一種示教機(jī)器人及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種示教機(jī)器人及其操作方法，所述機(jī)器人包括電機(jī)、連接所述電機(jī)并被所述電機(jī)帶動(dòng)的所述離合器、被所述離合器帶動(dòng)的所述第一機(jī)器臂、控制所述電機(jī)開關(guān)的控制系統(tǒng)、連接所述控制系統(tǒng)并采集所述第一機(jī)器臂旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，所述離合器控制所述電機(jī)是否驅(qū)動(dòng)所述第一機(jī)器臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器的信號(hào)再現(xiàn)所述第一機(jī)器臂在無電機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)行軌跡。本專利的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器人示教操作簡單快捷，示教方式更直觀，對(duì)操作人員學(xué)歷水平要求低，因?yàn)闊o需示教操縱手柄或力傳感器相對(duì)于其它示教方法成本低，無需感應(yīng)力和相應(yīng)處理程序，所以系統(tǒng)控制、運(yùn)行更可靠。
【專利說明】
一種示教機(jī)器人及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種示教機(jī)器人及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人技術(shù)是工業(yè)智能制造、柔性生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)之一。二十世紀(jì)五時(shí)年代起，工業(yè)發(fā)達(dá)國家就開始研制生產(chǎn)可以替代手工勞動(dòng)的機(jī)械手，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，國外機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。然而，國外的機(jī)器人并不能很好的符合我國市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的要求，主要有以下幾點(diǎn)原因:1、機(jī)器人整機(jī)成本過高，我國以小型企業(yè)為主，無力承擔(dān)高成本技術(shù)改造投入;2、國外機(jī)器人示教復(fù)雜對(duì)員工教育水平要求較高，我國中小企業(yè)員工受教育水平偏低無法快速掌握機(jī)器人示教技能;3、國外機(jī)器人為了更大地獲取利益，配件大部分專用，使得中小型企業(yè)在使用過程中生產(chǎn)很高的隱性成本。
[0003]機(jī)器人示教是使用機(jī)器人必不可少的環(huán)節(jié)，讓機(jī)器人按事先設(shè)定的軌跡和動(dòng)作運(yùn)行，必須賦予機(jī)器人運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息，這一個(gè)過程就叫做示教，如何實(shí)現(xiàn)這一過程就叫做示教法。示教主要分為以下幾類:直接示教，遙控示教，間接示教，離線示教。目前在我國專利尚無功率級(jí)脫離直接示教文獻(xiàn)，公開文獻(xiàn)有力矩平衡直接示教申請(qǐng)?zhí)?201310312810.6，是通過控制機(jī)器臂各電機(jī)電流值達(dá)到機(jī)器臂處于平衡狀態(tài)，可以用手搬動(dòng)機(jī)器臂直接示教。此法缺點(diǎn):電網(wǎng)波動(dòng)肯定存在，采樣準(zhǔn)確性不確定，整個(gè)補(bǔ)償過程復(fù)雜可靠性低，重力矩摩擦力矩需要雙向擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，在生產(chǎn)當(dāng)中就不符合實(shí)際要求，像焊接機(jī)器人，噴涂機(jī)器人等隨著作業(yè)進(jìn)行物料變少或加料，整個(gè)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量是不斷變化的，因而不能有較廣的適應(yīng)性。申請(qǐng)?zhí)?01480008692.2和2014100053868.8公開的資料都是采用遙控桿操縱改變機(jī)器臂位置和姿態(tài)，控制按鍵繁多復(fù)雜，操作者所站的位置不一定與機(jī)器人規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向一致很容易誤操作造成撞機(jī)事故。申請(qǐng)?zhí)?201510169454.6公開了一種間接示教機(jī)械結(jié)構(gòu)，這個(gè)方法需要另外的機(jī)器人模型因而成本較高，而且機(jī)器臂與示教模型存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，給維修和制造帶來巨大的困難。
