机器手臂的教导装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种机器手臂的教导装置及方法，按压切换钮，切换末端感测器为力感测器，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，进行牵引教导，切换末端感测器为输入装置时，预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作引导装置的设定程序。

Teaching device and method for robot arm

Teaching device and method of the invention discloses a robot arm, press switch button, switch terminal sensor as the sensor, the traction force detection function, make the machine arm along the traction movement, traction guidance, sensor switch at the end of the input device, the predetermined direction with preset force end sense the sensors, as the input signal to set the program guide device to operate.

【技术实现步骤摘要】
机器手臂的教导装置及方法
本专利技术涉及一种机器手臂，尤其涉及机器手臂上通过末端感测器侦测牵引外力，以建立移动轨迹的教导装置及方法。
技术介绍
随着生产技术的快速发展，工厂自动化利用视觉装置侦测及定位物件，引导机器手臂自动抓取物件进行组装制造，以提高工厂生产速度及效率。而影响机器手臂自动生产效率的主要课题，在于简单方便的教导方式，让机器手臂迅速进入生产行列，以提高生产效率。现有技术教导机器手臂动作，一般利用例如操作面板等连接在机器手臂的输入界面，编辑机器手臂的移动程序，并在显示装置先行模拟机器手臂的移动轨迹。再依编辑的移动程序实际控制机器手臂移动，进行确认编辑机器手臂移动轨迹的可行性。通常须经过多回的编辑确认才能完成教导，使用上颇为费时不便。另有现有技术美国US5497061专利案，在机器手臂的活动末端设6维的末端感测器，以侦测施加在机器手臂末端的外力的3维力量及3维旋转扭力。当操作者直接牵引机器手臂末端进行教导时，机器手臂的末端感测器侦测操作者的施力，并产生顺应操作者施力的辅助动力，沿着操作者施力方向移动。机器手臂再利用各轴致动装置的编码器，自动纪录教导时移动的轨迹。因此不需编辑移动程序的专业技术，操作者就可直觉牵引，快速达到教导机器手臂作业的目的。然而，现有技术直接牵引教导机器手臂的方式，虽可降低操作机器手臂的技术难度，快速设定路径点位，但如欲设定点位间的运动方式，如点对点、直线、圆弧，使用者仍需将双手离开手臂末端、拿起人机界面进行设定，造成直觉教导的效率低下。因此，机器手臂在教导装置上，仍有问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器手臂的教导装置及方法，在机器手臂设末端感测器及切换钮，通过切换钮切换末端感测器为力感测器或输入装置，以增加末端感测器的使用的弹性。本专利技术另一目的在于提供一种机器手臂的教导装置及方法，在机器手臂的末端设置引导装置，供末端感测器切换为输入装置时，选择及设定移动的几何轨迹、或作为牵引模式的选择，或为各种与机器人相关的参数、模式的设定，以提升教导的效率。为了达到前述专利技术的目的，本专利技术机器手臂的教导装置，设在机器手臂的末端部，利用末端感测器多维的力感测器，侦测施加牵引力的大小及方向，切换钮切换末端感测器作为力感测器或输入装置，引导装置显示几何图形及设定程序。按压切换钮时，末端感测器在力感测器或输入装置间切换。末端感测器切换为力感测器，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，以进行牵引教导，末端感测器切换为输入装置时，以预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作引导装置改变分页或执行设定程序。本专利技术机器手臂的教导装置，末端感测器为手拉环状，套设在末端部。引导装置设为环状电子纸，套设在末端感测器的上端。切换钮设在末端感测器，依次按压时，轮流切换末端感测器为力感测器或输入装置。末端感测器切换为力感测器时，教导装置设定在牵引教导的状态。末端感测器切换为输入装置时，教导装置设定在特定作业的状态，引导装置出现选择分页的状态，且切换钮改变灯号。机器手臂在特定作业的状态，机器手臂停留在原地而无法施力进行牵引教导。利用末端感测器左右转动，作为改变引导装置的操作的输入信号，向下移动末端感测器，作为选择分页及执行设定的输入信号，向上移动末端感测器，作为删除特定作业的输入信号。本专利技术机器手臂的教导方法，启动机器手臂教导作业，教导装置自动设定在牵引教导的状态，使末端感测器作为力感测器，末端感测器侦测施加的牵引力，顺应牵引力牵引机器手臂沿着需要的轨迹移动，不需要进行特定作业，继续在牵引教导状态进行教导作业，需要进行特定作业，切换教导装置至特定作业状态，使末端感测器切换为输入装置，末端感测器侦测输入信号，执行特定作业选择，完成后再回到教导装置设定在牵引教导状态，继续进行教导作业，检查教导作业完成时，结束教导作业。附图说明图1为本专利技术的机器手臂的示意图；图2为本专利技术教导装置在牵引教导状态的示意图；图3为本专利技术教导装置在特定作业的示意图；图4为本专利技术教导装置进行选择程序的示意图；图5为本专利技术教导装置进行设定程序的示意图；图6为本专利技术机器手臂的教导移动轨迹图；图7为本专利技术教导装置进行删除特定作业的示意图；图8为本专利技术机器手臂的教导方法的流程图。符号说明10机器手臂11本体12基座13末端部14教导装置15末端感测器16切换钮17引导装置18夹爪具体实施方式有关本专利技术为达成上述目的，所采用的技术手段及其功效，现举优选实施例，并配合附图加以说明如下。请参阅图1，为本专利技术的机器手臂的示意图。本专利技术的机器手臂10包含多轴的本体11，一端固定在不动的基座12上，另一端为活动的末端部13。末端部13上设有教导装置14，教导装置14包含末端感测器15、切换钮16及引导装置17，末端部13前方则装设用以夹取工件的夹爪18。其中末端感测器15为例如6维等多维的力感测器，可侦测操作者施加在末端感测器15的牵引力的大小及方向，以产生顺应操作者牵引的驱动力。本实施例虽将末端感测器15设为手拉环状，套设在末端部13，但末端感测器15包含且不以手拉环状为限，只要将末端感测器15设在末端部13上均可。而末端感测器15如先前所述为现有技术，可为机构或光学式等力感测器。本专利技术教导装置14的切换钮16，用以切换末端感测器15作为力感测器或输入装置。在依次按压切换钮16时，轮流切换末端感测器15为力感测器或输入装置。本实施例虽将切换钮16设在末端感测器15上，但包含且不以此为限，只要将切换钮16设在末端部13以利操作就可。而本专利技术教导装置14的引导装置17，可为显示荧幕显示几何图形及设定程序，或为灯号或操作音表达选择与设定的动作。本实施例以引导装置17为显示荧幕举例，引导装置17用以分页显示几何图形及设定程序，以供末端感测器15切换为输入装置时选择。本实施例虽将引导装置17设为环状电子纸，套设在末端感测器15的上端，但包含且不以此为限，只要将引导装置17设在机器手臂10亦可。如图2所示，为本专利技术教导装置在牵引教导的状态。本专利技术机器手臂的教导装置14在启动后，设定教导装置14在牵引教导的状态，也就是末端感测器15作为力感测器。当机器手臂在牵引教导的状态，作为力感测器的末端感测器15，可由操作者牵引教导时施加的外力作用在末端感测器15，形成与末端部13相对移动或转动大小，侦测外力作用在末端部13的X,Y,Z维的力及力矩T，产生顺应操作者施力的辅助动力，使机器手臂顺着外力移动，以进行牵引教导。如图3所示，为本专利技术教导装置在特定作业的状态。教导装置14在牵引教导的状态时，一旦按压切换钮16，教导装置14就进入特定作业的状态，也就是末端感测器15切换作为输入装置，而引导装置17则出现选择分页的状态。教导装置14可利用引导装置17出现选择分页的状态，或改变切换钮16的灯号，提醒操作者教导装置14已在特定作业的状态，机器手臂仅会停留在原地而无法施力进行牵引教导。当教导装置14在特定作业的状态时，末端感测器15作为输入装置，可预先设定外力作用末端感测器15产生相对末端部13的预定方向，作为各种不同的输入信号。例如利用末端感测器15对环心的环状波浪转动、对环平面的各方向水平位移或其组合，亦可作为特殊分页、选项或功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器手臂的教导装置，设在机器手臂的末端部，包含：末端感测器，为多维的力感测器，侦测施加牵引力的大小及方向；切换钮，用以切换该末端感测器作为力感测器或输入装置；其中，按压切换钮，该末端感测器在力感测器或输入装置间切换，该末端感测器切换为力感测器时，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，以进行牵引教导，该末端感测器切换为输入装置时，以预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作设定程序。

