[实用新型]手执示教机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人。

背景技术

针对现代工业快速多变以及日益增长的复杂性要求，继柔性制造、计算机集成制造、精良生产及并行工程，在面向未来工业应用的生产单元中，机器人不仅被要求“不知疲倦”地进行重复工作，而且能作为一个高度柔性、开放并具有友好的人机交互功能的可编程、可重构制造单元融合到制造业系统中。这一能力的实现要求现阶段机器人技术整体的进步，示教技术就是其中重要的一项。机器人因为能被编程完成不同的任务而被视为柔性的自动化设备。通过某一设备或方式实现对机器人作业任务的编程，这个过程就是机器人的示教过程。

常规的示教方法主要有两种，一种是通过示教器示教；另一种是通过离线软件，生成机器人运行的轨迹文件，机器人按照轨迹文件的数据运行。前者用于一般的规则集合轨迹运行，如直线、圆弧等，后者除了可以实现直线、圆弧等的示教外，还可示教复杂的曲线示教，但是，离线软件使用起来比较复杂，对操作者有较高的要求，并且现场数模采集工作量大，另外软件价格很高，影响了机器人的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、示教方便、操作简便的手执示教机器人。

本实用新型的手执示教机器人，所述机器人包括主控器、至少一个关节；所述关节包括两个手臂、驱动两个手臂相对运动的驱动机构，驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；主控器与各驱动器电连接，各编码器的输出接主控器。

上述的手执示教机器人，驱动机构还包括减速器，减速器的输入轴与伺服电机的输出轴相连；减速器壳体和伺服电机的机座固定在一个关节中一个手臂上，减速器输出轴与该关节中的另一个手臂相连。

上述的手执示教机器人，所述机器人至少包括第一关节、第二关节两个关节；第一关节中的两个手臂中的一个是固定座，另一个是相对于固定座运动的第一手臂；第二关节中的两个手臂中的一个是第一手臂，另一个是相对于第一手臂运动的第二手臂。

上述的手执示教机器人，驱动机构还包括螺母丝杆机构，螺母固定在关节中一个手臂上，与螺母配合的丝杆与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于丝杆的方向上滑动设置在螺母或该关节中的一个手臂上。

上述的手执示教机器人，驱动机构还包括齿轮齿条机构，齿条固定在关节中一个手臂上，与齿条配合的齿轮与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于齿条的方向上滑动设置在该关节中的一个手臂上。

本实用新型的有益效果：使用本机器人进行示教的过程：在学习步骤，机器人进入低阻力的转矩模式，用手驱动机器人按照操作者需要的轨迹运动，在机器人运动的过程中，各编码器的学习输出值会随时间变化，主控器存贮学习输出值。在复位步骤，机器人回到起始时刻的初速状态，并且各伺服电机处于位置或速度模式；在运行步骤，即通过各驱动器控制各伺服电机动作，使得各编码器的运行输出值按照存贮的学习输出值的规律进行变化，这样各关节的动作即与在学习步骤中的各关节动作完全一致。简而言之，用手驱动机器人按照操作者需要的轨迹运动，机器人系统记录运动轨迹，在运行时机器人按照记录的示教轨迹运行，简化了机器人的应用示教。该机器人对于操作者无需编程，而且示教轨迹可以是任意轨迹，对操作者无任何要求，操作方便，该机器人中的零部件等属于常规零部件，制造成本低。

附图说明

图1是机器人关节的结构示意图；

图2是机器人主控器、伺服电机等原理框图；

图3是学习起始时刻的机器人关节的原理图；

图4是学习起始时刻的关节1、2的俯视原理图；

图5是学习结束时刻的机器人关节的原理图；

图6是学习结束时刻的关节1、2的俯视原理图。

具体实施方式

参见图1所示的机器人包括关节1‐5共5个关节。

关节1包括作为手臂11的固定座、手臂12、驱动手臂12相对于固定座转动的驱动机构13、法兰盘14等。驱动机构13包括伺服电机131、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器132、与伺服电机131相连的编码器133、减速器134。法兰盘14固定在手臂(固定座)11上，伺服电机131和减速器134壳体均固定在法兰盘14上。减速器134的输入轴与伺服电机131的输出轴相连；减速器134输出轴与手臂12通过螺栓15相连。伺服电机131动作，通过减速器134带动手臂12相对于固定座11绕轴线16在水平面内转动。