專利名稱：機(jī)器人手持示教器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及示教器，特別是涉及ー種機(jī)器人手持示教器。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，エ業(yè)機(jī)器人在各種危險(xiǎn)エ業(yè)操作場(chǎng)合下使用的越來(lái)越廣泛，而與控制エ業(yè)機(jī)器人運(yùn)行相關(guān)的為示教器。因此，示教器在エ業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中起著決定性作用。エ業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行中，會(huì)因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障吋，需及時(shí)告知操作人員，避免事故的發(fā)生，傳統(tǒng)的示教器具有顯示故障的示警功能。但在實(shí)際操作中，操作人員關(guān)注的為エ業(yè)機(jī)器人，并不能及時(shí)從示教器上獲知エ業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)故障的信息
發(fā)明內(nèi)容
基于此，提供一種能夠及時(shí)向操作人員示警的機(jī)器人手持示教器。一種機(jī)器人手持示教器，用于控制機(jī)器人運(yùn)行并在機(jī)器人運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)示警，所述示教器包括控制器、I/o端ロ，所述控制器在接收到機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，控制所述I/o端ロ將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述示教器報(bào)警。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)和/或高電平信號(hào)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)吋，驅(qū)動(dòng)所述示教器振動(dòng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述示教器包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在接收到脈沖信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)振動(dòng)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電機(jī)振動(dòng)的時(shí)間及振動(dòng)幅度取決于所述脈沖信號(hào)的占空比。在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述脈沖信號(hào)為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括高電平信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述示教器蜂鳴。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述示教器包括蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器，所述蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路在到高電平信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述蜂鳴器蜂鳴。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述示教器通過(guò)內(nèi)部總線與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行通ィ目。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述示教器還包括顯示器，所述顯示器用于顯示示警信息。上述機(jī)器人手持示教器在接收機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，能夠通過(guò)I/O端ロ將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)自身的振動(dòng)或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過(guò)示教器的振動(dòng)或蜂鳴及時(shí)獲知機(jī)器人出現(xiàn)故障的信息。


圖I為機(jī)器人手持示教器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)DI。一種機(jī)器人手持示教器，用于控制機(jī)器人運(yùn)行并在機(jī)器人運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)示警。示教器10包括控制器102及I/O端ロ 104，控制器102在接收到機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，控制I/O端ロ 104將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)示教器10報(bào)警。報(bào)警可通過(guò)振動(dòng)或蜂鳴的形式實(shí)現(xiàn)。示教器10是用來(lái)注冊(cè)和存儲(chǔ)機(jī)械運(yùn)動(dòng)或處理記憶的設(shè)備，該設(shè)備是由電子系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的。通常，示教器10包括控制器102、顯示器、鍵盤及I/O端ロ 104。其中，控制器102主要用于控制示教器10上的各部件及各部件之間的信號(hào)走向，例如鍵盤、顯示器及I/O端ロ 104接收和發(fā)送的信號(hào)等。示教器10還能夠與機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行高速通信。顯示器能用于顯示機(jī)器人控制系統(tǒng)中的控制界面，用作人機(jī)交互，同時(shí)顯示器還顯示反、饋的錯(cuò)誤及示警信息。鍵盤能夠讓用戶通過(guò)硬件的按鍵操作來(lái)控制機(jī)器人，例如，切換機(jī)器人的坐標(biāo)系、運(yùn)行、功能選擇及文件操作等，或者是通過(guò)組合鍵實(shí)現(xiàn)特定功能。I/O端ロ 104主要用于將接收到的信號(hào)按照控制器102的指示，將示警信號(hào)及其他控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成示教器10中的電路能夠識(shí)別的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)控制器102的控制。在本實(shí)施例中，示教器10屬于任務(wù)層編程。在任務(wù)層編程中的程序能夠指揮機(jī)器人完成一個(gè)完整的操作。例如，在車道上鏟除積雪、操作飛機(jī)完成偵查任務(wù)或在高溫高壓環(huán)境下控制生產(chǎn)線等。機(jī)器人的動(dòng)作通過(guò)按動(dòng)示教器10的鍵盤上的按鍵來(lái)寫入存儲(chǔ)器中。機(jī)器人的行走路線、速度變量、旋轉(zhuǎn)度數(shù)和抓舉動(dòng)作都是可編程的。當(dāng)存儲(chǔ)器被讀取時(shí)，機(jī)器人就會(huì)以特定順序、特定進(jìn)度和速度完成動(dòng)作。機(jī)器人在示教器10的控制下，完成一系列的動(dòng)作。在完成一系列動(dòng)作的過(guò)程中，如果發(fā)生機(jī)器人執(zhí)行的動(dòng)作與示教器10發(fā)出的指令不一致、或者是機(jī)器人沒(méi)有按照預(yù)定的程序執(zhí)行動(dòng)作等情況，則機(jī)器人的運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤，此時(shí)機(jī)器人控制系統(tǒng)會(huì)示警。由于在應(yīng)用中機(jī)器人與操作人員之間存在距離，因此，機(jī)器人的示警信號(hào)需傳輸給示教器10。而示教器10在工作過(guò)程中，基本上都是操作人員手持的。驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)和/或高電平信號(hào)，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)和高電平信號(hào)中的至少ー種。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)吋，驅(qū)動(dòng)示教器10振動(dòng)。即示教器10在接收到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行振動(dòng)。示教器10包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路106和電機(jī)107，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路106在接收到脈沖信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)107振動(dòng)。電機(jī)107振動(dòng)的時(shí)間及振動(dòng)幅度取決于脈沖信號(hào)的占空比。優(yōu)選地，脈沖信號(hào)為PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括高電平信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)示教器10蜂鳴。