本發(fā)明涉及一種自動化設(shè)備，特別是一種機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人，即是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。機(jī)器人既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工。而隨著生產(chǎn)生活的日益增長便利需要及機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人也將會慢慢滲入各個工業(yè)領(lǐng)域，與人共同工作，并逐漸取代單調(diào)、重復(fù)性高、危險性強(qiáng)的工作。為了顯示各種操作及運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)器人往往包括有顯示裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中顯示裝置所顯示的內(nèi)容往往在固定、特定的區(qū)域顯示，而機(jī)器人或進(jìn)行各種運(yùn)動，這就給人眼觀察提供了極大不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種顯示內(nèi)容可以移動的機(jī)器人。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)器人包括：

機(jī)械手，所述機(jī)械手用于執(zhí)行操作任務(wù)，且所述機(jī)械手在執(zhí)行操作任務(wù)時具有不同運(yùn)動姿態(tài)；

示教裝置，所述示教裝置設(shè)置在所述機(jī)械手上以跟隨所述機(jī)械手運(yùn)動；

所述示教裝置包括顯示單元，所述顯示單元具有用于顯示所述機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息的顯示區(qū)域；

所述顯示單元設(shè)置為跟隨所述機(jī)械手的動作姿態(tài)而改變所述機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息的顯示方式。

優(yōu)選地，所述顯示方式包括所述狀態(tài)信息在所述顯示單元上的顯示位置、顏色、大小及角度。

優(yōu)選地，所述示教裝置包括控制單元，所述控制單元設(shè)置為根據(jù)所述機(jī)械手的運(yùn)動姿態(tài)而將該機(jī)械手的狀態(tài)信息移動至所述顯示區(qū)域的不同位置。

優(yōu)選地，所述機(jī)械手的運(yùn)動姿態(tài)包括轉(zhuǎn)動或相對于人體的遠(yuǎn)近移動。

所述機(jī)器人還包括運(yùn)動感應(yīng)裝置，所述運(yùn)動感應(yīng)裝置設(shè)置在所述機(jī)械手上，以感應(yīng)所述機(jī)械手的運(yùn)動姿態(tài)，并將運(yùn)動姿態(tài)信號傳輸至所述控制單元；

所述控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)動姿態(tài)，而將所要顯示的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息進(jìn)行一定角度的轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述運(yùn)動感應(yīng)裝置包括陀螺儀、加速度計(jì)或磁場測量儀中的至少一種。

優(yōu)選地，所述示教裝置為閉環(huán)狀或弧片狀。

優(yōu)選地，所述機(jī)器人還包括人體感應(yīng)裝置，所述人體感應(yīng)裝置用于感應(yīng)人體相對于所述顯示單元的位置，并將人體的位置信號發(fā)送給所述控制單元；

所述控制單元根據(jù)所述人體的位置信號而將所要顯示的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息進(jìn)行以下至少一種顯示方式的改變：

在靠近或與遠(yuǎn)離人體的顯示區(qū)域進(jìn)行顯示、改變運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的顏色或改變運(yùn)轉(zhuǎn)狀體信息尺寸大小。

優(yōu)選地，所述人體感應(yīng)裝置為人體紅外線傳感器或雷達(dá)傳感器。

優(yōu)選地，所述示教裝置為閉環(huán)狀、弧片狀或平板狀。

優(yōu)選地，所述機(jī)械手具有握持部；

所述示教裝置包括按壓單元，所述按壓單元用于控制所述機(jī)械手的學(xué)習(xí)過程，所述按壓單元與所述握持部重疊設(shè)置，使得外力能夠同時作用在所述按壓單元及所述握持部。

優(yōu)選地，所述示教裝置設(shè)置在所述機(jī)械手的腕部。

優(yōu)選地，所述示教裝置可拆卸地設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的機(jī)械人通過將示教裝置的顯示單元設(shè)置為跟隨所述機(jī)械手的動作姿態(tài)而改變所述機(jī)械手的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息的顯示方式，從而給人眼觀察提供了極大的便利。所述機(jī)器人能夠便于人眼清晰、舒適地觀察，從而給操作帶來了極大便利。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的機(jī)器人的一種功能模塊圖。

圖3為圖2中的機(jī)器人的另一種功能模塊圖。

圖4為圖2、圖3的機(jī)器人的機(jī)械手的運(yùn)動姿態(tài)與運(yùn)作狀態(tài)信息的顯示方式之間的映射圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述：

請參閱圖1，其為本發(fā)明提供的一種機(jī)器人100。所述機(jī)器人100包括機(jī)械手10及示教裝置20。所述示教裝置20設(shè)置在所述機(jī)械手10上。

