本公开提供了一种机械臂示教的装置、标定杆和方法，所述标定杆包括标定杆本体，所述标定杆本体设置有：传感器单元，用于获取所述标定杆的运动学参数数据；操作交互单元，用于接收指令及进行状态提示，实现与操作者之间操作信息的交互；通信单元，与所述传感器单元、操作交互单元连接，用于发送控制交互数据至控制装置，所述控制交互数据包括所述运动学参数数据及操作信息；以及供电单元，用于向所述传感器单元、操作交互单元以及通信单元供电。操作交互单元以及通信单元供电。操作交互单元以及通信单元供电。
【技术实现步骤摘要】
机械臂示教的装置、标定杆和方法
[0001]本公开涉及电子
，更具体地，涉及一种机械臂示教的装置、标定杆和方法。
技术介绍
[0002]随着人工智能、自动控制、通信和计算机技术的快速发展，机器人被越来越多地应用于工农业生产、建筑、物流、和日常生活等诸多领域。目前大多数机器人具有示教控制功能，许多复杂的任务可以依靠示教(即教导机器人末端位置)控制实现，即在机器人正常加工之前，操作人员利用某种交互方式示范执行加工任务时所需动作，并且将示教过程进行存储，从而可以在实际生产过程中重复所需动作，使其适应大批量工业生产。
[0003]在实现本公开构思的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：一些现有示教装置需要在示教点处采集机械臂的各个关节编码器值，经过机器人控制软件或示教器软件的运动学正算，推导出基于某个坐标系的末端位姿值后，才能作为示教点保存在存储介质中。还有一些现有示教装置基本上只能进行单点示教，然后再指定示教点间的联接方式，组从轮廓。示教圆弧时，需要指令额外的参数，如圆心或者圆弧的转动方向；而对于自由曲线时，示教难度较大，很难满足当前机械臂的应用，如拆垛、分拣、涂胶等应用。此外，现有示教装置还存在设备笨重、附属设备成本高、标定效率低、易受外界环境干扰且示教方法操作繁琐、具有安全隐患、不能示教轮廓、且不易实施在既有设备上(即旧设备改照)等诸多问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本公开提供了一种机械臂示教的装置、标定杆和方法。
[0005]本公开的一个方面提供了一种用于机械臂示教的标定杆，包括：
[0006]标定杆本体，所述标定杆本体设置有：
[0007]传感器单元，用于获取所述标定杆的运动学参数数据；
[0008]操作交互单元，用于接收指令及进行状态提示，实现与操作者之间操作信息的交互；
[0009]通信单元，与所述传感器单元、操作交互单元连接，用于发送控制交互数据至控制装置，所述控制交互数据包括所述运动学参数数据及操作信息；以及
[0010]供电单元，用于向所述传感器单元、操作交互单元以及通信单元供电。
[0011]根据本公开的实施例，所述的标定杆还包括：
[0012]标定尖，设置于所述标定杆本体的一端，用于对准待标定点。
[0013]根据本公开的实施例，所述运动学参数包括角加速度信息及线加速度信息。
[0014]根据本公开的实施例，所述操作交互单元包括：
[0015]指令输入单元，用于接收来自操作者的操作指令；以及
[0016]状态提示单元，包括可视化子单元和/或发声子单元，用于通过所述可视化子单元
和/或发声子单元提示当前标定杆所处的不同状态。
[0017]根据本公开的实施例，所述指令输入单元包括：
[0018]模式切换输入单元，所述模式切换输入单元为自锁型按钮，用于切换所述标定杆的工作模式，所述工作模式包括用于示教的示教模式和用于位姿初始化的校准模式；和/或
[0019]工作指示输入单元，所述工作指示输入单元为自恢复型按钮，用于接收工作指示指令，所述工作指示输入单元保持在被按下状态下，则在示教模式下持续获取所述运动学参数数据或在校准模式下完成校准；所述工作指示输入单元被单击，则所述运动学参数数据被重置。
[0020]根据本公开的实施例，所述通信单元为无线通信单元，所述无线通信单元发送的控制交互数据还包括无线链路状态的心跳数据。
[0021]根据本公开的实施例，所述供电单元包括充电电池。
[0022]本公开的另一方面提供了一种机械臂示教的方法，包括在如前所述的标定杆侧：
[0023]待接收到校准模式指令后，开始进行校准，确定初始位置；
[0024]确定校准是否完成，若完成则发送切换至示教模式的指令和/或发送校准生成状态提示，使得标定杆移动至目标点位；
[0025]待接收到切换至示教模式的指令后，根据工作指示指令的输入获取标定杆的运动学参数数据，并向控制装置发送所述运动学参数数据及操作信息。
[0026]根据本公开的实施例，所述根据工作指示指令的输入获取标定杆的运动学参数数据包括：
[0027]判断所述工作指示指令是否持续输入，若是则确认为示教轮廓操作，持续获取所述运动学参数数据；否则为示教点位操作，获取当前点位的运动学参数数据。
