[发明专利]示教方法及示教装置

说明书

本发明涉及一种示教方法及示教装置。示教方法包括定义机械手的安装端的一个已知工具坐标系为固定工具坐标系，在示教装置的与机械手连接的固定端定义第一工具坐标系，且第一工具坐标系与固定工具坐标系重合，在示教装置的模拟工作端定义第二工具坐标系；在示教装置沿预设轨迹以预设动作运动过程中，使机械手的臂部跟随示教装置运动，利用机械手的自身定位系统记录机械手的移动轨迹；获得第二工具坐标系在第一工具坐标系下的位姿矩阵，从而获得第二工具坐标系在固定工具坐标系下的位姿矩阵；根据固定工具坐标系在机械手的世界坐标系下的位姿矩阵，通过坐标系转换方法获得第二工具坐标系在机械手的世界坐标系下的位姿矩阵。

技术领域

本发明涉及机械手示教技术领域，特别涉及一种示教方法及示教装置。

背景技术

现在工业自动化生产中应用的机器人大都具有示教控制功能，可进行机器人语言编程，通过示教编程存储起来的工作程序可重复工作，适用于大批量的工业生产。

常用的示教模式有由人工操作引导机械模拟装置（如示教器）来控制机器人的末端执行器位移到预设的作业点来完成预期的动作，机器人的存储器记录下机器人各个机械手的运行轨迹，形成示教文件。这种方式下机器人在示教过程中记录下大量的数据，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供示教方法及示教装置，以解决现有技术中的对机械手示教效率低的技术问题。

本发明提供一种示教方法，包括：定义机械手的安装端的一个已知工具坐标系为固定工具坐标系，在示教装置的与所述机械手连接的固定端定义第一工具坐标系，且所述第一工具坐标系与所述固定工具坐标系重合，在所述示教装置的模拟工作端定义第二工具坐标系；

在所述示教装置沿预设轨迹以预设动作运动过程中，使所述机械手的臂部跟随所述示教装置运动,利用机械手的自身定位系统记录机械手的移动轨迹；

获得所述第二工具坐标系在第一工具坐标系下的位姿矩阵，从而获得所述第二工具坐标系在所述固定工具坐标系下的位姿矩阵；

根据所述固定工具坐标系在所述机械手的世界坐标系下的位姿矩阵，通过坐标系转换方法获得所述第二工具坐标系在所述机械手的世界坐标系下的位姿矩阵。

进一步地，所述在所述示教装置沿预设轨迹以预设动作运动过程中，使所述机械手的臂部跟随所述示教装置运动，具体包括：

在所述示教装置沿预设轨迹以预设动作运动过程中，测量所述机械手的安装端与所述模拟工作端之间的距离；

当测量的距离值大于设定距离值时，控制所述机械手的臂部向靠近所述模拟工作端的方向移动。

进一步地，所述获得所述第二工具坐标系在所述第一工具坐标系下的位姿矩阵，从而获得所述第二工具坐标系在所述固定工具坐标系下的位姿矩阵具体包括，

在所述固定端以所述第一工具坐标系的原点为原点定义第三工具坐标系，在所述模拟工作端以所述第二工具坐标系的原点为原点定义第四工具坐标系，

获得所述第三工具坐标系在所述第一工具坐标系下的第一位姿矩阵，获得所述第四工具坐标系在所述第三工具坐标系下的第二位姿矩阵，获得所述第二工具坐标系在所述第四工具坐标系下的第三位姿矩阵，根据所述第一位姿矩阵、所述第二位姿矩阵和所述第三位姿矩阵通过坐标转换方法获得所述第二工具坐标系在所述第一工具坐标系的位姿矩阵。

进一步地，示教方法还包括，

设置所述示教装置能够相对所述机械手的安装端沿第一轴线转动和第二轴线转动，且第一轴线与第二轴线垂直；

定义所述第三工具坐标系的X轴与所述第一轴线重合，所述第三工具坐标系的Z轴与所述第三工具坐标系的原点和所述第四工具坐标系的原点之间的连线重合；