[0004]公開號(hào)CN204315163 U專利所述示教方法是通過示教裝置與機(jī)器人本體分離實(shí)現(xiàn)，增加了機(jī)械制造成本。而本發(fā)明示教是通過機(jī)器人體上自己有的編碼器實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)角度值采集，省去了一套編碼器的成本，由于編碼器直接安裝于機(jī)器人本體上，無需另外的連桿和支架等也降低了成本。
[0005]公開號(hào)CN204315163 U專利所述，六連桿示教裝置所采集的信號(hào)通過提取、轉(zhuǎn)換、植入到機(jī)器人本體，那么可得一個(gè)結(jié)論，示教裝置所采集的信息并不是機(jī)器人關(guān)節(jié)真實(shí)的信息，而是通過某種公式轉(zhuǎn)換的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，示教裝置必需與機(jī)器人本體一一對(duì)應(yīng)才可以使用對(duì)應(yīng)該的轉(zhuǎn)換公式，還有一種情況是所有的機(jī)械尺寸都必需一樣才能使得示教裝裝置與機(jī)器人本體互相通用。導(dǎo)致部件之間互換性差，加工困難，維修困難。而本專利示教參數(shù)無需轉(zhuǎn)換和植入，所采集到的各關(guān)節(jié)的角度信息就是機(jī)器人本體當(dāng)前實(shí)時(shí)的信息，減少轉(zhuǎn)換和植入的誤差，因而示教精度更高，更可靠。
[0006]公開號(hào)CN 204315163 U專利所述，示教裝置與機(jī)器人本體分離，示教裝置為連桿相互鉸接，示教時(shí)直接搬動(dòng)連桿來示教，如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)的編碼器與示教裝置編碼器的參考零點(diǎn)一致，可能會(huì)通過一個(gè)專用固定的支架來固定二者的姿態(tài)設(shè)定一個(gè)共同的參考零點(diǎn)，當(dāng)客戶在使用時(shí)出現(xiàn)編碼器零點(diǎn)丟失的情況，就得返廠才能解決，而本發(fā)明是編碼器與機(jī)器人本體共用，開機(jī)時(shí)通過程序?qū)⒕幋a器對(duì)應(yīng)該解碼器置零。因?yàn)槭枪灿玫木幋a器所以不存在參考零點(diǎn)不一致導(dǎo)致的誤差，因而示教的參數(shù)更準(zhǔn)確。
[0007]公開號(hào)CN204315163 U專利所述，示教裝置與機(jī)器人關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù)是通過提取轉(zhuǎn)換而得到，又因?yàn)槭欠蛛x的裝置，那么機(jī)器人和示教裝置的空間位置就需要確定，這對(duì)機(jī)器的安裝造成了很大問題，相對(duì)位置的安裝精度誤差就直接導(dǎo)致機(jī)器人軌跡再現(xiàn)的誤差，本發(fā)明所述的示教裝置是安裝于機(jī)器人內(nèi)部，不存在相互位置誤差而導(dǎo)致運(yùn)行軌跡誤差，因?yàn)檐壽E更精確。
[0008]申請(qǐng)?zhí)?01110172311.2專利所述一種力控制的機(jī)器人打磨軟件控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)想是基于ABB機(jī)器人控制底層建立的應(yīng)用程序模塊，借助于其現(xiàn)有的人機(jī)交互界面向?qū)?shí)現(xiàn)機(jī)器人應(yīng)用編程。并未清楚地描述其示教實(shí)現(xiàn)的方法。且基于別人的系統(tǒng)，機(jī)器人控制系統(tǒng)一般做為商業(yè)機(jī)密并不會(huì)輕易開源共享。
[0009]申請(qǐng)?zhí)?01110172311.2提到多種模式的路徑編輯器:包括三維式，概念式及微調(diào)式編輯器，都可以對(duì)路經(jīng)進(jìn)行示教和修改。這增加了示教的復(fù)雜性，要熟練地使用各種公式就得掌握一定的理論知識(shí)，因而對(duì)于普通低學(xué)歷操作者來說是極其困難的。本發(fā)明涉及的示教方法和對(duì)應(yīng)機(jī)械結(jié)構(gòu)則可實(shí)現(xiàn)低學(xué)歷操作工快速示教，無需操作都輸入任何公式即可完成不教編程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種簡單可靠、易操作、快捷的示教方法和簡單、高效、價(jià)格便宜的示教機(jī)器人。旨在解決現(xiàn)有示教機(jī)器人操作復(fù)雜，難以上手，設(shè)備成本高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題。