[0028]本公开的另一方面提供了一种机械臂示教的方法，包括在控制装置侧：
[0029]接收如前所述的标定杆发送的操作信息及标定杆的运动学参数数据；
[0030]根据所述操作信息确定当前标定杆状态是否有效；
[0031]若确定当前标定杆状态有效，则读取所述运动学参数数据，并根据所述运动学参数数据计算标定杆的位置及姿态信息，并保存所述位置及姿态信息；以及
[0032]延时预定时长，返回执行接收操作信息及标定杆的运动学参数数据。
[0033]根据本公开的实施例，所述的方法还包括：
[0034]若确定当前标定杆状态无效，则向所述标定杆发送无线通信链路的心跳数据。
[0035]根据本公开的实施例，所述的方法还包括：
[0036]监测与所述标定杆之间的通讯是否连接，若是则执行如前所述的方法，否则继续监测与所述标定杆之间的通讯是否连接。
[0037]本公开的另一方面提供了一种机械臂示教的装置，包括：
[0038]如前所述的标定杆；以及
[0039]控制装置，所述控制装置，包括：
[0040]一个或多个处理器；
[0041]存储装置，用于存储一个或多个程序，
[0042]其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如前所述的方法。
[0043]根据本公开的实施例，所述控制装置为计算机或机械臂控制器。
[0044]根据本公开的实施例，所述的装置还包括：
[0045]标定杆校准底座，设置于需示教的机械臂上，用于固定所述标定杆，使得标定杆在所述标定杆校准底座进行初始位置的校准。
[0046]本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器执行如前所述的方法。
[0047]根据本公开的实施例，可以至少部分地解决现有示教设备笨重、附属设备成本高、标定效率低、易受外界环境干扰且示教方法操作繁琐、具有安全隐患以及不能示教轮廓等诸多问题，并因此可以实现在既有设备上实施(旧设备改造)的技术效果。
附图说明
[0048]通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0049]图1示意性示出了根据本公开实施例的可以应用机械臂示教的装置、标定杆和方法的示例性系统架构；
[0050]图2示意性示出了根据本公开的实施例的标定杆的结构示意图；
[0051]图3示意性示出了根据本公开的实施例标定杆校准本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于机械臂示教的标定杆，包括：标定杆本体，所述标定杆本体设置有：传感器单元，用于获取所述标定杆的运动学参数数据；操作交互单元，用于接收指令及进行状态提示，实现与操作者之间操作信息的交互；通信单元，与所述传感器单元、操作交互单元连接，用于发送控制交互数据至控制装置，所述控制交互数据包括所述运动学参数数据及操作信息；以及供电单元，用于向所述传感器单元、操作交互单元以及通信单元供电。2.根据权利要求1所述的标定杆，还包括：标定尖，设置于所述标定杆本体的一端，用于对准待标定点。3.根据权利要求1所述的标定杆，其中，所述运动学参数包括角加速度信息及线加速度信息。4.根据权利要求1所述的标定杆，其中，所述操作交互单元包括：指令输入单元，用于接收来自操作者的操作指令；以及状态提示单元，包括可视化子单元和/或发声子单元，用于通过所述可视化子单元和/或发声子单元提示当前标定杆所处的不同状态。5.根据权利要求1所述的标定杆，其中，所述指令输入单元包括：模式切换输入单元，所述模式切换输入单元为自锁型按钮，用于切换所述标定杆的工作模式，所述工作模式包括用于示教的示教模式和用于位姿初始化的校准模式；和/或工作指示输入单元，所述工作指示输入单元为自恢复型按钮，用于接收工作指示指令，所述工作指示输入单元保持在被按下状态下，则在示教模式下持续获取所述运动学参数数据或在校准模式下完成校准；所述工作指示输入单元被单击，则所述运动学参数数据被重置。6.根据权利要求1所述的标定杆，其中，所述通信单元为无线通信单元，所述无线通信单元发送的控制交互数据还包括无线链路状态的心跳数据。7.根据权利要求1所述的标定杆，其中，所述供电单元包括充电电池。8.一种机械臂示教的方法，包括在如权利要求1
‑
7任一项所述的标定杆：待接收到校准模式指令后，开始进行校准，确定初始位置；确定校准是否完成，若完成则发送切换至示教模式的指令和/或发送校准生成状态提示，使得标定杆移动至目标点位；以及待接收到切换至示教模式的指令后，根据工作指示指令的输...
【专利技术属性】
技术研发人员：程云建，刘旭，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。