一種新型工業(yè)機(jī)器人示教器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種新型工業(yè)機(jī)器人示教器。
【背景技術(shù)】
[0002]示教器是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，普通示教器只能通過(guò)手動(dòng)操作方向按鈕或者操縱桿來(lái)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂以完成示教工程，為了保證機(jī)械臂精確地往預(yù)定的位置移動(dòng)，對(duì)示教者的操作技能要求非常高。此外，普通示教器將程序編輯等功能全部集成至示教器本體上，從而增加了示教器的體積和重量，現(xiàn)場(chǎng)使用起來(lái)特別不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種新型工業(yè)機(jī)器人示教器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的示教器只能通過(guò)手動(dòng)操作方向按鈕或者操縱桿來(lái)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂以完成示教工程，對(duì)示教者的操作技能要求非常高的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為解決上述問(wèn)題，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種新型工業(yè)機(jī)器人示教器，其包括與機(jī)器人的控制系統(tǒng)連接的中央處理器，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括與所述中央處理器連接的慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)，所述慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)包括慣性測(cè)量單元，所述慣性測(cè)量單元用于收集所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡，并將所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡傳送給所述中央處理器；所述中央處理器基于所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡產(chǎn)生機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡，并將所述機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡傳送給所述機(jī)器人的控制系統(tǒng)，所述機(jī)器人的控制系統(tǒng)基于所述機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡控制需要移動(dòng)的機(jī)械臂進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)。
[0005]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括有:與所述中央處理器連接的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)選擇單元，所述運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)選擇單元用于選定機(jī)器人的需要移動(dòng)的機(jī)械臂。
[0006]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括有:與所述中央處理器連接的方向鎖定單元，所述方向鎖定單元用于鎖定所述需要移動(dòng)的機(jī)械臂的移動(dòng)方向。
[0007]進(jìn)一步的，所述方向鎖定單元提供多個(gè)鎖定方向的選擇，在所述方向鎖定單元選擇一個(gè)鎖定方向后，所述中央處理器根據(jù)所述慣性測(cè)量單元收集的所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡提取所述慣性測(cè)量單元在該鎖定方向上的移動(dòng)軌跡，并基于所述慣性測(cè)量單元在該鎖定方向上的移動(dòng)軌跡產(chǎn)生所述機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡。
[0008]進(jìn)一步的，所述慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)還包括慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元，所述慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元用于設(shè)置倍率值，并將所述倍率值傳送給所述中央處理器；所述慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元設(shè)置一個(gè)倍率值后，所述中央處理器基于所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡和設(shè)置的倍率值產(chǎn)生所述機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡。
[0009]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括有:攝像裝置和顯示系統(tǒng)，所述攝像裝置用于采集需要移動(dòng)的機(jī)械臂的視頻信息，所述顯示系統(tǒng)包括顯示屏及顯示控制單元，所述顯示屏能夠顯示來(lái)自所述攝像裝置的視頻信息，所述顯示控制單元用來(lái)設(shè)置顯示比例，并控制所述顯示屏按所述顯示比例放大或縮小所述視頻信息進(jìn)行顯示。
[0010]進(jìn)一步的，所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)幅度與所述需要移動(dòng)的機(jī)械臂的移動(dòng)幅度成第一比例，該第一比例由所述倍率值所決定，所述機(jī)械臂的移動(dòng)幅度與所述移動(dòng)的機(jī)械臂在所述顯示屏上的移動(dòng)幅度成第二比例，該第二比例由所述顯示比例決定。
[0011]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括與所述中央處理器連接的人工操作系統(tǒng)，所述人工操作系統(tǒng)包括手動(dòng)移動(dòng)步距設(shè)置單元和手動(dòng)移動(dòng)步數(shù)設(shè)置單元；所述手動(dòng)移動(dòng)步距設(shè)置單元用于設(shè)置機(jī)械臂移動(dòng)一步的距離；所述手動(dòng)移動(dòng)步數(shù)設(shè)置單元用于設(shè)置機(jī)械臂的移動(dòng)步數(shù)。
[0012]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括USB接口，所述USB接口用于連接外部編輯設(shè)備。
[0013]進(jìn)一步的，所述新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括用戶自定義按鈕，用于用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)，使得示教者通過(guò)移動(dòng)示教器就能控制機(jī)械臂移動(dòng)，從而完成工業(yè)機(jī)器人的示教流程，大大降低了對(duì)示教者的操作技能要求。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明提供的新型工業(yè)機(jī)器人示教器的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0016]圖2為慣性姿勢(shì)操作模式下的操作流程圖；
