專利名稱：一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)器人系統(tǒng)，具體涉及ー種柔性機(jī)器人系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)器人系統(tǒng)在許多生產(chǎn)領(lǐng)域的使用實(shí)踐證明，它在提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，以及經(jīng)濟(jì)效益，改善工人勞動(dòng)條件等方面有著令人矚目的作用。エ業(yè)機(jī)器人大多工作在結(jié)構(gòu)性工作環(huán)境中，機(jī)器人完全按事先示教編制好的程序重復(fù)不斷地エ作。
但是在有些制造領(lǐng)域，由于機(jī)器人受到其自身工作范圍大小的局限，在需要機(jī)器人對(duì)作業(yè)對(duì)象進(jìn)行全方位的作業(yè)時(shí)，即所要工作的區(qū)域較大而超出了機(jī)器人自身的工作范圍，因此單個(gè)的機(jī)器人不能實(shí)現(xiàn)全部區(qū)域內(nèi)的工作，通常是采用増加機(jī)器人的數(shù)量來(lái)解決。但這就需要投入大量的資金并占用一定的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)，它能令機(jī)器人可以對(duì)大于自身工作范圍的作業(yè)對(duì)象進(jìn)行作業(yè)，既減小機(jī)器人編程的工作量，也省去了増加機(jī)器人帶來(lái)的巨大成本和空間位置要求。實(shí)現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)，包括中央處理器、機(jī)器人、機(jī)器人控制器、エ件置放體、エ件置放體電機(jī)及エ件置放體電機(jī)控制器，其中，所述中央處理器用于響應(yīng)用戶的指令并發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)；所述機(jī)器人控制器分別連接所述中央處理器及所述機(jī)器人并接受所述中央處理器的控制信號(hào)，以控制所述機(jī)器人的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，來(lái)形成所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡并向中央處理器傳遞機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；所述エ件置放體為ー旋轉(zhuǎn)臺(tái)并由所述エ件置放體電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述エ件置放體電機(jī)控制器分別連接所述中央處理器及所述エ件置放體電機(jī)并接受所述中央處理器的控制信號(hào)，以控制所述エ件置放體電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置井向中央處理器傳遞所述エ件置放體的位置狀態(tài)參數(shù)。上述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述エ件置放體上均布地設(shè)置若干個(gè)エ序區(qū)域，每個(gè)エ序區(qū)域不大于所述機(jī)器人的工作范圍；所述機(jī)器人以正交干與所述エ件置放體上的初始工作區(qū)域的中心線的方式設(shè)置在所述エ件置放體的一旁。 上述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人具有六軸的自由度。上述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述機(jī)器人控制器及エ件置放體電機(jī)控制器均為伺服放大器。上述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述中央處理器、機(jī)器人控制器及エ件置放體電機(jī)控制器集成在機(jī)器人控制柜內(nèi)。
本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)的技術(shù)方案，采用由中央處理器控制的エ件置放體來(lái)配合機(jī)器人工作。與現(xiàn)有技術(shù)的增加機(jī)器人來(lái)擴(kuò)展工作區(qū)域的方法相比具有以下優(yōu)勢(shì)I)省去了増加機(jī)器人帶來(lái)的巨大成本和空間位置要求；2)只需要編好一部分作業(yè)區(qū)域的作業(yè)程序，通過(guò)エ件置放體的旋轉(zhuǎn)使其它作業(yè)區(qū)域再現(xiàn)在已編好程序的作業(yè)區(qū)域內(nèi)，節(jié)省了編程所需要的時(shí)間和工作量；3)將エ件置放體電機(jī)控制器和機(jī)器人控制器集成在一起并均連接在中央處理器上，這樣中央處理器就可以像控制機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)軸一祥控制エ件置放體，使得機(jī)器人的位置和エ件置放體的旋轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的位置協(xié)調(diào)， 使系統(tǒng)的控制操作更加方便。另外，由于將エ件置放體電機(jī)控制器集成于機(jī)器人控制柜內(nèi)，硬件上不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且不再需要一般伺服電機(jī)所必需的昂貴的伺服控制單元，節(jié)省了這部分成本。


圖I為本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)中的機(jī)器人在工作時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式為了能更好地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體地實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，包括中央處理器I、機(jī)器人2、機(jī)器人控制器3，エ件置放體5、エ件置放體電機(jī)6及エ件置放體電機(jī)控制器4，其中，中央處理器I用于響應(yīng)用戶的指令并發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)；機(jī)器人控制器3分別連接中央處理器I及機(jī)器人2并接受中央處理器I的控制信號(hào)，以控制機(jī)器人2的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，來(lái)形成機(jī)器人2的運(yùn)動(dòng)軌跡并向中央處理器I傳遞機(jī)器人2的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；エ件置放體5為ー旋轉(zhuǎn)臺(tái)并由エ件置放體電機(jī)6驅(qū)動(dòng)；エ件置放體電機(jī)6控制器4分別連接中央處理器I及エ件置放體電機(jī)6并接受中央處理器I的控制信號(hào)，以控制エ件置放體電機(jī)6的轉(zhuǎn)速和位置井向中央處理器I傳遞エ件置放體5的位置狀態(tài)參數(shù)。再請(qǐng)參閱圖2，エ件置放體5的臺(tái)面上均布地設(shè)置若干個(gè)エ序區(qū)域51、52……5η，每個(gè)エ序區(qū)域不大于機(jī)器人2的工作范圍；機(jī)器人2具有六軸的自由度，機(jī)器人2以正交于與エ件置放體5上的初始工作區(qū)域51的中心線的方式設(shè)置在エ件置放體5的一旁。