[发明专利]用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置及方法

权利要求书

1.一种用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置，其特征在于：所述装置包括核心板和接口板，其中核心板由中央处理器(101)、外扩存储器(102)和时钟掉电保护电路(103)组成，接口板由分别与核心板连接的以太网接口(104)、RS-485串行总线接口(105)、RS-232接口(106)、JTAG接口(107)、液晶显示接口(108)、触摸屏接口(109)、矩阵键盘接口(110)、USB接口(111)、电源及复位电路(112)和安全控制电路(113)组成；时钟掉电保护电路(103)的输出端接中央处理器(101)的输入端，中央处理器(101)与外扩存储器(102)双向通信。

2.根据权利要求1所述的用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置，其特征在于：所述中央处理器(101)包括操作系统(201)、硬件驱动层(202)、嵌入式图形用户界面(203)、应用程序编程接口(204)、机器人示教模块(205)、文件编辑模块(206)、文件管理模块(207)、用户管理模块(208)、通讯模块(209)和辅助功能模块(210)；其中操作系统(201)依次串接硬件驱动层(202)、嵌入式图形用户界面(203)、应用程序编程接口(204)后分别接机器人示教模块(205)、文件编辑模块(206)、文件管理模块(207)、用户管理模块(208)、通讯模块(209)的输入端，硬件驱动层(202)的输出端分别接通讯模块(209)和辅助功能模块(210)的输入端，通讯模块(209)与机器人本体控制器(211)双向通信。

3.一种基于权利要求1所述的用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置的控制方法，其特征在于所述的核心板构成嵌入式最小系统，用于操作过程中信息的处理与存储，其中：

中央处理器(101)是数字信号处理器，用于用于操作过程中信息的处理；

外扩存储器(102)通过地址和数据总线与中央处理器(101)连接，用于程序及相关参数的存储；

时钟掉电保护电路(103)利用电子开关来选择是系统电源供电还是备用电池供电，使系统时钟达到不间断供电；

所述的接口板提供标准的电气接口及转换电路，并通过插针与核心板信号相连接，用于操作过程中信息的收发：

以太网接口(104)和RS-485串行总线接口(105)提供两种不同的与焊接机器人主体控制器通讯的方式；

JTAG接口(107)和RS-232接口(106)用于系统的调试；

液晶显示接口(108)支持24位高彩屏，能够提供美观友好的用户界面；

触摸屏接口(109)和矩阵键盘接口(110)提供两种不同的人机交互输入方式；

USB接口(111)可外插移动存储设备，实现数据的备份；

电源及复位电路(112)能够提供稳定的工作电压和手动复位功能，保证系统的正常运行；

安全控制电路(113)包括伺服开关和急停按钮，提供保护措施，保障操作人员与机器人的安全。

4.根据权利要求3所述的用于焊接机器人的嵌入式示教编程装置的控制方法，其特征是所述中央处理器(101)的信息处理方法如下：

机器人示教模块(205)实现设定机器人运行的坐标系和速度，并在特定的坐标系下选择相应的关节插补模式，以及是否需要显示附加轴信息；

文件编辑模块(206)将所有的机器人指令进行分类，通过菜单选择和虚拟键盘的输入方式，实现在文本区中对机器人的运行逻辑、姿态顺序、运行速度、系统参数配置的编程和记录；

文件管理模块(207)负责管理机器人示教程序，包括新建、打开、保存、删除、重命名等操作，实现用户通过模块化方法来设计示教程序，并在不同文件中互相调用即可完成复杂的机器人运动；

用户管理模块(208)通过不同的用户级别设置，开放不同的硬件和软件资源，实现对用户的权限加以区别，保证操作的安全性；

通讯模块(209)实现与机器人本体控制器(211)的远程指令和数据交互，采用RS-485串行总线和以太网两种通讯方式，除硬件配置不同外，在通讯过程中均采用主/从模式；

辅助功能模块(210)包括系统日志管理、输入输出和备份导入。