所述機(jī)械手10用于執(zhí)行操作任務(wù)。所述機(jī)械手10可與操作人員實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作配合。在本實(shí)施例中，所述機(jī)械手10為六軸機(jī)械手。具體地，所述機(jī)械手10包括六個機(jī)械關(guān)節(jié)(圖中未標(biāo)示)及兩個連桿(圖中未標(biāo)示)。所述機(jī)械手10的自身重量及可承受的負(fù)載重量根據(jù)需要而選擇。在本實(shí)施例中，所述機(jī)械手10可承受的負(fù)載為5千克?？梢韵氲降氖?，所述機(jī)械手10還包括氣動裝置、電機(jī)裝置等。

所述機(jī)械手10具有握持部。所述握持部用于操作人員拖拽以使得所述機(jī)械手10實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)功能。在本實(shí)施例中，所述握持部位于所述機(jī)械手10的自由端的腕部。所述握持部開設(shè)有卡槽。所述卡槽用于安裝所述示教裝置20。當(dāng)然，所述握持部也可以設(shè)置卡扣、插接配合結(jié)構(gòu)等以實(shí)現(xiàn)安裝配合。

所述機(jī)械手10包括動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15。所述動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15用于執(zhí)行具體的操作。所述動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15包括電機(jī)或馬達(dá)等動力裝置。在本實(shí)施例中，所述動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15包括減速電機(jī)。根據(jù)不同需要，所述動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15可以采用握爪或螺旋連接結(jié)構(gòu)與對應(yīng)的打孔機(jī)、螺絲機(jī)等具體工具配合。

請一并參閱圖2，所述示教裝置20設(shè)置在所述機(jī)械手10上以跟隨所述機(jī)械手10運(yùn)動。所述示教裝置20可以為示教器(teachpendant)，或者所述示教裝置20可以為與示教器通信連接的觸摸屏。所述示教裝置20包括顯示單元25。所述顯示單元25具有顯示所述機(jī)械手10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息的顯示區(qū)域。所述顯示單元25可以采用液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)顯示功能。所述顯示單元25可以具有觸摸功能。所述顯示區(qū)域可以為液晶顯示屏上能夠顯示文字、圖形或影像等的區(qū)域。所述顯示單元25設(shè)置為可將機(jī)械手10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信息移動至所述顯示區(qū)域的不同位置，從而使得所述機(jī)械手10處于不同運(yùn)動位置時仍然便于人眼觀察。

為了實(shí)現(xiàn)精確操控，所述示教裝置20還包括控制單元27。所述控制單元27設(shè)置為根據(jù)所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)而將該機(jī)械手10的狀態(tài)信息移動至所述顯示區(qū)域的不同位置。所述控制單元27可以采用單片機(jī)或者微處理器等完成其控制、處理功能。所述控制單元27可以根據(jù)所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)而將該機(jī)械手10的狀態(tài)信息移動至所述顯示區(qū)域的不同位置。

所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)包括轉(zhuǎn)動或相對于人體的遠(yuǎn)近移動，也即是直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動。在本發(fā)明中所提及的機(jī)械手10的“狀態(tài)信息”可以是“鉆孔”、“擰螺絲”等具體執(zhí)行操作任務(wù)的名稱，也可以是“綠燈、正常(運(yùn)行)”、“黃燈、待機(jī)”、或“紅燈、故障”等顏色圖標(biāo)、運(yùn)行狀態(tài)中的至少一個，還可以是“開始”、“結(jié)束”、“加速”、“減速”等操作信息。

需要說明的是，所述顯示單元25的顯示區(qū)域?yàn)橐粔K液晶顯示屏的整個顯示區(qū)域時，所述狀態(tài)信息大致可以顯示在顯示屏上的中部區(qū)域、上部區(qū)域、下部區(qū)域、左部區(qū)域或右部區(qū)域。根據(jù)顯示精度、最佳顯示視角，可以將顯示屏細(xì)分為以長度、寬度形成平面坐標(biāo)，所述狀態(tài)信息可以顯示在該平面坐標(biāo)系上的具體位置。

為了便于操控，在本實(shí)施例中，所述示教裝置20還包括按壓單元21。所述按壓單元21用于所述機(jī)械手10的學(xué)習(xí)過程。所述按壓單元21設(shè)置為與所述機(jī)械手10的握持部重疊，從而在通過外力拖拽實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械手10的學(xué)習(xí)功能時，外力能夠同時作用在所述按壓單元21及所述握持部。此時，只需要采用一只手進(jìn)行操作。因而，相較于傳統(tǒng)操作過程，避免了操作人員一只手進(jìn)行拖拽，另一只手進(jìn)行學(xué)習(xí)過程的控制，也即是所述示教裝置20的設(shè)置便利了操作。

