[发明专利]一种机器人示教装置及其方法

说明书

本发明提供了一种机器人示教装置及其方法，属于机器人技术领域。它解决了现有的技术在示教上缺乏灵活性的问题。本机器人示教装置包括示教笔和测量仪器，示教笔包括依次串联成回路的电源一、启停按钮、无线通讯模块一和从传感单元，测量仪器包括运算控制单元、数据输出单元、无线通讯模块二以及主传感单元，无线通讯模块二、数据输出单元和主传感单元均与运算控制单元连接，运算控制单元用于根据主传感单元与从传感单元之间的信号传输所获得的示教笔信息来计算示教笔的位置和姿态，进而通过数据输出单元输出示教笔的示教轨迹。还包括一种机器人示教方法。本发明能够提高轨迹示教的灵活性。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种机器人示教装置及其方法。

背景技术

近几十年来，机器人示教一直是机器人研究领域中的热门研究课题之一。当前，常用示教方法有两种：控制器示教和离线编程示教。控制器示教由人工操作机器人控制器，在示教模式下移动机器人，由机器人末端去接近被操作对象，确定机器人目标点位。离线编程示教是创建机器人和加工工件的虚拟仿真环境，在虚拟仿真环境中指定机器人运动点位或轨迹，虚拟机器人走过指定点位或轨迹，验证没有问题后，由仿真软件生成真实控制器可运行的程序，导入真实控制器，机器人按照与仿真环境中相同的运动轨迹进行运动,这种离线示教可在不影响机器人工作的情况下实现复杂空间运动轨迹的规划。

上述两种示教方法中，控制器示教方法比较常用，直接在真实环境中示教机器人目标位置，对于示教点少、轨迹简单的场合，比如搬运、上下料等应用非常适用，简单高效。但是对于示教点多、轨迹复杂的场合，比如焊接、抛光打磨等应用，控制器示教方法则不适用。离线编程方法适合示教点多、轨迹复杂的场合，在虚拟仿真环境中自动生成复杂运动轨迹，再转成多行控制器程序。离线编程方法广泛用于焊接、涂胶、喷涂、抛光打磨等应用。但是离线编程方法只能在虚拟仿真环境中确定运动轨迹，在面对实际情况时，不能根据操作对象的特点随时调整运动轨迹，缺乏灵活性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种机器人示教装置及其方法，其所要解决的技术问题是：如何提高轨迹示教的灵活性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机器人示教装置，包括示教笔，所述示教笔包括依次串联成回路的电源一、启停按钮和无线通讯模块一，所述示教笔还包括从传感单元，所述机器人示教装置还包括测量仪器，所述测量仪器包括运算控制单元、数据输出单元、无线通讯模块二以及主传感单元，所述无线通讯模块二、数据输出单元和主传感单元均与运算控制单元连接，所述运算控制单元用于根据主传感单元与从传感单元之间的信号传输所获得的示教笔信息来计算示教笔的位置和姿态，进而通过数据输出单元输出示教笔的示教轨迹。

本机器人示教装置的工作原理：在进行示教时，将示教装置中的测量仪器与机器人控制器连接，测量仪器固定不动，操作人员手持示教笔进行轨迹示教。首先将示教笔移动到轨迹示教的起始点，按下启停按钮，示教笔开始工作，通过无线通讯模块一向测量仪器发送信号，测量仪器通过无线通讯模块二收到信号后，开始对示教笔的示教轨迹进行测量，测量仪器主传感单元与示教笔的从传感单元进行信号传输从而将获得的示教笔信息输送给运算控制单元，运算控制单元对接收的示教笔信息进行实时计算从而计算出示教笔的位置和姿态，示教结束，再次按下启停按钮，测量仪器停止测量，并通过数据输出单元输出示教笔的整个示教轨迹给机器人控制器，本机器人示教装置无需机器人亲自参与示教，即可完成示教任务，而且采用示教笔进行轨迹示教，能够根据操作对象的特点随时调整运动轨迹，具有使用方便和示教灵活的优点。