[发明专利]教学演示型机器人

说明书

本发明涉及一种教学演示型机器人，特别是涉及到适用于按照直接教学程序工作的上述类型的机器人的改进。

当机器人伸出的任一工作臂的工作范围超出确定的工作范围时，机器人控制器启动蜂鸣器型报警信号装置或类似装置以便向操作者报警，同时控制器在工作位置中断存储数据。此状态一直保持不变，甚至在操作者将工作臂回复到工作范围内时也是如此。为改变此状态，操作者就要离开控制板或类似控制装置去使报警装置恢复原位以使机器人恢复到能进行教学工作的工作状态，然后再回到控制板，以便重新开始教学工作。

然而，人们发现上述普通机器人存在如下的问题：

（1）当教学工作因行程极限误差而中断时，操作者就要在机器人和控制器之间频繁跑动，使恢复工作变得很麻烦。

（2）当教学工作中断时，操作者就要将双手离开机器人进行修复工作，这就使机器主体因其自身的重量产生位移。从而使存储工作中断前的演示位置，与修复工作刚完成时的演示位置不相重合，导致工作臂的重新演示的轨迹失去连续性。为矫正重新演示的轨迹，就要求进行演示位置的矫正工作。

考虑到上述情况，本发明的任务是提供一种克服了上述问题的教学演示机器人。

为完成上述任务，根据本发明的第一个目标，提供一种教导演示型机器人，它包括工作臂和控制器，其特征在于，在靠近每个工作臂的工作区域的两端，给机器人设置了行程极限开关，在教学工作期间，当机器人的任一工作臂达到其行程极限时，可以通过极限开关测知，借助于将上述情况报告给操作者的控制器，去启动报警信号装置，同时，数据存储工作中断;控制器连续地调节工作臂的位置，然后使所有工作臂都返回到工作范围内，报警信号装置自动停止，然后，控制器再重新开始数据存储工作。

根据本发明的第一个目标，当一个工作臂在教学工作期间超出工作区域，而另一工作臂还保持在工作区域内时，控制器启动报警信号装置。同时，控制器使数据存储工作停止。然后，操作者使此工作臂返回到工作区域内。操作者操纵控制器的控制板，使报警信号装置停止。机器人的工作状态复原后，控制器使教学工作重新开始。

按照本发明第一个目标提供的教学演示机器人存在如下问题：

（1）教学工作会因行程极限误差而中断。

（2）教学工作中断后的恢复工作很复杂。

（3）教学工作一旦中断，教学工作中断的演示位置同恢复工作刚完成后的演示位置不重合，这就使工作臂重新演示的轨迹失去连续性。为克服此不连续性，就要进行矫正工作以使两个演示位置互相重合。

（4）机械挡板安装在行程极限之外。由于一工作臂的移动工作失误而使另一工作臂超出其行程极限但保持在行程极限和机械挡板之间，或者如果一工作臂由于另一工作臂对机械挡板的撞击的影响而移位，则其他工作臂的位置在控制器重新启动存储工作时就变得不连续。

为解决上述问题，按照本发明第二个目标，提供一种教学演示型机器人，它包括工作臂和控制器，其特征在于在靠近每个工作臂的工作区域两端给机器人设置行程极限开关，当任何工作臂在教学工作期间达到其行程极限时，就由极限开关检知，经控制器去启动报警信号装置，以通知操作者，数据存储工作中断，同时，没有达到行程极限的其他工作臂的制动器被廾动，控制器连续调节工作臂的位置，当所有工作臂都回复到工作区域之内时，该报警信号装置自动停止，而且所有工作臂的制动机构也都脱离了激发状态，然后，控制器重新开始数据存储工作。

本发明的其他目的、特征和优点，通过阅读下面参照附图进行的描述，将变得更加明显。

下面将结合附图对本发明进行说明。

图1是一个示意图，它概略性地说明了根据本发明的优选实施例，教学演示型机器人在完成教学工作期间，其工作臂的位移，工作区域两端和行程极限。

图2是概略说明图1所示机器人的控制系统结构的方框图。

图3是说明按照本发明第一实施例，在机器人教学工作期间工作臂位移、报警信号装置的启动和存储位置之间关系的曲线图。

图4是表示当报警信号装置响应图3所示工作臂的位移而启动时，其他工作臂的位移和存储位置之间关系的曲线图。

图5是表示按照本发明的第二实施例，机器人在教学工作期间，其工作臂的位移、报警信号装置的启动和存储位置之间关系的曲线图。

图6是表示按照本发明的第二实施例，在重演工作期间工作臂位移的曲线图。

图7是表示重演已存储的位置数据时，图5中工作壁位移的曲线图。

图8是表示重演已存储的位置数据时，图6中工作臂位移的曲线图。

图9是表示在不用任何制动机构的情况下，图6中工作臂的位移和存储位置之间关系的曲线图。