一种机器人智能拖动示教系统的制作方法

本实用新型涉及智能机器人领域，尤其涉及一种机器人智能拖动示教系统。

背景技术：

随着工业机器人理论与技术的发展，机器人越来越多的被应用到现代自动化生产线中。一般来说，机器人能够根据工作环境和操作对象的特征，按照指定的运动轨迹去完成一系列任务，比如转动角度、停顿、加减速等动作。而完成这些任务的关键是通过示教盒进行机器人编程才能实现。

目前应用最广泛的机器人编程是“示教再现”的方式，即操作人员通过示教盒或专门的离线编程软件发出指令命令，让机器人各个关节运动，逐步完成期望的运动轨迹，并能把机器人各部分运动顺序、位置、速度等信息记录存储下来；当机器人工作时，可以按照操作人员教给它的动作自动反复不断的工作。然而，机器人的“示教再现”方式需要操作人员具有较高的机器人理论知识与专业技能，并经过专业的培训，这样会带来一系列的使用问题，比如对机器人编程工程师的依赖性极高，机器人程序设定后不易修改，培训周期长且成本高等。针对以上问题，本实用新型采用机器人智能拖动示教方式，可以方便地实现操作人员无需编程且能拖动机器人的行为，具有易操作，成本低，安全性高等特点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种易操作，成本低和安全性高的机器人智能拖动示教系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种机器人智能拖动示教系统，包括基座、机器人、力传感器、拖动工具和触摸屏；机器人的一端与基座固定连接，机器人的另一端装有拖动工具和用于检测示教者拖动力的大小和方向的力传感器，力传感器的一端与机器人的另一端相连接，另一端与拖动工具固定连接，力传感器与触摸屏电连接，触摸屏可显示并存储拖动力大小和机器人运动的位姿和速度。

进一步：传感器为六维力传感器。

进一步：机器人为多关节机器人。

进一步：机器人设有六个关节轴。

进一步：机器人的末端还设有法兰盘，法兰盘的一端与机器人的末固定连接，另一端与力传感器的一端相连接。

进一步：力传感器与机器人的法兰盘通过螺栓相连接。

进一步：力传感器为圆柱形。

基于上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种机器人智能拖动示教系统，可以智能拖动示教机器人，对于编程复杂的领域，显著提高作业效率，并能精确定点，力传感器安装在机器人的末端执行器上，操作人员轻松省力；

2、本实用新型的一种机器人智能拖动示教系统，操作人员无需在示教盒上进行编程，就可以拖动示教机器人，节省大量的时间和成本；

3、本实用新型的一种机器人智能拖动示教系统，示教时，机器人的关节位置速度，以及力传感器的力信号均可以在拖动可视化软件界面中实时显示并存储；

4、本实用新型的一种机器人智能拖动示教系统，直观，便于使用者掌握，并可用于装配生产线等领域。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的智能拖动示教系统的工作原理流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、基座，2、机器人，3、拖动工具，4、力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种机器人智能拖动示教系统，包括基座1、机器人2、力传感器4、拖动工具3和触摸屏；机器人2的一端与基座1固定连接，机器人2的另一端装有拖动工具3和用于检测示教者拖动力的大小和方向的力传感器4，力传感器4的一端与机器人2的另一端相连接，另一端与拖动工具3固定连接，力传感器4与触摸屏电连接，触摸屏可显示并存储拖动力大小和机器人2运动的位姿和速度，能较精确地检测示教者拖动力的大小和方向，精度较高。

本实用新型的一种机器人智能拖动示教系统，可以智能拖动示教机器人2，对于编程复杂的领域，显著提高作业效率，并能精确定点，力传感器4安装在机器人2的末端执行器上，操作人员轻松省力；操作人员无需在示教盒上进行编程，就可以拖动示教机器人2，节省大量的时间和成本；示教时，机器人2的关节位置速度，以及力传感器4的力信号均可以在拖动可视化软件界面中实时显示并存储；直观，便于使用者掌握，并可用于装配生产线等领域。

进一步：力传感器4为六维力传感器，能够比较精确地检测示教者拖动力的大小及方向。

机器人2为多关节机器人。

机器人2设有六个关节轴，关节轴分别编号为J1轴、J2轴、J3轴、J4轴、J5轴和J6轴，该方案能在智能拖动示教时机器人2能实现更丰富灵活的动作，执行件运行轨迹覆盖面更广。一般情况下，考虑到工作坐标的稳定性以及机器人2需要克服自重，各关节轴的传动比都会设置得较大，难以人工拖动，而本实用新型采用智能拖动示教方式，可避免示教拖动费力或者无法拖动的情况。

触摸屏上显示可视化软件界面，可以实时显示并存储拖动力的大小方向以及各关节轴运动的位置速度信息，灵敏度较高。

机器人2的末端还设有法兰盘，法兰盘的一端与机器人2的末端固定连接，另一端与力传感器4的一端相连接。

力传感器4与机器人2的法兰盘通过螺栓相连接。

力传感器4为圆柱形。

力传感器4的电缆线通过扎线带固定在机器人2的手臂上，然后通过USB接口连接在计算机上，机器人控制柜通过网线连接到计算机上。

如图2所示，操作人员通过拖动工具3产生拖动力，力传感器4实时采集拖动力的大小和方向，柔性地在线调整机器人2末端拖动力和末端速度的关系，机器人2末端的速度通过机器人雅克比矩阵转换成机器人2关节速度，再通过一次积分得到机器人2关节位置信息，最后将关节位置速度信息发给机器人2控制器，并通过触摸屏在可视化软件界面中显示并存储拖动力的大小方向以及各关节轴运动的位置速度信息，从而实现机器人2的运动。

本使用新型的一种机器人智能拖动示教系统，在机器人2示教时，可以根据工作任务的需要，柔性的在线调整机器人2末端力和速度的关系，从而使得拖动示教过程轻松省力且更加智能。该系统运行平稳可靠，可实现操作人员的智能拖动示教功能，并且具有结构简单、操作方便等优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。