通用协作机器人、机器人系统及通用协作机器人执行操作任务的控制方法技术方案

本发明专利技术涉及用于人机协作的协作机器人，特别是一种通用协作机器人、机器人系统及通用协作机器人执行操作任务的方法。所述通用协作机器人包括机械手及示教器。所述机械手具有对接机构，所述对接机构用于对接动作执行机构。所述示教器用于记忆动作执行机构的运动轨迹，并控制动作执行机构的按照记忆的轨迹工作，所述示教器与动作执行机构通信连接。本发明专利技术通用协作机器人实现了全自动更换握爪、工夹具等系统，极大了提高了通用性能。

General cooperative robot, robot system and control method for general cooperative robot to perform operation task

The invention relates to a cooperative robot for man-machine cooperation, in particular to a general cooperative robot, a robot system and a method for performing a task by a general cooperative robot. The general cooperative robot comprises a manipulator and a teaching device. The manipulator has a docking mechanism, and the docking mechanism is used for docking action actuating mechanism. The teaching device is used for the movement track of the memory action executing mechanism, and controls the movement executing mechanism to work according to the memory track. The teaching device is connected with the actuating mechanism. The universal cooperative robot of the invention realizes the automatic replacement of the gripper, the fixture, etc., and greatly improves the general performance.