所述按壓單元21包括機(jī)械按鈕或觸摸按鈕中的至少一種。所述按壓單元21可以為使能按鈕。所述按鈕的數(shù)量根據(jù)需要而選擇。在本實(shí)施例中，為了便于操控且提供操控的舒適感，所述按壓單元21全部采用觸摸按鈕。也即是，所述觸摸按鈕通過ui(userinterface,交互界面)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操作。在本實(shí)施例中，所述按壓單元21通過所述顯示單元25顯示。

為了進(jìn)一步便于操作，所述示教裝置20可拆卸地設(shè)置在所述機(jī)械手10上。在需要對所述機(jī)械手10進(jìn)行控制、操作時，所述示教裝置20安裝在所述機(jī)械手10上。而在不需要對機(jī)械手10進(jìn)行控制、操作時，所述示教裝置20從所述機(jī)械手10上拆卸下來，從而便于進(jìn)行維護(hù)、編輯等處理。

所述示教裝置20的具體形狀根據(jù)安裝需要、功能實(shí)現(xiàn)需要而選擇。在所述機(jī)械手10相對于人體(觀察者或操作者)靠近或遠(yuǎn)離地移動時，為了便于人眼清晰、舒適地查看所述顯示單元25所顯示的狀態(tài)信息，所述示教裝置20的形狀可以為閉環(huán)狀(具體可以為圓環(huán)狀、橢圓環(huán)狀或不規(guī)則環(huán)狀)、弧片狀(即開環(huán)狀)或平板狀，均可以實(shí)現(xiàn)所述狀態(tài)信息通過相對于人眼的距離的調(diào)整而達(dá)到清晰、舒適地顯示。一般而言，所述機(jī)械手10在初始為較近的姿態(tài)時移動至較遠(yuǎn)的姿態(tài)時，所述顯示單元25上顯示的狀態(tài)信息可以移動至靠近人眼的顯示區(qū)域，或者通過增大所顯示的狀態(tài)信息的圖形、文字的顯示特征，或者改變所顯示的狀態(tài)信息的顏色(譬如更醒目、更能為人眼視網(wǎng)膜所接收的顏色)。必須考慮地是，人眼對視覺信息的感知存在個體差異，人體(觀察者或操作者)可以根據(jù)自身偏好通過所述控制單元27進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到個人最清晰、最舒適地顯示狀態(tài)。

為了精準(zhǔn)、實(shí)時地感應(yīng)所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)，所述機(jī)器人100還包括人體感應(yīng)裝置30。所述人體感應(yīng)裝置30用于感應(yīng)人體(觀察者或操作者)相對于所述顯示單元25的位置，并將人體的位置信號發(fā)送給所述控制單元27。所述人體感應(yīng)裝置30可以包括人體紅外線傳感器、人體接近開關(guān)或接近感應(yīng)電路或雷達(dá)傳感器等。

下面具體說明所述機(jī)械手10遠(yuǎn)離或靠近人體時，所述顯示單元25上所述顯示的狀態(tài)信息如何移動至顯示區(qū)域上的特定位置。需要說明的是，所述機(jī)械手10可以以任意方式遠(yuǎn)離或靠近人體，譬如直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動等。所述人體感應(yīng)裝置30將感應(yīng)到的人體位置信號發(fā)送至所述控制單元27。所述控制單元27根據(jù)該人體位置信號判斷是否改變所述機(jī)械手10的狀態(tài)信息、是否移動該狀態(tài)信息、移動至那個特定顯示區(qū)域、是否增大狀態(tài)信息的字體和/圖形、是否改變狀態(tài)信息的顏色。根據(jù)人眼實(shí)現(xiàn)舒適、清晰觀察的個人差異，可以設(shè)置狀態(tài)信息改變的具體參數(shù)。譬如，所述機(jī)械手10在遠(yuǎn)離人體時，在移動距離小于20厘米時，所述控制單元27設(shè)置為保持原狀態(tài)信息的顯示狀態(tài)不改變；在移動距離大于等于20厘米且小于等于50厘米時，所述控制單元27設(shè)置為將原狀態(tài)信息移動至離人體較近的距離、增大顯示字體和/圖形或?qū)顟B(tài)信息的顏色(選擇人眼敏感度高的顏色)；在移動距離大于50厘米時，所述控制單元27設(shè)置為將原狀態(tài)信息移動至離人體最近的距離，且同時增大顯示字體、圖形及改變狀態(tài)信息的顏色。反之，所述機(jī)械手10在靠近人體時，為了清晰、舒適的觀察，所述控制單元27設(shè)置為將原狀態(tài)信息移動至遠(yuǎn)離人體、縮小顯示字體和/或圖形或者改變狀態(tài)信息的顏色(選擇為人眼敏感度低的顯示顏色)。當(dāng)然，上述內(nèi)容僅用于說明以便于理解機(jī)械手10原理或靠近人體時，所述顯示單元25如何移動至顯示區(qū)域上的特定位置。本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員在了解本發(fā)明的基礎(chǔ)上可以根據(jù)個體差異進(jìn)行具體數(shù)值的設(shè)置、所述狀態(tài)信息的具體顯示狀態(tài)的改變。