[0011]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種示教機(jī)器人，所述機(jī)器人包括電機(jī)、連接所述電機(jī)并被所述電機(jī)帶動(dòng)的所述離合器、被所述離合器帶動(dòng)的所述第一機(jī)器臂、控制所述電機(jī)開關(guān)的控制系統(tǒng)、連接所述控制系統(tǒng)并采集所述第一機(jī)器臂旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，所述離合器控制所述電機(jī)是否驅(qū)動(dòng)所述第一機(jī)器臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器的信號(hào)再現(xiàn)所述第一機(jī)器臂在無電機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)行軌跡。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述離合器可以是電磁離合器、電磁力矩限制器或是磁粉離合器，所述離合器可以通過控制電流的有無或大小實(shí)現(xiàn)電機(jī)扭矩的傳遞或斷開。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述離合器為電磁離合器，機(jī)器人示教時(shí)，通過開關(guān)或按鍵或控制系統(tǒng)控制所述電磁離合器處于斷開狀態(tài)和吸合狀態(tài)方便示教，機(jī)器軌跡再現(xiàn)運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)輸出信號(hào)使電磁離合器處于吸合狀態(tài)，電機(jī)動(dòng)力通過離合器連接到負(fù)載端，實(shí)現(xiàn)第一機(jī)器臂轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)器人還包括連接在所述電機(jī)和所述離合器之間的減速器、第二機(jī)器臂、固定架、連接所述固定架的固定軸、固定連接所述第二機(jī)器臂的第一轉(zhuǎn)軸、固定連接所述第一機(jī)器臂的第二轉(zhuǎn)軸，所述減速器通過法蘭連接到第二機(jī)器臂上，所述電機(jī)、所述減速器和所述離合器依次相連組成功率級(jí)，所述離合器中的離合器摩擦片與第一轉(zhuǎn)軸相連，所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸上固定有齒輪，在離合器線圈與離合器摩擦片吸合狀態(tài)時(shí)可以將電機(jī)輸出動(dòng)力通過配對(duì)齒輪嚙合到第一機(jī)器臂或固定軸上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)副。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電機(jī)可以是步進(jìn)、伺服或直驅(qū)電機(jī)也可以是氣動(dòng)馬達(dá)或是液壓馬達(dá)。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電機(jī)動(dòng)力通過離合器連接到負(fù)載端，離合器線圈與銜鐵咬合可以通過結(jié)合面摩擦力或是牙嵌式將動(dòng)力耦合傳遞。
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述功率級(jí)可以有多個(gè)減速器和動(dòng)力裝置組成，也可沒有減速器，但至少有一個(gè)動(dòng)力裝置。
[0017]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述傳感器為增量式旋轉(zhuǎn)編碼器或絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0018]一種示教機(jī)器人的操作方法，該方法包括如下步驟:
A.開機(jī)回零，機(jī)器人接通電源，機(jī)器各臂執(zhí)行歸零程序，各臂歸零傳感器檢測(cè)歸零板，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)至各歸零板邊緣位置停止以確定機(jī)械臂初始位置并置零各臂解碼器；
B.示教，在示教狀態(tài)下，松開各臂離合器，脫離功率級(jí)以后，機(jī)械臂處于可用手推動(dòng)示教狀態(tài)；
C.直線示教，按下“直線”鍵，用手推動(dòng)機(jī)械臂到直線起點(diǎn)，并按下“■”鍵，表示起點(diǎn)，系統(tǒng)采集各關(guān)節(jié)的解碼器值，并保存供軌跡再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)，同樣方法輸入一個(gè)終點(diǎn)，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩點(diǎn)成線的原理，計(jì)算兩點(diǎn)間距離，并保存計(jì)算好的數(shù)值；
D.曲線示教，按下“曲線”鍵，用手推動(dòng)機(jī)械臂到直線起點(diǎn)，并按下“■”鍵，表示起點(diǎn)，系統(tǒng)采集各關(guān)節(jié)的解碼器值，并保存供軌跡再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)，同樣方法輸入2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)根據(jù)三點(diǎn)成弧的原理，確定圓心、半徑，計(jì)算弧長，并保存計(jì)算好的數(shù)值；