【技术实现步骤摘要】
通用协作机器人、机器人系统及通用协作机器人执行操作任务的控制方法
本专利技术涉及一种协作机器人，特别是一种通用协作机器人、机器人系统及通用协作机器人执行操作任务的方法。
技术介绍
机器人能够逐渐取代人力完成单调、重复性高、危险性强的工作之时，协作机器人也将会慢慢渗入各个工业领域，与人机协同工作。协作机器人面向小零件组装的解决方案。协作机器人拥有软垫包裹的机械臂、力传感器和嵌入式安全系统，因此可以与人类并肩工作，没有任何障碍。由于其尺寸小，可以将它安装在普通的工作台上。现有技术中的机器人仍然存在操作不便有待改进的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种通用性能强的通用协作机器人、机器人系统及通用协作机器人执行操作任务的方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种通用协作机器人，其特征在于，所述通用协作机器人包括：机械手，所述机械手具有对接机构，所述对接机构用于对接动作执行机构；示教器，所述示教器用于记忆动作执行机构的运动轨迹，并控制动作执行机构的按照记忆的轨迹工作，所述示教器与动作执行机构通信连接。根据本专利技术的一个实施例，所述示教器包括控制器；所述机械手设置有识别装置，所述识别装置用于识别动作执行机构的身份标签；所述识别装置与所述控制器通信连接；所述控制器根据所述识别装置从动作执行机构的身份标签获得的信息判断动作执行机构的身份，并根据动作执行机构的身份控制动作执行机构的工作。根据本专利技术的一个实施例，所述识别装置包括读取单元，所述读取单元用于读取动作执行机构的身份标签，并将获得的身份信息输送至控制器。本专利技术中的身份标签可以是条形码、二维码或者数字编号、图形等信息。根据本专利技术的一个实施例，所述读取单元包括射频识别读写器、扫描仪或摄像头。所述射频识别读写器选自RFID。读取单元根据身份标签的类型确定，如采用摄像头拍摄二维码识别，采用扫描仪扫描二维码识别等。根据本专利技术的一个实施例，所述示教器包括存储模块，所述存储模块用于存储多个控制单元；每一个所述控制单元均用于控制一种动作执行机构。根据本专利技术的一个实施例，所述示教器包括查询单元，所述查询单元用于查询所述存储模块中是否存储有与用于和机械手对接的动作执行机构相对应的控制单元，当所述查询单元查询所述存储器中存在与动作执行机构相对应的控制单元时，所述控制器根据对应的控制单元控制动作执行机构的工作。根据本专利技术的一个实施例，所述示教器还包括网络通信连接单元；当所述查询单元在所述存储模块中没有找到对应的控制单元时，所述控制器利用所述网络通信连接单元与外部网络连接，以寻找与动作执行机构相对应的控制单元。根据本专利技术的一个实施例，所述示教器包括控制器和输入装置，所述输入装置用于向所述控制器输入指令。根据本专利技术的一个实施例，所述机械手具有握持部，所述输入装置设置于所述握持部。根据本专利技术的一个实施例，所述输入装置为物理按钮。根据本专利技术的一个实施例，所述物理按钮沿所述机械手圆周和/或长度方向分布。根据本专利技术的一个实施例，所述输入装置为触摸屏，所述触摸屏用于显示指令输入按钮，并用于接受按压以向所述控制器输入指令。根据本专利技术的一个实施例，所述触摸屏沿所述机械手圆周和/或长度方向设置。根据本专利技术的一个实施例，所述触摸屏为弧形，设置在所述握持部外表面。根据本专利技术的一个实施例，所述握持部为圆柱形。根据本专利技术的一个实施例，所述触摸屏可拆卸地设置在所述机械手上。根据本专利技术的一个实施例，所述输入装置与所述控制器为一体式结构。根据本专利技术的一个实施例，所述机器人还包括传感器，所述传感器设置在所述机械手上，以感应所述机械手的运动姿态，并将运动姿态信号传输至所述控制单元。根据本专利技术的一个实施例，还包括线缆；所述机械手具有管腔；所述线缆容置在所述管腔内。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器为逻辑可编程控制器。机械手，所述机械手用于执行操作任务，所述机械手具有管腔；优选地，所述线缆包括电源线、信号线中的至少一种。优选地是，所述动作执行机构为气动机构。优选地是，所述气体输送装置设置在所述机械手的管腔内。优选地，所述机械手具有关节，所述关节具有关节管腔；所述线缆至少为两根，该至少两根线缆设置为彼此分离地通过所述机械手的关节管腔。优选地，所述机械手包括防绕件，所述防绕件用于阻止所述线缆彼此缠绕；所述防绕件设置在所述关节管腔内；所述防绕件具有沿所述机械手的管腔的延伸方向贯穿开设的安装通孔；每一个所述安装通孔仅通过一个所述线缆地设置。优选地，所述安装通孔为圆孔。优选地，所述机械手还包括线缆管，所述线缆管设置在所述机械手的管腔内；所有线缆均容置在所述线缆管的管腔内。优选地，所述线缆管具有管主体及基座；所述基座具有与所述管主体连通的气体通道；所述防绕件容置在所述基座的管腔内。优选地，所述气体通道与所述防绕件的安装通孔间隔设置。优选地，所述气体通道为多个，该多个气体通道环绕所述防绕件设置，且沿所述安装通孔的延伸方向呈放射状分布。优选地，所述握持部设置在所述机械手的腕部。优选地，还包括电路板，所述电路板容置在所述机械手的管腔内，所述电路板用于电连接和/或通信连接。优选地，所述机械手的腕部开设有连接通孔；所述连接通孔连通所述机械手的管腔与所述机械手的侧壁外侧；优选地是，所述触摸屏为圆环状、弧片状或平板状。优选地，所述机械手的握持部开设有卡槽，所述触摸屏卡设在所述卡槽内。优选地，所述动作执行机构包括电机。优选地，所述操控模块包括至少一个控制单元，每一个所述控制单元用于控制所述动作执行机构执行一种操作任务。优选地，所述控制单元的数量可增加地设置。优选地，每一个所述控制单元用于控制对应所述动作执行机构的参数的可调节地设置。优选地，每一个所述控制单元用于控制对所述动作执行机构的参数包括速度、位置及动作。优选地，所述操控模块采用单片机或微处理器实现所述控制单元的控制功能。本专利技术还提供一种机器人系统，所述机器人系统包括：所述机器人系统包括多个动作执行机构及如前所述的通用协作机器人；所述多个动作执行机构与所述机械手可拆卸地连接。本专利技术还提供一种通用协作机器人执行操作任务的控制方法，其包括步骤：提供机械手，所述机械手具有对接动作执行机构的对接机构；所述机械手具有示教器，所述示教器包括控制器、查询单元和存储模块；所述存储模块存储有对应不同的动作执行机构的控制单元；所述机械手设置有识别装置；所述识别装置与所述控制单元通信连接；提供动作执行机构；所述识别装置读取所述动作执行机构的身份信息，并将该身份信息输送至所述控制器；所述查询单元所述存储模块中是否存在与动作执行机构相对应的控制单元，如有，则控制器调取该控制单元中的控制程序控制动作执行机构；对接，所述机械手的对接机构与动作执行机构进行对接；拖拽所述动作执行机构移动，并在需要记忆的位置点向控制器输送指令，示教器记忆动作执行机构的轨迹信息及在其中的选定的位置所需的动作信息；示教器根据记忆的信息控制动作执行机构沿记忆的轨迹信息移动，并在选定的位置点执行需要的动作。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还包括网络通信连接单元；但所述查询单元在所述存储器中未发现所述动作执行机构对应的控制单元时，所述控制方法还包括步骤，所述控制器通过所述网络通信连接单元通过网络与外部通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用协作机器人，其特征在于，所述通用协作机器人包括：机械手，所述机械手具有对接机构，所述对接机构用于对接动作执行机构；示教器，所述示教器用于记忆动作执行机构的运动轨迹，并控制动作执行机构的按照记忆的轨迹工作，所述示教器与动作执行机构通信连接。

