一种工业机器人教学装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种工业机器人教学装置，包括真实手持盒模块、真实工业机器人模块以及虚拟工业机器人模块；所述真实手持盒模块对虚拟机器人和（或）真实机器人进行控制，实现机器人的操作与编程。本发明用实际手持盒替代虚拟手持盒，解决了虚拟手持盒的存在的问题；使用实际手持盒控制虚拟机器人本体，解决了用实际机器人作为教学的设备存在的问题；从控制角度来看，将虚拟机器人和实际机器人同等看待，不作区分，可以根据实际的教学需要，使用不同的配置形式；可以先在虚拟机器人中反复测试、修改、验证，在确认没有问题后，然后再在实际机器人中真实地再现，可以最大限度地提高实验效率，避免算法问题带来的设备损坏等风险。
【专利说明】—种工业机器人教学装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种教学装置，具体地说是工业机器人教学装置。
【背景技术】
[0002]随着技术进步及企业的发展需要，工业机器人开始全面进入社会各个领域，在各类机电院校中开设工业机器人专业或相关课程，成为教育培训领域的迫切要求。本装置用于工业机器人的操作及编程实验实习辅助教学及科研工作中。
[0003]工业机器人教学培训、实验实习的实践手段，通常有两种方法:
[0004]一、直接在实际的工业机器人上，通过实际的手持盒进行操作、编程练习。
[0005]这种方法存在如下问题:
[0006]1.对于初学者，机器人的操作编程，操作不当会造成人身安全问题
[0007]2.因操作不当，造成的设备安全问题；
[0008]3.每次操作编程，都会是一笔实际的开销:材料、磨损等。
[0009]二、或者通过操作计算机中的虚拟手持盒，控制虚拟机器人，学习操作、编程。
[0010]这种方法带来的问题是:
[0011 ] 1.虚拟手持盒是PC机中的一个纯软件应用，通过鼠标或标准键盘，模拟实际的手持盒操作。使用中操作麻烦，效率较低。
[0012]2.虚拟手持盒中的操作编程软件跟实际手持盒中的软件不完全一致，不能完全替代使用实际手持盒的教学编程，由虚拟机器人转向实际机器人的教学中需要再次学习实际手持盒的操作。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种将实际手持盒与虚拟机器人本体相结合的工业机器人教学装置。
[0014]为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种工业机器人教学装置，包括真实手持盒模块、真实工业机器人模块以及虚拟工业机器人模块；所述真实手持盒模块对虚拟机器人和(或)真实机器人进行控制，实现机器人的操作与编程，协助教师完成教学工作。
[0015]所述真实手持盒模块控制虚拟工业机器人模块动作，该动作可以与真实工业机器人模块运动一致，也可以各自独立运动。
[0016]所述一个真实手持盒模块和(或)多个虚拟工业机器人模块和(或)多个真实工业机器人模块构成一个基本教学单兀。
[0017]多个所述基本教学单元构成一个小组教学单元。
[0018]多个所述小组教学单元构成一个实验室。
[0019]有益效果:本发明具有以下有益效果:
[0020]1、用实际手持盒替代虚拟手持盒，解决了虚拟手持盒的存在的问题
[0021]2、使用实际手持盒控制虚拟机器人本体，解决了用实际机器人作为教学的设备存在的问题。
[0022]3、从控制角度来看，将虚拟机器人和实际机器人同等看待，不作区分，可以根据实际的教学需要，使用不同的配置形式。
[0023]4、对于一些诸如轨迹优化、姿态控制类的算法实验，可以先在虚拟机器人中反复测试、修改、验证，在确认没有问题后，然后再在实际机器人中真实地再现，可以最大限度地减少直接用实际机器人来验证。提高实验效率，避免算法问题带来的设备损坏等风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为基本教学单元模式框图；
[0025]图2为小组教学单元模式框图；
[0026]图3为实验室模式框图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0028]一种工业机器人教学装置，包括真实手持盒模块、真实工业机器人模块以及虚拟工业机器人模块；所述真实手持盒模块对虚拟机器人和(或)真实机器人进行控制，实现机器人的操作与编程，协助教师完成教学工作。真实手持盒模块控制虚拟工业机器人模块动作，该动作可以与真实工业机器人模块运动一致，也可以各自独立运动。
[0029]如图1所示为基本教学单元模式，该模式的配置形式是，I个真实的手持盒控制η个真实工业机器人模块及(或)m个虚拟工业机器人模块。根据教学、培训的情况，这里m、n典型的取值是:
[0030]1.n=l，m=l，在虚拟机器人上学习操作编程、做算法验证，在实际机器人中再现；
[0031]2.n=0, m=l,在虚拟机器人上学习操作编程、做算法验证；
[0032]3.m、η也可以是其它值，但是m、η不能同时为O。
[0033]这种模式中，只有一个手持盒，一般用于单人操作。
[0034]如图2所示为小组教学单元模式，该模式是由j个基本教学单元组成，用于多人的学习操作编程、做算法验证，并在实际机器人中再现。这里，典型的小组教学模式是:
[0035]在j -1个基本教学单元中配置虚拟机器人，即n=0，m=l ;剩下的一个基本教学单元配置实际机器人。这样做的好处是，可以多人同时工作，而不要需要在每个教学单元中都配置实际机器人，节省了购置实际机器人的费用。
[0036]同时为了管理该小组，可以根据需要配置相应的管理机，也可以不配置管理机。
[0037]图3所示为实验室模式，在大量学员，比如以班级为对象的教学、科研等实践活动中，由于人数较多，单个的小组教学单元模式可能会影响教学效果及教学效率，为此可以在小组教学单元模式的基础上，组建实验室。
[0038]在实验室模式中，根据教学效果以及学员人数，配置k个小组教学单元。
[0039]每组教学单元可以单独配置管理机，也可以共用管理机，。也可以不配置管理机。
【权利要求】
1.一种工业机器人教学装置，其特征在于:包括真实手持盒模块、真实工业机器人模块以及虚拟工业机器人模块；所述真实手持盒模块对虚拟机器人和(或)真实机器人进行控制，实现机器人的操作与编程。
2.根据权利要求1所述一种工业机器人教学装置，其特征在于:所述真实手持盒模块控制虚拟工业机器人模块动作，该动作可以与真实工业机器人模块运动一致，也可以各自独立运动。
3.根据权利要求1或2所述一种工业机器人教学装置，其特征在于:所述一个真实手持盒模块和(或)多个虚拟工业机器人模块和(或)多个真实工业机器人模块构成一个基本教学单元。
4.根据权利要求3所述一种工业机器人教学装置，其特征在于:多个所述基本教学单元构成一个小组教学单元。
5.根据权利要求4所述一种工业机器人教学装置，其特征在于:多个所述小组教学单元构成一个实验室。
【文档编号】G09B25/02GK104240580SQ201310699805
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】周伯荣, 吴乐平, 祁连祥, 周坚强, 金世光 申请人:南京旭上数控技术有限公司