E.空間曲線示教，根據(jù)多點(diǎn)無限細(xì)分接近實(shí)際曲線的方法，將各點(diǎn)數(shù)據(jù)首尾相連并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
F.軌跡再現(xiàn)，按下“運(yùn)行”鍵，則計(jì)算機(jī)首先根據(jù)軌跡類型，選擇不同的計(jì)算策略，算出起點(diǎn)量與終點(diǎn)量的差值，并通過端口將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過各端口發(fā)送到各臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在電機(jī)運(yùn)行的同時(shí)，原先示教的軌跡就會(huì)展現(xiàn)出來。
[0019]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)突出優(yōu)點(diǎn):
1、示教速度快，通過示教盒上的按鍵控制電磁離合器通斷，可快速切斷功率極使機(jī)器臂處于無動(dòng)力狀態(tài)，用手可推動(dòng)機(jī)器臂到工作范圍內(nèi)任意位置相比普通操縱桿速度更快。
[0020]2、示教簡單不容易誤操作，當(dāng)機(jī)器臂處于自由狀態(tài)可用手向所需要的方向推比一般機(jī)器人示教更直觀無須根據(jù)機(jī)器人控制系統(tǒng)規(guī)定的XYZ坐標(biāo)軸方向來決定移動(dòng)機(jī)器人末端，因而不會(huì)出現(xiàn)判斷的移動(dòng)方向與機(jī)器人規(guī)定的方向不一致，造成撞機(jī)事故。
[0021]3、“傻瓜式”示教，具有本結(jié)構(gòu)的機(jī)器人示教無需高學(xué)歷也可以很快掌握示教操作，一般機(jī)器人示教都有一套專用的機(jī)器人指令，最簡單的如日系M0VJ、M0VL，歐系Lin、Arc等普通農(nóng)民工根本看不懂，更不用說條件判斷和一些類計(jì)算機(jī)編程語言的編程應(yīng)用了，本發(fā)明示教:走直線就按“直線”，直線起點(diǎn)按自動(dòng)記錄起點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)也同樣方法輸入一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)計(jì)算該首尾相連的空間直線軌跡，操作者無需知道任何語法及英文短語的意思，整個(gè)示教過程也不會(huì)有英文的語句。
[0022]4、有此功率脫離功能的機(jī)器人比其它類型的機(jī)器人要更安全，因?yàn)樨?fù)載與驅(qū)動(dòng)之間的連接是通過電磁離合器實(shí)現(xiàn)，電磁離合器起到力矩限制器的作用，當(dāng)撞上人或障礙物離合器就會(huì)打滑，因而不會(huì)造成嚴(yán)重的傷亡事故，也不會(huì)因?yàn)樽矙C(jī)導(dǎo)致機(jī)器損毀。
[0023]5、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單系統(tǒng)運(yùn)行更可靠，相比采樣和補(bǔ)償電機(jī)電流值達(dá)到力矩平衡直接示教，本發(fā)明因采用機(jī)械方式脫離功率級(jí)，運(yùn)行不受電網(wǎng)波動(dòng)和電磁干擾極小，無需復(fù)雜計(jì)算，機(jī)器人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定可靠。
【附圖說明】
[0024]圖1是本申請(qǐng)中實(shí)施例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明屬于機(jī)器人自動(dòng)化領(lǐng)域，涉及一種機(jī)器人快速示教方法和對(duì)應(yīng)機(jī)器人本體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。機(jī)械結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、電磁離合器、嗤合齒輪、轉(zhuǎn)軸、傳感器、臂體，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接減速器獲得較大的扭矩，減速器輸出軸與電磁離合器連接組成功率級(jí)，離合器的另一端通過齒輪嚙合到臂體上從而帶動(dòng)臂體轉(zhuǎn)動(dòng)組成負(fù)載端。機(jī)器人軌跡再現(xiàn)運(yùn)行時(shí)，離合器處于吸合狀態(tài)，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳給各臂體達(dá)到驅(qū)動(dòng)臂體目的。機(jī)器人示教時(shí)可斷開離合器，讓機(jī)器人關(guān)節(jié)處于無動(dòng)力自由狀態(tài)。直接用手搬動(dòng)機(jī)器人的手臂沿設(shè)定的空間軌跡運(yùn)動(dòng)，傳感器并記錄下運(yùn)動(dòng)軌跡的特征點(diǎn)，為機(jī)器人軌跡再現(xiàn)運(yùn)算提供空間位置數(shù)據(jù)。本專利的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器人示教操作簡單快捷，示教方式更直觀，對(duì)操作人員學(xué)歷水平要求低，因?yàn)闊o需示教操縱手柄或力傳感器相對(duì)于其它示教方法成本低，無需感應(yīng)力和相應(yīng)處理程序，所以系統(tǒng)控制、運(yùn)行更可靠。
