一种示教机器人嵌入式操作系统技术方案

本发明专利技术公开了一种示教机器人嵌入式操作系统，其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器，所述新型机器人示教器还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统；所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹，并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器；所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹，并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统。本发明专利技术设置惯性姿势操作系统，使得示教者通过移动示教器就能控制机械臂移动，从而完成机器人的示教流程，大大降低了对示教者的操作技能要求。

An embedded operating system for teaching robot

The invention discloses a teaching robot embedded operating system, which comprises a central processor connected to the control system and the robot, the new robot teaching device also includes the inertial posture operating system is connected with the central processor; the inertial position operating system includes an inertial measurement unit, the inertial measurement unit for mobile collect the trajectory inertial measurement unit, and the trajectory of the inertial measurement unit is transmitted to the central processor; the central processor of the mobile trajectory inertial measurement unit based on ARM teaching movement trajectory, and the manipulator teaching trajectory is transmitted to the control system of the robot the. The inertial position operation system is set up by the invention, so that the instructor can control the movement of the robot arm through the mobile teaching device, thereby completing the teaching process of the robot, and greatly reducing the operation skill requirement of the instructor.

【技术实现步骤摘要】
一种示教机器人嵌入式操作系统
本专利技术涉及一种示教机器人，具体是一种示教机器人嵌入式操作系统。
技术介绍
以现有的人与机器人间的交互方式，为使机器人按照人的意图进行工作，必须预先向机器人发出指令来规定机器人所要完成的动作以及任务的具体内容，这一过程称为机器人示教或对机器人进行编程。机器人示教主要包括在线示教和离线编程。在线示教指通常所说的手把手示教，由人直接扳动机器人的手臂对机器人进行示教，如示教盒和示教和操作杆示教。在这种示教中，为了示教方便以及获取信息的快捷而准确，操作者可以选择在不同的坐标系下示教，例如，可以选择关节坐标系，直角坐标系以及工具坐标系或用户坐标系下进行示教。在线示教具有示教过程简单，不需要环境模型；对实际的机器人进行示教时，可以修正机械结构带来的误差等优越性，但也存在一定的技术问题。如机器人的在线示教编程过程繁琐、效率低；示教的精度完全靠示教者的经验目测决定，对于复杂路径难以取得令人满意的示教果；对于一些需要根据外部信息进行实时决策的应用无能为力。离线编程可以克服在线示教的局限性。离线编程又称离线示教，离线示教与在线示教不同，操作者不对实际作业的机器人直接进行示教，而是脱离实际作业环境生成示教数据，间接地对机器人进行示教。在离线编程中，通过使用计算机内存储的机器人模型(CAD模型)，不要求机器人实际产生运动，便能在示教结果的基础上对机器人的运动进行仿真，从而确定示教内容是否恰当及机器人是否按照示教者期望的方式运动。机器人离线示教通过机器人离线编程系统实现，离线编程不仅要在计算机上建立起机器人系统的物理模型，而且要对其进行编程和动画仿真，以及对编程结果后置处理。一般说来。机器人离线编程系统包括以下一些主要模块：传感器、机器人系统CAD建模、离线编程、图形仿真、人机界面以及后置处理等。其中编程模块一般包括机器人及设备的作业任务描述(包括路径点的设定)、建立变换方程、求解未知矩阵及编制任务程序等。在进行图形仿真以后，根据动态仿真的结果，对程序做适当的修正，以达到满意效果，最后在线控制机器人运动以完成作业。传感器模块的主要作用为减少仿真模型与实际模型之间的误差，增加系统操作和程序的可靠性，提高编程效率。后置处理的主要任务是把离线编程的源程序编译为机器人控制系统能够识别的目标程序。即当作业程序的仿真结果完全达到作业的要求后，将该作业程序转换成目标机器人的控制程序和数据，并通过通信接口下装到目标机器人控制柜，驱动机器人去完成指定的任务。示教器是机器人的重要组成部分，普通示教器只能通过手动操作方向按钮或者操纵杆来移动机器人的机械臂以完成示教工程，为了保证机械臂精确地往预定的位置移动，对示教者的操作技能要求非常高。此外，普通示教器将程序编辑等功能全部集成至示教器本体上，从而增加了示教器的体积和重量，现场使用起来特别不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种示教机器人嵌入式操作系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种示教机器人嵌入式操作系统，其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器，所述新型机器人示教器还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统；所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹，并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器；所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹，并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统；所述机器人的控制系统基于所述机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂进行相应的移动；所述中央处理器还与通信板电性连接，并建立通信连接，所述通信板上至少设有第一信号输入输出模块以及第二信号输入输出模块；所述中央处理器用于接收示教器下发的编程指令，获取所述编程指令对应的控制指令，并获取所述控制指令对应的信号输入输出信息；所述中央处理器用于在机器人仿真演示时，将所述控制指令发送给仿真设备进行仿真；所述第一信号输入输出模块用于演示所述信号输入输出信息;所述中央处理器还用于在操作真实器件时，将所述信号输入输出信息发送给所述第二信号输入输出模块，由所述第二输入输出模块将所述信号输入输出信息传输给外接设备。作为本专利技术进一步的方案：与所述中央处理器连接的运动关节选择单元，所述运动关节选择单元用于选定机器人的需要移动的机械臂。作为本专利技术进一步的方案：还包括：与所述中央处理器连接的方向锁定单元，所述方向锁定单元用于锁定所述需要移动的机械臂的移动方向作为本专利技术再进一步的方案：所述中央处理器包括：机器人控制器以及安全逻辑板；所述安全逻辑板分别与所述机器人控制器以及所述通信板电性连接，所述安全逻辑板设有对应于示教器的连接接口，通过所述连接接口给所述示教器供电；所述机器人控制器与所述安全逻辑板以及所述通信板通信连接；所述机器人控制器还与所述示教器通信连接，用于接收所述示教器下发的编程指令，获取所述编程指令对应的控制指令，并获取所述控制指令对应的信号输入输出信息；所述机器人控制器还与所述仿真设各通信连接，在机器人仿真演示时，所述机器人控制器用于将所述控制指令发送给所述仿真设备进行仿真，并将所述信号输入输出信息通过所述安全逻辑板发送给所述通信板的第一信号输入输出模块进行演示；在操作真实器件时，所述机器人控制器用于将所述信号输入输出信息通过所述女全逻辑板发送给所述通信板的第二信号输入输出模块。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术设置惯性姿势操作系统，使得示教者通过移动示教器就能控制机械臂移动，从而完成机器人的示教流程，大大降低了对示教者的操作技能要求。附图说明图1为示教机器人嵌入式操作系统的原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例中，一种示教机器人嵌入式操作系统，其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器，所述新型机器人示教器还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统；所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹，并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器；所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹，并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统；所述机器人的控制系统基于所述机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂进行相应的移动；所述中央处理器还与通信板电性连接，并建立通信连接，所述通信板上至少设有第一信号输入输出模块以及第二信号输入输出模块；所述中央处理器用于接收示教器下发的编程指令，获取所述编程指令对应的控制指令，并获取所述控制指令对应的信号输入输出信息；所述中央处理器用于在机器人仿真演示时，将所述控制指令发送给仿真设备进行仿真；所述第一信号输入输出模块用于演示所述信号输入输出信息;所述中央处理器还用于在操作真实器件时，将所述信号输入输出信息发送给所述第二信号输入输出模块，由所述第二输入输出模块将所述信号输入输出信息传输给外接设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种示教机器人嵌入式操作系统，其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器，其特征在于：还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统；所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹，并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器；所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹，并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统；所述机器人的控制系统基于所述机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂进行相应的移动；所述中央处理器还与通信板电性连接，并建立通信连接，所述通信板上至少设有第一信号输入输出模块以及第二信号输入输出模块；所述中央处理器用于接收示教器下发的编程指令，获取所述编程指令对应的控制指令，并获取所述控制指令对应的信号输入输出信息；所述中央处理器用于在机器人仿真演示时，将所述控制指令发送给仿真设备进行仿真；所述第一信号输入输出模块用于演示所述信号输入输出信息;所述中央处理器还用于在操作真实器件时，将所述信号输入输出信息发送给所述第二信号输入输出模块，由所述第二输入输出模块将所述信号输入输出信息传输给外接设备。

