[发明专利]工业机器人手执示教的辅助装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于工业机器人的生产加工技术领域，具体涉及一种工业机器人手执示教的辅助装置和方法。

背景技术

目前,工业机器人的示教主要分为直接示教和离线示教。

直接示教(在线示教)是指技术人员通过示教盒搬动机器人的手臂，对机器人进行示教。直接示教操作简单直接，技术人员可以在现场根据实际情况进行编程，但是也存在如下问题：1.难以实现复杂的运动轨迹。如需实现复杂的运动轨迹必须示教大量的轨迹点，示教难度大。2.示教点不均匀。人工示教难以得到均匀的轨迹点，故不能满足缝纫等加工工艺的要求。3.示教点不准确。人工示教难以捕获准确的轨迹点，尤其是在某些不便于视觉观察的场合。

如专利号201510274550.7，通过手动趋势机器人的关节转动，但定位精度无法保证，全靠操作者的个人经验。

离线示教是技术人员不对实际作业的机器人直接进行示教，通过安装于PC机上的仿真软件，如Fanuc和ABB公司的ROBOTSTUDIO，以三维模型的形式对机器人进行示教。这种示教方式能减轻示教的难度，有效避免示教点不准确的问题，并为机器人运动仿真提供了手段。但是，这些软件提供的三维图形的编辑、操作能力非常有限，且需人工拾取轨迹点，故对于复杂的运动轨迹，示教点仍然较多，且难以得到均匀的示教点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种工业机器人手执示教的辅助装置，包括工业机器人的驱动系统、机械结构系统、交互系统和控制系统，所述工业机器人拥有至少一个关节，

在工业机器人的所在空间内设置水平和竖直方向传感器，用于捕获工业机器人运动的位置信息；

在工业机器人的所述关节处设置绝对式编码器，所述绝对式编码器记录数值传输到处理器，所述处理器生成参数；

用于处理所述位置信息和所述参数的计算机；

用于生成操作指令的控制器。

优选地，所述处理器依照时间顺序生成参数，每间隔相同的时间输出各个所述关节运转角度w和t的参数。

优选地，所述关节具有复位功能，设定多个所述关节在某一转角位置为初始状态。

优选地，所述工业机器人设置存储模块，用于记录每次运动的参数和操作指令。

此外，本发明提供一种工业机器人手执示教的辅助方法，包括以下步骤：

工业机器人的关节处于非使能状态；

空间设置水平和竖直方向传感器，捕捉工业机器人的位置信息，计算机中建立空间三维坐标系；

所述关节处设置绝对式编码器，记录所述关节初始状态的数值；

操作者转动所述关节，划过设定的路径，到达目标位置，绝对式编码器记录所述关节转动的数值；

处理器处理所述数值生成参数，上传到计算机，在计算机中将参数转化到三维坐标轴中模拟运动的路径，操作者对运动路径的参数进行修正；控制器生成运动模拟程序；

机器人运行模拟程序，判断是否符合需求，若模拟程序符合运动需求，控制器生成确认的执行程序；若模拟程序不符合运动需求，反馈错误信息，操作者纠正操作的失误重新上传数据。

优选地，所述工业机器人运行完成后，复位到运行之前的初始状态。

优选地，所述计算机对模拟运动的路径参数，提取关键点的位置信息，且关键点的设置尽量均匀。

优选地，所述模拟程序按照各个所述关节运转角度w和t的参数，生成单独各个运动的程序和总体运动的程序，用于方便操作者对单个关节的运动参数检查。

本发明有以下有益效果：将直接示教的直观操作，与离线示教的定位精准结合，操作者不需要对离线示教的编程和建模学习，仅需要掌握简单的参数调整即可，操作者直接示教过程中，仅靠肉眼观测无法保证定位的精准，但能提供运动的大致路径信息，在计算机中将位置不符的参数进行微调，且根据运动路径生成均匀的运动状态点，实现精准的定位和运动的均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明工业机器人手执示教的辅助装置的结构框图；

图2为本发明工业机器人手执示教的辅助方法的流程图；

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。