【技术特征摘要】
1.一种机器手臂的教导装置，设在机器手臂的末端部，包含：末端感测器，为多维的力感测器，侦测施加牵引力的大小及方向；切换钮，用以切换该末端感测器作为力感测器或输入装置；其中，按压切换钮，该末端感测器在力感测器或输入装置间切换，该末端感测器切换为力感测器时，侦测作用的牵引力，使机器手臂顺着牵引力移动，以进行牵引教导，该末端感测器切换为输入装置时，以预先设定外力作用末端感测器的预定方向，作为多种输入信号，以操作设定程序。2.如权利要求1所述的机器手臂的教导装置，其中该机器手臂设引导装置，用以展示几何图形及设定程序，以供末端感测器切换为输入装置时选择设定几何图形轨迹。3.如权利要求2所述的机器手臂的教导装置，其中该末端感测器为手拉环状，套设在末端部。4.如权利要求2所述的机器手臂的教导装置，其中该引导装置设为显示荧幕。5.如权利要求4所述的机器手臂的教导装置，其中该引导装置为环状电子纸，套设在末端感测器的上端。6.如权利要求5所述的机器手臂的教导装置，其中该切换钮设在末端感测器。7.如权利要求1所述的机器手臂的教导装置，其中该切换钮依次按压时，轮流切换末端感测器为力感测器或输入装置。8.如权利要求1所述的机器手臂的教导装置，其中该末端感测器切换为力感测器时，教导装置设定在牵引教导的状态。9.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培睿，黄识忠，
申请(专利权)人：广明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71