實(shí)施例二：

請一并參閱圖3及圖4，為了滿足多樣化的操作任務(wù)要求，所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)也相應(yīng)多種多樣。因而，為了便于實(shí)時、準(zhǔn)確地感應(yīng)所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)，所述機(jī)器人100還包括運(yùn)動感應(yīng)裝置40。所述運(yùn)動感應(yīng)裝置40設(shè)置在所述機(jī)械手10上，以感應(yīng)所述機(jī)械手10的運(yùn)動姿態(tài)，并將運(yùn)動姿態(tài)信號傳輸至所述控制單元27?？梢韵氲降氖牵鲞\(yùn)動感應(yīng)裝置40能夠?qū)⒏袘?yīng)到的運(yùn)動姿態(tài)轉(zhuǎn)變化為所述控制單元27能夠接收、處理以電信號形式傳輸?shù)倪\(yùn)動姿態(tài)信號。為了感應(yīng)不同的運(yùn)動姿態(tài)，所述運(yùn)動感應(yīng)裝置40包括陀螺儀、加速度計(jì)或磁場測量儀中的至少一種。根據(jù)選擇傳感器的不同，所述運(yùn)動感應(yīng)裝置40可以感應(yīng)所機(jī)械手10的各種不同的運(yùn)動姿態(tài)。

下面具體說明所述機(jī)械手10在轉(zhuǎn)動時，所述控制單元27如何將該機(jī)械手10的狀態(tài)信息顯示在所述顯示單元25上的特定區(qū)域。所述運(yùn)動感應(yīng)裝置40感應(yīng)所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)動姿態(tài)信號發(fā)送至所述控制單元27。所述控制單元27根據(jù)轉(zhuǎn)動姿態(tài)信號將原狀態(tài)信息進(jìn)行逆向轉(zhuǎn)動，以便于人眼清晰、舒適的觀察。由于人眼的視角具有一定的可視范圍，因而個體差異，人體可以通過所述控制單元27調(diào)整將原狀態(tài)信息逆向轉(zhuǎn)動角度。譬如，在所述機(jī)械手10轉(zhuǎn)動的角度小于等于25度時，所述控制單元27設(shè)置為保持原狀態(tài)信息的顯示角度；在所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動角度大于25度且小于90度時，所述控制單元27設(shè)置控制所述狀態(tài)信息逆向轉(zhuǎn)動45度；在所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動角度大于等于60度且小于等于180度時，所述控制單元27設(shè)置為控制所狀態(tài)信息逆向轉(zhuǎn)動120度。在所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動角度大于180度且小于270度時，所述控制單元27設(shè)置為控制所述狀態(tài)信息正向轉(zhuǎn)動90度；在所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動角度大于等于270且小于等于330度時，所述控制單元27設(shè)置為控制所述狀態(tài)信息正向轉(zhuǎn)動30度；在所述機(jī)械手10的轉(zhuǎn)動角度大于330度且小于360度時，所述控制單元27設(shè)置為控制所述狀態(tài)信息保持原顯示角度。上述對應(yīng)角度轉(zhuǎn)動關(guān)系，僅用于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)需要而選擇與所述機(jī)械手10轉(zhuǎn)動角度相對應(yīng)的狀態(tài)信息的轉(zhuǎn)動關(guān)系，譬如也可以在所述機(jī)械手10轉(zhuǎn)動特定角度時，所述控制單元27設(shè)置為控制所述狀態(tài)信息逆向轉(zhuǎn)動或正向轉(zhuǎn)動至原顯示角度，也即是無論所述機(jī)械手10如何轉(zhuǎn)動，所述狀態(tài)信息的顯示角度(即位置)始終保持不變。

為了便于實(shí)現(xiàn)顯示角度的變化，所述示教裝置20可以為閉環(huán)狀或弧片狀(即開環(huán)狀)。具體地，閉環(huán)狀可以為圓環(huán)狀、橢圓環(huán)狀、矩形環(huán)狀或不規(guī)則環(huán)狀?；∑瑺?，也即是開環(huán)狀。為了節(jié)省材料，所述示教裝置20為開環(huán)狀的圓心角的選擇只要能夠根據(jù)所述機(jī)械手10的常規(guī)轉(zhuǎn)動角度范圍而實(shí)現(xiàn)清晰、舒適地觀察即可。根據(jù)需要，所述示教裝置20也可以為平板狀。

以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并不用于局限本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何在本發(fā)明精神內(nèi)的修改、等同替換或改進(jìn)等，都涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。