[0026]所述示教機(jī)器人有兩種不同實(shí)施方式，下面結(jié)合附圖1具體介紹:
I.第一機(jī)器臂4與第二機(jī)器臂10組成旋轉(zhuǎn)副。
[0027]第一電機(jī)I和第一減速器2相連并通過第一法蘭21連接到第二機(jī)器臂10上，第一減速器2的輸出軸與第一離合器線圈3相連，所述第一電機(jī)1、所述第一減速器2和所述第一離合器依次相連組成第一功率級(jí)，第一減速器2起到降低轉(zhuǎn)速提高扭矩作用，離合器摩擦片5(銜鐵)與第一轉(zhuǎn)軸6相連，第一轉(zhuǎn)軸6上固定有第一齒輪8，在第一離合器線圈3與離合器摩擦片5(銜鐵)吸合狀態(tài)時(shí)可以將第一電機(jī)I輸出動(dòng)力通過配對(duì)第二齒輪7嚙合到第一機(jī)器臂4上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)副。在第一轉(zhuǎn)軸6的頂端設(shè)置有采集機(jī)器臂體之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)角度信息的傳感器9。半圓形歸零板22固定在第二齒輪7上，所述半圓形歸零板22與第二齒輪7保持相對(duì)靜止，第一傳感器23可檢測(cè)歸零板22信號(hào)的有/無狀態(tài)，第二齒輪7、第二轉(zhuǎn)軸26、第一機(jī)器臂4固定連接，所述第一機(jī)器臂4以第一轉(zhuǎn)軸6為軸心繞所述第二機(jī)器臂10旋轉(zhuǎn)。歸零板22隨第一機(jī)器臂4旋轉(zhuǎn)到某個(gè)固定角度時(shí)，所述第一傳感器23可以檢測(cè)到信號(hào)，給系統(tǒng)提供解碼器歸零信號(hào)，以保證關(guān)節(jié)的兩臂之間相對(duì)位。
[0028]2.第二機(jī)器臂10與固定軸11或底座組成旋轉(zhuǎn)副。
[0029]第二電機(jī)20和第二減速器19相連并通過第二法蘭18連接到第二機(jī)器臂10上，第二減速器19的輸出軸與第二離合器線圈12相連，所述第二電機(jī)20、所述第二減速器19和所述第二離合器依次相連組成第二功率級(jí)。第二減速器19起到降低轉(zhuǎn)速提高扭矩作用，離合器摩擦片13(銜鐵)與第三轉(zhuǎn)軸15相連，第三轉(zhuǎn)軸15上固定有齒輪16，在第二離合器線圈12與銜鐵13吸合狀態(tài)時(shí)可以將第二電機(jī)20輸出動(dòng)力通過配對(duì)第三齒輪14嚙合到固定軸11上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)副。在第三轉(zhuǎn)軸15的頂端設(shè)置有采集機(jī)器臂體之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)角度信息的第二傳感器17，第二機(jī)器臂10以固定軸11為軸心繞固定軸11旋轉(zhuǎn)。半圓歸零板24不動(dòng)，當(dāng)固定于第二機(jī)器臂10上的傳感器25旋轉(zhuǎn)到半圓歸零板24邊緣就可以檢測(cè)到信號(hào)，給系統(tǒng)提供解碼器歸零信號(hào)，以保證關(guān)節(jié)的臂與固定軸(底座)之間相對(duì)位。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種示教機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人包括電機(jī)、連接所述電機(jī)并被所述電機(jī)帶動(dòng)的所述離合器、被所述離合器帶動(dòng)的所述第一機(jī)器臂、控制所述電機(jī)開關(guān)的控制系統(tǒng)、連接所述控制系統(tǒng)并采集所述第一機(jī)器臂旋轉(zhuǎn)角度的傳感器，所述離合器控制所述電機(jī)是否驅(qū)動(dòng)所述第一機(jī)器臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳感器的信號(hào)再現(xiàn)所述第一機(jī)器臂在無電機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下的運(yùn)行軌跡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述離合器可以是電磁離合器、電磁力矩限制器或是磁粉離合器，所述離合器可以通過控制電流的有無或大小實(shí)現(xiàn)電機(jī)扭矩的傳遞或斷開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述離合器為電磁離合器，機(jī)器人示教時(shí)，通過開關(guān)或按鍵或控制系統(tǒng)控制所