[发明专利]一种基于开放式焊接机器人的示教系统

权利要求书

1.一种基于开放式焊接机器人的示教系统，包括示教装置和机器人控制器，其特征在于，所述示教装置端的程序包括串口管理模块、数据检验模块、指令响应模块和窗口管理模块，机器人控制器端的程序包括串口管理模块、数据检验模块和指令响应模块，所述示教装置和机器人控制器由RS235通信端口实现通信；

在所述示教装置中，在示教程序的每个按钮中封装响应的宏指令，通过点击示教转置中程序界面的按钮，触发宏指令，通过RS235串口向机器人控制器发送指令，这部分编程通过触摸屏示教装置组态软件中的宏指令实现，机器人控制器根据通信函数提取缓冲区的数据，之后交予数据检验模块作进一步处理；

在所述机器人控制器中，在机器人控制器端操控机器人时，机器人控制器通过RS235端口向示教装置发送指令，更新示教装置中程序界面的数据，即在机器人控制系统的程序中，在相应动作的响应函数中编写指令函数，在机器人控制系统执行相应操作的同时将指令包装成消息帧发送给示教装置。

2.根据权利要求1所述的一种基于开放式焊接机器人的示教系统，其特征在于，

在所述示教装置中，在示教程序的每个按钮中封装响应的宏指令，通过点击示教转置中程序界面的按钮，触发宏指令，通过RS235串口向机器人控制器发送指令，机器人控制器根据通信函数提取缓冲区的数据，之后交予数据检验模块作进一步处理，该通信过程步骤包括：

（1）示教装置和机器人控制器同时上电初始化，机器人控制器和示教装置的串口管理模块分别打开串口，并设置相同的串口通信参数；

（2）当示教装置上某一元件被按下时，执行与该元件相应的宏指令，若该指令需要与机器人控制系统进行通信，则示教系统将指令包装成消息帧，通过串口发送给机器人控制系统；

（3）机器人控制器循环扫描串口，检测串口缓冲区内是否有字符，若有，进行读串口操作，得到数据帧，若无，继续扫描；

（4）机器人控制器对数据进行针对整个消息的偶检验和针对每位数据的CRC循环冗余检测，并检测消息帧中的地址位和数据位是否合法，若检测到错误，则产生报错消息并发送到示教装置，并继续循环检测串口，若消息正确，则交由响应命令模块；

（5）指令响应模块执行响应指令。

3.根据权利要求1或者2所述的一种基于开放式焊接机器人的示教系统，其特征在于，在本发明中，所述机器人控制器和示教装置通过RS235串口进行通信，数据通过消息帧的方式进行传输，在示教装置向机器人控制系统发送消息的结构（即消息帧）中，每8bit字节包含2个4bit字节的16进制字符，示教装置向机器人控制器发送的数据中每个字节的说明如下：

（1）消息帧的第1位指定该消息的类型，设置为动作执行消息、参数设置消息以及报错消息；

（2）消息帧的第2位指定该消息帧包含的数据总长度，以字节为单位；

（3）消息帧的第3位指定该消息所对应的示教装置端的寄存器地址，在机器人控制程序中包含了示教装置的寄存器地址库，这样，机器人控制器就能根据相应寄存器地址判断示教装置端哪一按键被按下；

（4）消息帧的第4位和第5位是数据位，包含该消息的数据内容，数据域包含2个字节分别代表数据的高位和低位，以保证足够宽的数据范围，如果该消息是动作执行消息或者是报错消息，则不必包含数据域；

（5）消息帧的第6位和第7位是数据循环检验位，包含2个字节，分别代表CRC循环检验的高位和低位；

（6）消息帧的第8位是偶检验位。