器，通过基于以STM32作为主控芯片，并引入μC/OSII实时操作系统，同时采用以太网通信的方式，提高了系统的开放性；通过对利用计算机模拟得到的三维机器人进行仿真操控，实现了示教器的手动控制和示教再现等基本功能；该示教器可以灵活方便地练习机器人的示教操作，达到模拟操作实体机器人的效果，具有一定的实用价值，从而有效的解决了现有装置中存在的问题和不足。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种工业机器人示教器，其特征在于，包括：

计算机仿真平台(1)、交换机(2)、示教器(3)、示教器硬件结构(4)；

所述计算机仿真平台(1)通过交换机(2)与示教器(3)相连接，且示教器(3)内包含有示教器硬件结构(4)。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教器，其特征在于：所述计算机仿真平台(1)为台式计算机或笔记本计算机，且计算机仿真平台(1)至少设置有一台作为工业机器人可编程式示教再现平台。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教器，其特征在于：所述交换机(2)为ETHERNET网络，且交换机(2)至少在本系统内设置有一台。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教器，其特征在于：所述计算机仿真平台(1)为示教器(3)总控制平台，且计算机仿真平台(1)通过交换机(2)ETHERNET网络连接示教器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教器，其特征在于：所述示教器(3)为FLEXPENDANTF示教器，且示教器(3)为通用型ABB示教器。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人示教器，其特征在于：所述示教器硬件结构(4)基于STM32主控芯片，且示教器硬件结构(4)的STM32主控芯片设置有USART触摸屏、USBOTG键盘、MAC以太网、GPIO指示灯芯片组。