[0017]圖3為人工操作模式下的操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1所述，本實(shí)施例提供了一種新型工業(yè)機(jī)器人示教器，包括中央處理器1、與中央處理器1連接的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)選擇單元2 ;中央處理器1與機(jī)器人的控制系統(tǒng)(未圖示)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接；運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)選擇單元2用于選擇需要移動(dòng)的機(jī)械臂(未圖示)；該新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括與中央處理器1連接的慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)4，慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)4包括慣性測(cè)量單元41，慣性測(cè)量單元41用于收集示慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡，并將慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡傳送給中央處理器1;中央處理器1基于慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡產(chǎn)生機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡，并將機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡傳送給機(jī)器人的控制系統(tǒng)(未圖示)，機(jī)器人的控制系統(tǒng)(未圖示)基于機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡控制需要移動(dòng)的機(jī)械臂(未圖示)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述慣性測(cè)量單元可以設(shè)置于所述示教器本體上，也可以設(shè)置于示教器本體外，通過(guò)連線或無(wú)線與所述示教器本體內(nèi)的中央處理器相連。所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡可以是所述示教器本身的移動(dòng)軌跡。
[0021]本實(shí)施例中的新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括與中央處理器1連接的方向鎖定單元3，方向鎖定單元3用于鎖定需要移動(dòng)的機(jī)械臂(未圖示)的移動(dòng)方向。優(yōu)選地，方向鎖定單元1提供多個(gè)鎖定方向選擇，比如分別包括X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、對(duì)角方向。在所述方向鎖定單元3選擇一個(gè)鎖定方向后，中央處理器1根據(jù)慣性測(cè)量單元41收集的慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡提取示教器在該鎖定方向上的移動(dòng)軌跡，并基于示教器在該鎖定方向上的移動(dòng)軌跡產(chǎn)生機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡。
[0022]本實(shí)施例中，慣性姿勢(shì)操作系統(tǒng)4還包括慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元42，慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元42用于設(shè)置倍率值，并將倍率值傳送給中央處理器1 ;慣性移動(dòng)倍率設(shè)置單元42設(shè)置一個(gè)倍率值后，中央處理器1基于所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)軌跡和設(shè)置的倍率值產(chǎn)生機(jī)械臂示教移動(dòng)軌跡。
[0023]由于示教者在示教過(guò)程中，需要隨時(shí)觀察機(jī)械臂的移動(dòng)情況，以便及時(shí)調(diào)整機(jī)械臂的移動(dòng)方向、移動(dòng)幅度等示教參數(shù)。為了方便觀察機(jī)械臂的移動(dòng)情況，示教器往往設(shè)有捕捉機(jī)械臂移動(dòng)圖像的攝像裝置和顯示圖像的顯示裝置?，F(xiàn)有的顯示裝置一般只是通過(guò)顯示屏按固定比例顯示機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡。使用這種顯示裝置，當(dāng)機(jī)械臂的實(shí)際移動(dòng)幅度非常小時(shí)，示教者很難從顯示屏中清楚地觀察到機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡；而當(dāng)機(jī)械臂的實(shí)際移動(dòng)幅度非常大時(shí)，示教者通過(guò)顯示屏可能只能捕捉到機(jī)械臂移動(dòng)軌跡的局部圖像。
[0024]為了解決這個(gè)問(wèn)題，本實(shí)施例中的新型工業(yè)機(jī)器人示教器還包括攝像裝置(未圖示)和顯示系統(tǒng)5。所述攝像裝置用于采集需要移動(dòng)的機(jī)械臂的視頻信息。顯示系統(tǒng)5包括顯示屏51及顯示控制單元52，顯示屏51用于顯示機(jī)械臂的視頻信息，顯示控制單元52則用來(lái)設(shè)置顯示比例，并控制顯示屏按設(shè)置的顯示比例放大或縮小所述視頻信息。例如，如果機(jī)械臂的移動(dòng)幅度過(guò)小時(shí)，可以通過(guò)顯示控制單元51設(shè)置一個(gè)較大的顯示比例，顯示屏就能放大顯示機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡，從而清楚地顯示機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡；如果機(jī)械臂的移動(dòng)幅度過(guò)大，可以通過(guò)顯示控制單元51設(shè)置一個(gè)較小的顯示比例，顯示屏就能縮小顯示機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡，從而完整地捕捉到機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡。
[0025]通過(guò)設(shè)置合適的顯示比例，能保證示教者清楚、完整地觀察到機(jī)械臂的移動(dòng)情況。示教者根據(jù)顯示屏顯示的機(jī)械臂的移動(dòng)軌跡及移動(dòng)結(jié)束后的坐標(biāo)位置，判斷示教目的是否達(dá)到。如果示教目的達(dá)到，則結(jié)束示教過(guò)程；如果示教目的尚未達(dá)到，則示教者重新設(shè)置鎖定移動(dòng)方向、倍率值等示教參數(shù)后，再次移動(dòng)示教器，重復(fù)示教過(guò)程，直至達(dá)到示教目的。
[0026]綜上所述的，所述慣性測(cè)量單元的移動(dòng)幅度與所述需要移動(dòng)的機(jī)械臂的移動(dòng)幅度成第一比例，該第一比例由所述倍率值所決定。所述機(jī)械臂的移動(dòng)幅度與所述移動(dòng)的機(jī)械臂在顯示屏上的移動(dòng)幅度不同成第二比例，該第二比例由所述顯示比例決定。通過(guò)調(diào)整所述倍率值和所述顯示比例，操作者可以找到自己最后舒適的操作方式和觀察模式。
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