機(jī)器人控制器3及エ件置放體電機(jī)控制器4均為伺服放大器。中央處理器I、機(jī)器人控制器3及エ件置放體電機(jī)控制器4集成在一機(jī)器人控制柜10內(nèi)。本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)的原理是機(jī)器人2具有六軸的自由度，因此機(jī)器人2上有六個(gè)伺服電機(jī)，這些伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度決定了機(jī)器人2的位置和姿態(tài)；機(jī)器人控制器3通過(guò)位置、速度和力矩三種方式對(duì)這六個(gè)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)定位；作業(yè)對(duì)象放置于エ件置放體5上；在中央處理器I上編好ー個(gè)エ序區(qū)域的作業(yè)程序，通過(guò)エ件置放體5的旋轉(zhuǎn)使其它作業(yè)區(qū)域再現(xiàn)在已編好程序的エ序區(qū)域內(nèi)。エ件置放體電機(jī)控制器6和機(jī)器人控制器3均連接在中央處理器I上中央處理器I就可以像控制機(jī)器人2的旋轉(zhuǎn)軸一祥控制エ件置放體5，使得機(jī)器人I的位置和エ件置放體5的旋轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的位置協(xié)調(diào)，使系統(tǒng)的控制操作更加方便。再請(qǐng)參閱圖3，使用本發(fā)明的一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行工作的流程是步驟ー 11，中央處理器I通過(guò)機(jī)器人控制器3使機(jī)器人2位于準(zhǔn)備就緒的姿態(tài)；步驟ニ 12，機(jī)器人控制器3使エ 件置放體5旋轉(zhuǎn)到初始位置，使エ件置放體5的初始エ序區(qū)域51的中心線與機(jī)器人2的機(jī)座軸線正交；步驟三13，中央處理器I通過(guò)機(jī)器人控制器3使機(jī)器人2在エ件置放體5的第一エ序區(qū)域內(nèi)作業(yè)；步驟四14，中央處理器I判斷作業(yè)是否全部完成，若沒(méi)全部完成，則進(jìn)行下一歩驟；步驟五15，中央處理器I通過(guò)エ件置放體電機(jī)控制器4控制エ件置放體5旋轉(zhuǎn)ー定的角度，使エ件置放體5的第二エ序區(qū)域52的中心線與機(jī)器人2的基座軸線正交；步驟六16，中央處理器I通過(guò)機(jī)器人控制器3使機(jī)器人2在エ件置放體5的第二エ序區(qū)域52內(nèi)進(jìn)行與初始エ序區(qū)域51內(nèi)同樣的作業(yè)，然后回到步驟四，再進(jìn)行判斷，若判斷作業(yè)已經(jīng)全部完成則進(jìn)行步驟七；步驟七17，結(jié)束本次作業(yè)。本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)可以應(yīng)用在多種制造エ藝，也可以采用ー個(gè)以上的エ件置放體來(lái)配合機(jī)器人作業(yè)。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)，包括中央處理器、機(jī)器人及機(jī)器人控制器，其特征在于，所述柔性機(jī)器人系統(tǒng)還包括エ件置放體、エ件置放體電機(jī)及エ件置放體電機(jī)控制器， 所述中央處理器用于響應(yīng)用戶的指令并發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)； 所述機(jī)器人控制器分別連接所述中央處理器及所述機(jī)器人并接受所述中央處理器的控制信號(hào)，以控制所述機(jī)器人的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，來(lái)形成所述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡并向中央處理器傳遞機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)； 所述エ件置放體為ー旋轉(zhuǎn)臺(tái)并由所述エ件置放體電機(jī)驅(qū)動(dòng)； 所述エ件置放體電機(jī)控制器分別連接所述中央處理器及所述エ件置放體電機(jī)并接受所述中央處理器的控制信號(hào)，以控制所述エ件置放體電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置井向中央處理器傳遞所述エ件置放體的位置狀態(tài)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在干， 所述エ件置放體上均布地設(shè)置若干個(gè)エ序區(qū)域，每個(gè)エ序區(qū)域不大于所述機(jī)器人的エ作范圍； 所述機(jī)器人以正交干與所述エ件置放體上的初始工作區(qū)域的中心線的方式設(shè)置在所述エ件置放體的一旁。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人具有六軸的自由度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人控制器及エ件置放體電機(jī)控制器均為伺服放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器、機(jī)器人控制器及エ件置放體電機(jī)控制器集成在機(jī)器人控制柜內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性機(jī)器人系統(tǒng)，包括中央處理器、機(jī)器人、機(jī)器人控制器，件置放體、工件置放體電機(jī)及工件置放體電機(jī)控制器。機(jī)器人控制器分別連接中央處理器及機(jī)器人并接受中央處理器的控制信號(hào)，以控制機(jī)器人的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置，來(lái)形成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡并向中央處理器傳遞機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；工件置放體為一旋轉(zhuǎn)臺(tái)并由工件置放體電機(jī)驅(qū)動(dòng)；工件置放體電機(jī)控制器分別連接中央處理器及工件置放體電機(jī)并接受中央處理器的控制信號(hào)，以控制工件置放體電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置并向中央處理器傳遞工件置放體的位置狀態(tài)參數(shù)。本發(fā)明的柔性機(jī)器人系統(tǒng)能令機(jī)器人可以對(duì)大于自身工作范圍的作業(yè)對(duì)象進(jìn)行作業(yè)，還能節(jié)約成本及縮小系統(tǒng)占用空間。
文檔編號(hào)B25J9/00GK102689302SQ20121017743
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者楊恒亮, 楊琴琴, 童梁, 陳競(jìng)新 申請(qǐng)人:上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司