即示教器10在接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平信號(hào)時(shí)進(jìn)行蜂鳴。示教器10包括蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108和蜂鳴器109，蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108在接收到高電平信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器109蜂鳴。在本實(shí)施例中，示教器10通過(guò)內(nèi)部總線與機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。機(jī)器人控制系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)部總線將視頻信號(hào)和I/o開關(guān)信號(hào)傳輸給示教器10。示教器10從機(jī)器人控制系統(tǒng)接收VGA (Video Graphics Array，視頻圖形陣列)視頻信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為示教器10的顯示器能夠接收的LVDS (Low-Voltage Differential Signaling,低壓差分信號(hào))信號(hào)，然后發(fā)送給顯示器顯示。示教器10與機(jī)器人控制系統(tǒng)之間的定時(shí)插補(bǔ)周期同歩，因此機(jī)器人控制系統(tǒng)能夠及時(shí)將示警信號(hào)傳輸給示教器10的I/O端ロ 104，I/O端ロ 104再將示警信號(hào)傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路106或者蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108。當(dāng)示警信號(hào)為脈沖信號(hào)時(shí)，會(huì)通過(guò)示教器10的I/O端ロ 104傳輸給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路106。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路106可以是PLC或單片機(jī)，通過(guò)對(duì)PLC或單片機(jī)進(jìn)行編程，使其能夠?qū)崿F(xiàn)快速將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)107振動(dòng)的電信號(hào),并且將該電信號(hào)傳輸給電機(jī)107,驅(qū)動(dòng)電機(jī)107進(jìn)行振動(dòng)。特別的，調(diào)節(jié)脈沖的頻率能夠調(diào)整電機(jī)107的振動(dòng)頻率；調(diào)節(jié)脈沖的占空比，能夠有效的調(diào)整電機(jī)107的振動(dòng)效果，例如電機(jī)107的振動(dòng)時(shí)間、振動(dòng)幅度等。當(dāng)示警信號(hào)為高電平時(shí)，優(yōu)選地，為24V的電壓信號(hào)，會(huì)通過(guò)示教器10的I/O端ロ104傳輸給蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108。蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108可以是PLC或單片機(jī)，通過(guò)對(duì)PLC或單片機(jī)進(jìn)行編程，使其能夠?qū)崿F(xiàn)快速將高電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)蜂鳴器109蜂鳴的電信號(hào)，并且將該電信號(hào)傳輸給蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路108，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器109蜂鳴。
在本實(shí)施例中，示教器10顯示示警信息，例如機(jī)器人控制系統(tǒng)精確定時(shí)插補(bǔ)算法環(huán)節(jié)中的機(jī)器人參數(shù)配置錯(cuò)誤、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)配置錯(cuò)誤、機(jī)器人解算過(guò)程中的異常錯(cuò)誤、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)警、運(yùn)動(dòng)控制報(bào)警等等，這ー類錯(cuò)誤所在的循環(huán)控制周期較短，同插補(bǔ)算法周期一致，只有幾個(gè)毫秒。示警信息還可以包括機(jī)器人控制系統(tǒng)人機(jī)界面控制環(huán)節(jié)中的錯(cuò)誤輸出，例如，執(zhí)行示教文件錯(cuò)誤報(bào)警、人機(jī)界面參數(shù)配置錯(cuò)誤報(bào)警、人機(jī)界面層操作錯(cuò)誤報(bào)警燈，這ー類錯(cuò)誤所在的循環(huán)周期較長(zhǎng)，一般會(huì)在10 20個(gè)毫秒。由于在連續(xù)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，操作人員來(lái)不及查看。因此，除了將這些示警信息在示教器10的顯示器中顯示，示教器10可將發(fā)生過(guò)的錯(cuò)誤記入歷史錯(cuò)誤記錄表，供操作人員之后調(diào)閱查看。上述機(jī)器人手持示教器在接收機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，能夠通過(guò)自身的振動(dòng)或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過(guò)示教器的振動(dòng)或蜂鳴及時(shí)獲知機(jī)器人出現(xiàn)故障的信息。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)器人手持示教器，用于控制機(jī)器人運(yùn)行并在機(jī)器人運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/o端口，所述控制器在接收到機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，控制所述I/o端口將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述示教器報(bào)m目O
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)和/或高電平信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述示教器振動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在接收到脈沖信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)振動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述電機(jī)振動(dòng)的時(shí)間及振動(dòng)幅度取決于所述脈沖信號(hào)的占空比。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述脈沖信號(hào)為脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括高電平信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)所述示教器蜂鳴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路和蜂鳴器，所述蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路在到高電平信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)所述蜂鳴器蜂鳴。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述示教器通過(guò)內(nèi)部總線與所述機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8任意一項(xiàng)所述的機(jī)器人手持示教器，其特征在于，所述示教器還包括顯示器，所述顯示器用于顯示示警信息。
全文摘要
一種機(jī)器人手持示教器，用于控制機(jī)器人運(yùn)行并在機(jī)器人運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/O端口，所述控制器在接收到機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，控制所述I/O端口將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述示教器報(bào)警。上述機(jī)器人手持示教器在接收機(jī)器人控制系統(tǒng)傳輸?shù)氖揪盘?hào)后，能夠通過(guò)I/O端口將示警信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)自身的振動(dòng)或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過(guò)示教器的振動(dòng)或蜂鳴及時(shí)獲知機(jī)器人出現(xiàn)故障的信息。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102707637SQ201210142009
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉強(qiáng), 劉越, 吳宏, 鄭春霞 申請(qǐng)人:固高科技(深圳)有限公司