【技术特征摘要】
1.一种示教机器人嵌入式操作系统，其包括与机器人的控制系统连接的中央处理器，其特征在于：还包括与所述中央处理器连接的惯性姿势操作系统；所述惯性姿势操作系统包括惯性测量单元，所述惯性测量单元用于收集所述惯性测量单元的移动轨迹，并将所述惯性测量单元的移动轨迹传送给所述中央处理器；所述中央处理器基于所述惯性测量单元的移动轨迹产生机械臂示教移动轨迹，并将所述机械臂示教移动轨迹传送给所述机器人的控制系统；所述机器人的控制系统基于所述机械臂示教移动轨迹控制需要移动的机械臂进行相应的移动；所述中央处理器还与通信板电性连接，并建立通信连接，所述通信板上至少设有第一信号输入输出模块以及第二信号输入输出模块；所述中央处理器用于接收示教器下发的编程指令，获取所述编程指令对应的控制指令，并获取所述控制指令对应的信号输入输出信息；所述中央处理器用于在机器人仿真演示时，将所述控制指令发送给仿真设备进行仿真；所述第一信号输入输出模块用于演示所述信号输入输出信息;所述中央处理器还用于在操作真实器件时，将所述信号输入输出信息发送给所述第二信号输入输出模块，由所述第二输入输出模块将所述信号输入输出信息传输给外接设备。2.根据权利要求所述的示教机器人嵌入式操作系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，王勇，郑柱，李泽龙，毕文健，
申请(专利权)人：佛山市南方数据科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44