述電磁離合器處于斷開狀態(tài)和吸合狀態(tài)方便示教，機(jī)器軌跡再現(xiàn)運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)輸出信號(hào)使電磁離合器處于吸合狀態(tài)，電機(jī)動(dòng)力通過離合器連接到負(fù)載端，實(shí)現(xiàn)第一機(jī)器臂轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)器人還包括連接在所述電機(jī)和所述離合器之間的減速器、第二機(jī)器臂、固定架、連接所述固定架的固定軸、固定連接所述第二機(jī)器臂的第一轉(zhuǎn)軸、固定連接所述第一機(jī)器臂的第二轉(zhuǎn)軸，所述減速器通過法蘭連接到第二機(jī)器臂上，所述電機(jī)、所述減速器和所述離合器依次相連組成功率級(jí)，所述離合器中的離合器摩擦片與第一轉(zhuǎn)軸相連，所述第一轉(zhuǎn)軸和所述第二轉(zhuǎn)軸上固定有齒輪，在離合器線圈與離合器摩擦片吸合狀態(tài)時(shí)可以將電機(jī)輸出動(dòng)力通過配對(duì)齒輪嚙合到第一機(jī)器臂或固定軸上形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)副。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述電機(jī)可以是步進(jìn)、伺服或直驅(qū)電機(jī)也可以是氣動(dòng)馬達(dá)或是液壓馬達(dá)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述電機(jī)動(dòng)力通過離合器連接到負(fù)載端，離合器線圈與銜鐵咬合可以通過結(jié)合面摩擦力或是牙嵌式將動(dòng)力耦合傳遞。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述功率級(jí)可以有多個(gè)減速器和動(dòng)力裝置組成，也可沒有減速器，但至少有一個(gè)動(dòng)力裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示教機(jī)器人，其特征在于:所述傳感器為增量式旋轉(zhuǎn)編碼器或絕對(duì)值旋轉(zhuǎn)編碼器。8.一種示教機(jī)器人的操作方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: A.開機(jī)回零，機(jī)器人接通電源，機(jī)器各臂執(zhí)行歸零程序，各臂歸零傳感器檢測(cè)歸零板，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)至各歸零板邊緣位置停止以確定機(jī)械臂初始位置并置零各臂解碼器； B.示教，在示教狀態(tài)下，松開各臂離合器，脫離功率級(jí)以后，機(jī)械臂處于可用手推動(dòng)示教狀態(tài)； C.直線示教，按下“直線”鍵，用手推動(dòng)機(jī)械臂到直線起點(diǎn)，并按下‘°’鍵，表示起點(diǎn)，系統(tǒng)采集各關(guān)節(jié)的解碼器值，并保存供軌跡再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)，同樣方法輸入一個(gè)終點(diǎn)，計(jì)算機(jī)根據(jù)兩點(diǎn)成線的原理，計(jì)算兩點(diǎn)間距離，并保存計(jì)算好的數(shù)值； D.曲線示教，按下“曲線”鍵，用手推動(dòng)機(jī)械臂到直線起點(diǎn)，并按下‘°’鍵，表示起點(diǎn)，系統(tǒng)采集各關(guān)節(jié)的解碼器值，并保存供軌跡再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)，同樣方法輸入2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算機(jī)根據(jù)三點(diǎn)成弧的原理，確定圓心、半徑，計(jì)算弧長，并保存計(jì)算好的數(shù)值； E.空間曲線示教，根據(jù)多點(diǎn)無限細(xì)分接近實(shí)際曲線的方法，將各點(diǎn)數(shù)據(jù)首尾相連并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)； F.軌跡再現(xiàn)，按下“運(yùn)行”鍵，則計(jì)算機(jī)首先根據(jù)軌跡類型，選擇不同的計(jì)算策略，算出起點(diǎn)量與終點(diǎn)量的差值，并通過端口將運(yùn)行數(shù)據(jù)通過各端口發(fā)送到各臂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，在電機(jī)運(yùn)行的同時(shí)，原先示教的軌跡就會(huì)展現(xiàn)出來。
【文檔編號(hào)】B25J9/10GK105881518SQ201610401772
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】曾文杰, 曾文寧
【申請(qǐng)人】柳州歐卡機(jī)器人有限公司