[发明专利]基于力传感器的机器人控制装置及示教方法

说明书

本发明属于工业机器人技术领域，特别涉及一种基于力传感器的机器人控制装置及示教方法。该装置包括机器人、示教操作部、示教盒及机器人控制器，其中机器人的末端设有末端执行器，机器人用于执行示教操作；示教操作部与机器人独立设置，示教操作部用于操作者进行示教操作；示教盒与示教操作部通讯，示教盒用于存储示教操作部的姿态变化信息和受力信息，且获取机器人移动方向示教信息；机器人控制器与示教盒和机器人连接，机器人控制器根据示教盒获取的机器人移动方向示教信息，对机器人进行示教控制。本发明无需工作人员手动拖拽示教机器人进行移动,示教操作简单方便,适用于对结构复杂或者体积庞大工件进行处理的示教场景,提高了示教效率。

技术领域

本发明属于工业机器人技术领域，特别涉及一种基于力传感器的机器人控制装置及示教方法。

背景技术

对应于机器人弧焊应用，尤接是在狭小的空间进行空间曲线精密操作，需要很多经验和保证焊接工艺角度。目前，传统工业机器人的示教工作有通过示教盒操作、离线编程、在线编程、机器人视觉、焊缝跟踪和拖拽示教等方式，考虑到焊接工件的多样性、复杂性和安全性，人工拖拽示教的方式更加有优越性。

申请号为201810514806.0，名称为一种基于力传感器的直接拖动示教系统及方法的中国发明专利，其中记载的技术中，六维力传感器用于在医生拖动末端执行器进行运动的过程中采集末端执行器的受力信息；工控机对六维力传感器采集的末端执行器的受力信息进行重力补偿，获取医生拖动末端执行器进行运动时的外力信息；工控机根据医生拖动末端执行器进行运动时的外力信息生成机器人运动指令，机器人控制器根据运动指令控制机器人进行运动。在焊接应用过程中不同于牙科医生做手术，焊接机器人末端执行器是焊枪，首先，机器人的末端执行器焊枪一般有送丝机连接的送丝线缆，所以末端执行器焊枪不但含有重力负载的重力载荷，还有送丝系统的送丝电缆的弹性力载荷和送丝系统的阻尼载荷。其次，该专利文献的方式一台机器人需要一个力传感器，因为六维力传感器串联于机器人和末端执行器之间的构型限制，不能一个力传感器对应于多个机器人。最后，机器人弧焊应用工作范围奇异解较多，不适用于重力补偿。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于力传感器的机器人控制装置及示教方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一实施例提供一种基于力传感器的机器人控制装置，包括

机器人，机器人末端设有末端执行器，机器人用于执行示教操作；

示教操作部，与机器人相对独立设置，示教操作部用于操作者进行示教操作；

示教盒，与示教操作部通讯，示教盒用于存储示教操作部的受力信息和姿态变化信息，且获得机器人移动方向示教信息；

机器人控制器，与示教盒和机器人连接，机器人控制器根据示教盒获取的机器人移动方向示教信息，对机器人进行示教控制。

在一种可能实现的方式中，所述示教操作部包括操控把手固定座及活动设置于所述操控把手固定座上的操控把手；操控把手和操控把手固定座之间设有六维力传感器，六维力传感器用于采集操控把手的三维空间受力信息且输出；操控把手上设有安全按钮，安全按钮用于感知操作者对操控把手的握持状态。

在一种可能的实现方式中，所述安全按钮设置于所述操控把手的顶部；当操作者按紧或松开所述安全按钮时，所述安全按钮发出暂停信号。

在一种可能的实现方式中，所述操控把手上沿高度方向依次设有确认按钮、取消按钮及灵敏度调节按钮。

在一种可能的实现方式中，所述操控把手固定座包括固定装置、下连接件及上连接件，其中下连接件连接在上连接件的底部，下连接件通过固定装置与所述固定物连接；所述六维力传感器设置于上连接件上。

在一种可能的实现方式中，所述机器人与所述操作部之间设有隔离装置。