【技术特征摘要】
2016.04.19 CN 20161024628181.一种通用协作机器人，其特征在于，所述通用协作机器人包括：机械手，所述机械手具有对接机构，所述对接机构用于对接动作执行机构；示教器，所述示教器用于记忆动作执行机构的运动轨迹，并控制动作执行机构的按照记忆的轨迹工作，所述示教器与动作执行机构通信连接。2.根据权利要求1所述的通用协作机器人，其特征在于：所述示教器包括控制器；所述机械手设置有识别装置，所述识别装置用于识别动作执行机构的身份标签；所述识别装置与所述控制器通信连接；所述控制器根据所述识别装置从动作执行机构的身份标签获得的信息判断动作执行机构的身份，并根据动作执行机构的身份控制动作执行机构的工作。3.根据权利要求2所述的通用协作机器人，其特征在于：所述识别装置包括读取单元，所述读取单元用于读取动作执行机构的身份标签，并将获得的身份信息输送至控制器。4.根据权利要求3所述的通用协作机器人，其特征在于：所述读取单元包括射频识别读写器、扫描仪或摄像头。5.根据权利要求2所述的通用协作机器人，其特征在于：所述示教器包括存储模块，所述存储模块用于存储多个控制单元；每一个所述控制单元均用于控制一种动作执行机构。6.根据权利要求5所述的通用协作机器人，其特征在于：所述示教器包括查询单元，所述查询单元用于查询所述存储模块中是否存储有与用于和机械手对接的动作执行机构相对应的控制单元，当所述查询单元查询所述存储器中存在与动作执行机构相对应的控制单元时，所述控制器根据对应的控制单元控制动作执行机构的工作。7.根据权利要求6所述的通用协作机器人，其特征在于：所述示教器还包括网络通信连接单元；当所述查询单元在所述存储模块中没有找到对应的控制单元时，所述控制器利用所述网络通信连接单元与外部网络连接，以寻找与动作执行机构相对应的控制单元。8.根据权利要求1所述的通用协作机器人，其特征在于：所述示教器包括控制器和输入装置，所述输入装置用于向所述控制器输入指令。9.根据权利要求8所述的通用协作机器人，其特征在于：所述机械手具有握持部，所述输入装置设置于所述握持部。10.根据权利要求8或9所述的通用协作机器人，其特征在于：所述输入装置为物理按钮。11.根据权利要求10所述的通用协作机器人，其特征在于：所述物理按钮沿所述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明星，刘永丰，虞忠伟，
申请(专利权)人：上海技美科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31