[发明专利]机器手臂的教导装置及方法

说明书

本发明公开一种机器手臂的教导装置及方法，按压切换钮，切换末端感测器为力感测器，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，进行牵引教导，切换末端感测器为输入装置时，预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作引导装置的设定程序。

技术领域

本发明涉及一种机器手臂，尤其涉及机器手臂上通过末端感测器侦测牵引外力，以建立移动轨迹的教导装置及方法。

背景技术

随着生产技术的快速发展，工厂自动化利用视觉装置侦测及定位物件，引导机器手臂自动抓取物件进行组装制造，以提高工厂生产速度及效率。而影响机器手臂自动生产效率的主要课题，在于简单方便的教导方式，让机器手臂迅速进入生产行列，以提高生产效率。

现有技术教导机器手臂动作，一般利用例如操作面板等连接在机器手臂的输入界面，编辑机器手臂的移动程序，并在显示装置先行模拟机器手臂的移动轨迹。再依编辑的移动程序实际控制机器手臂移动，进行确认编辑机器手臂移动轨迹的可行性。通常须经过多回的编辑确认才能完成教导，使用上颇为费时不便。

另有现有技术美国US5497061专利案，在机器手臂的活动末端设6维的末端感测器，以侦测施加在机器手臂末端的外力的3维力量及3维旋转扭力。当操作者直接牵引机器手臂末端进行教导时，机器手臂的末端感测器侦测操作者的施力，并产生顺应操作者施力的辅助动力，沿着操作者施力方向移动。机器手臂再利用各轴致动装置的编码器，自动纪录教导时移动的轨迹。因此不需编辑移动程序的专业技术，操作者就可直觉牵引，快速达到教导机器手臂作业的目的。

然而，现有技术直接牵引教导机器手臂的方式，虽可降低操作机器手臂的技术难度，快速设定路径点位，但如欲设定点位间的运动方式，如点对点、直线、圆弧，使用者仍需将双手离开手臂末端、拿起人机界面进行设定，造成直觉教导的效率低下。因此，机器手臂在教导装置上，仍有问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器手臂的教导装置及方法，在机器手臂设末端感测器及切换钮，通过切换钮切换末端感测器为力感测器或输入装置，以增加末端感测器的使用的弹性。

本发明另一目的在于提供一种机器手臂的教导装置及方法，在机器手臂的末端设置引导装置，供末端感测器切换为输入装置时，选择及设定移动的几何轨迹、或作为牵引模式的选择，或为各种与机器人相关的参数、模式的设定，以提升教导的效率。

为了达到前述发明的目的，本发明机器手臂的教导装置，设在机器手臂的末端部，利用末端感测器多维的力感测器，侦测施加牵引力的大小及方向，切换钮切换末端感测器作为力感测器或输入装置，引导装置显示几何图形及设定程序。按压切换钮时，末端感测器在力感测器或输入装置间切换。末端感测器切换为力感测器，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，以进行牵引教导，末端感测器切换为输入装置时，以预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作引导装置改变分页或执行设定程序。

本发明机器手臂的教导装置，末端感测器为手拉环状，套设在末端部。引导装置设为环状电子纸，套设在末端感测器的上端。切换钮设在末端感测器，依次按压时，轮流切换末端感测器为力感测器或输入装置。末端感测器切换为力感测器时，教导装置设定在牵引教导的状态。末端感测器切换为输入装置时，教导装置设定在特定作业的状态，引导装置出现选择分页的状态，且切换钮改变灯号。机器手臂在特定作业的状态，机器手臂停留在原地而无法施力进行牵引教导。利用末端感测器左右转动，作为改变引导装置的操作的输入信号，向下移动末端感测器，作为选择分页及执行设定的输入信号，向上移动末端感测器，作为删除特定作业的输入信号。