The invention relates to a fast industrial robot teaching device and its implementation method, including industrial robot, robot controller, terminal execution tools, teaching module, signal amplifier, data acquisition and computer; at the end of the end effector tool is fixed on the industrial robot, the teaching module is fixedly connected to the at the end of the implementation of tools, one end of the signal amplifier is connected to the teaching module, the other end is connected to the data acquisition, the data collector is connected to the computer, the computer is connected to the robot controller, the robot controller is connected with the industrial robot; the teaching module includes six axis force / torque sensor, teach handle and button, the teaching of the handle is fixedly connected to the six axis force / torque sensor, the button is arranged on the show Teach the handle. The device can accomplish rapid teaching without the upgrading of the existing industrial robot hardware and software. The utility model has the advantages of high versatility and high reliability.
【技术实现步骤摘要】
一种工业机器人快速示教装置及其实现方法
本专利技术涉及机器人控制及示教加工领域,特别是涉及一种工业机器人快速示教装置及其实现方法。
技术介绍
随着科技的不断发展,越来越多的工业机器人运用于工业生产领域,机器人在工业生产中主要用于完成装配、打磨、焊接等领域。完成指定的工序需要给机器人规划轨迹,这一条轨迹最常见的方式就是通过机器人的示教器进行机器人的移动,然后记录下示教点,然后编写运动程序完成示教,目前市面上的工业机器人绝大部分源代码都是封闭的,很难进行底层的代码开发,因此示教点的采集都是通过示教器进行编程完成。通过示教器进行示教,对于操作者要求较高,需要对工业机器人很熟悉,这样才能够保证操作安全,示教器进行示教效率较低,而且如果对于比较复杂的曲面采用示教器进行示教,难度会更大。目前许多高校机械类专业都有开设与机器人相关的课程,课程学习中一个重要的环节就是认识学习工业机器人,由于每次参与实践的人数较多,学生对于工业机器人的示教器使用不熟悉,如果采用示教器进行示教学习,则会大大的降低实验效率,在操作机器人的过程中可能会出现误碰撞,带来安全隐患。基于此开发一种基于现有机器人平台的直接示教装置很有实际应用意义,可不通过示教器进行移动机器人到示教点,直接拖动示教模组进行移动,这样可以快捷准确的到达示教点,此方法不需要操作者对机器人的运动学以及控制原理的了解,只需要在基于六维力/力矩快速示教模式下,直接拖动示教模组进行示教点选取,此方法简单安全。可广泛的应用于工业机器人示教加工环节。专利CN105583824A提出基于力实现对多自由度机械臂的力控牵引和摆位的控制,可以实 ...
【技术保护点】
一种工业机器人快速示教装置,其特征在于:包括一工业机器人、一机器人控制器、一末端执行工具、一示教模组、一信号放大器、一数据采集器以及一计算机;所述末端执行工具固定于所述工业机器人的末端,所述示教模组固连于所述末端执行工具,所述信号放大器的一端连接至所述示教模组,另一端连接至所述数据采集器,所述数据采集器连接至所述计算机,所述计算机连接至所述机器人控制器,所述机器人控制器与工业机器人相连;所述示教模组包括一六维力/力矩传感器、一示教手柄以及一按钮,所述示教手柄固连于所述六维力/力矩传感器,所述按钮安装于所述示教手柄上。
【技术特征摘要】
1.一种工业机器人快速示教装置,其特征在于:包括一工业机器人、一机器人控制器、一末端执行工具、一示教模组、一信号放大器、一数据采集器以及一计算机;所述末端执行工具固定于所述工业机器人的末端,所述示教模组固连于所述末端执行工具,所述信号放大器的一端连接至所述示教模组,另一端连接至所述数据采集器,所述数据采集器连接至所述计算机,所述计算机连接至所述机器人控制器,所述机器人控制器与工业机器人相连;所述示教模组包括一六维力/力矩传感器、一示教手柄以及一按钮,所述示教手柄固连于所述六维力/力矩传感器,所述按钮安装于所述示教手柄上。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人快速示教装置,其特征在于:该装置在X、Y、Z、Rx、Ry、Rz六个方向的示教行程与所述六维力/力矩传感器检测到的纯净力信号相关,其算法为:移动步长计算公式:其中Fi代表x、y、z三个方向的力值,3代表力的最小的阀值,当力的绝对值大于3N时才会执行移动,其中kx是移动系数,根据实际应用进行设定,进行运算之前设定一个力最大阀值,当超过一定的最大限值后移动步长不再随之而增加,而是定值;转动步长计算公式:其中Ti代表x、y、z三个方向的力矩值,2代表力矩的最小的阀值,当力矩的绝对值大于2时才会执行转动,其中kθ是转动系数,根据实际应用进行设定,进行运算之前设定一个力最大阀值,当超过一定的最大限值后转动步长不再随之而增加,而是定值;速度的计算公式:速度的计算采用Sigmoid型函数,当力大于某值时速度达到极限值不再增加。3.根据权利要求2所述的一种工业机器人快速示教装置,其特征在于:所述纯净力信号是通过对所述六维力/力矩传感器进行重力补偿而得到,所述重力补偿算法为:计算初始位置手持器重力在基坐标系下的向量大小并记录:当机器人位姿改变时,重力在传感器坐标系下的三个方向分力计算:其中是程序启动时传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴海彬,黄青红,高裕强,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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