本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化設(shè)備，特別是一種可用于人機(jī)協(xié)作的協(xié)作機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人，即是自動(dòng)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(dòng)。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(xiǎn)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(huì)慢慢滲入各個(gè)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(xiǎn)性強(qiáng)的工作。機(jī)器人在進(jìn)行一項(xiàng)新的操作任務(wù)時(shí)，往往需要進(jìn)行學(xué)習(xí)，也即是通過人工推拽從而存儲(chǔ)操作步驟。現(xiàn)有技術(shù)中的學(xué)習(xí)過程的人工操作往往較為復(fù)雜且操作難度較大。

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，提供一種操控便利的協(xié)作機(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)：

一種協(xié)作機(jī)器人，其特征在于，所述協(xié)作機(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)，所述機(jī)械手具有握持部；

示教裝置，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，所述示教裝置設(shè)置在所述機(jī)械手上，且所述按壓單元與所述握持部重疊，使得外力能夠同時(shí)作用在所述按壓單元及所述握持部。

優(yōu)選地，所述示教裝置可拆卸地設(shè)置在所述機(jī)械手上。

優(yōu)選地，所述示教裝置為圓環(huán)狀、弧片狀或平板狀。

優(yōu)選地，所述機(jī)械手的握持部開設(shè)有卡槽；

所述示教裝置卡設(shè)在所述卡槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述按壓單元包括機(jī)械按鈕或觸摸按鈕中的至少一種。

優(yōu)選地，所述示教裝置還包括定義模塊，所述定義模塊與所述按壓單元通信連接，所述定義模塊用于定義所述握持部所經(jīng)過的路徑、停留點(diǎn)及所做的操作任務(wù)。

優(yōu)選地，所述示教裝置還包括操控模塊；

所述機(jī)械手包括動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于執(zhí)行操作任務(wù)；

所述操控模塊用于控制所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括減速電機(jī)或馬達(dá)。

優(yōu)選地，所述操控模塊包括至少一個(gè)控制單元，每一個(gè)所述控制單元用于控制所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行一種操作任務(wù)。

優(yōu)選地，所述控制單元的數(shù)量可增加地設(shè)置。

優(yōu)選地，每一個(gè)所述控制單元用于控制對(duì)應(yīng)所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)的可調(diào)節(jié)地設(shè)置。

優(yōu)選地，每一個(gè)所述控制單元用于控制對(duì)動(dòng)作所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)包括速度、位置及動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述操控模塊采用單片機(jī)或微處理器實(shí)現(xiàn)所述控制單元的控制功能。

優(yōu)選地，所述示教裝置包括顯示單元，所述顯示單元具有多種顯示模式，每一種顯示模式均用于顯示所述機(jī)械手的一種工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述顯示模式包括用于顯示停機(jī)故障的紅色模式，用于顯示待機(jī)的黃色模式及用于顯示正常運(yùn)行的綠色模式。

優(yōu)選地，所述協(xié)作機(jī)器人還包括編校器，所述編校器與所述示教裝置通信連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明協(xié)作機(jī)器人的示教裝置設(shè)置在所述機(jī)械手，替代了人工托持，降低了人工操作強(qiáng)度。所述示教裝置的按壓單元設(shè)置為與機(jī)械手上的握持部重疊，從而便于在學(xué)習(xí)操作過程中，同時(shí)將外力施加在按壓單元與推拽區(qū)域上，從而使得操作人通過一只手就能實(shí)現(xiàn)所述協(xié)作機(jī)器人的學(xué)習(xí)過程，從而極大提高了操作便利程度。

附圖說明

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

圖2為圖1中的協(xié)作機(jī)器人的示教裝置設(shè)置在關(guān)節(jié)上的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1的協(xié)作機(jī)器人的各部件的方框圖。

圖4為圖3示出的控制單元與參數(shù)設(shè)置、具體操作任務(wù)的映射關(guān)系圖。

圖5為圖3示出的顯示模式的狀態(tài)與所述協(xié)作機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)的映射關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述：

請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明提供的一種協(xié)作機(jī)器人100。所協(xié)作機(jī)器人100包括機(jī)械手10及示教裝置20。請(qǐng)參閱圖2，所述示教裝置20設(shè)置在所述機(jī)械手10上，且與所述機(jī)械手10通信連接。

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(gè)關(guān)節(jié)12及兩個(gè)連桿(圖中未標(biāo)示)。所述關(guān)節(jié)12即機(jī)械關(guān)節(jié)。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。可以想到的是，所述機(jī)械手10還包括氣動(dòng)裝置、電機(jī)裝置等。

所述機(jī)械手10具有握持部(由于推拽區(qū)域與示教裝置20重疊，因而途中未示出)。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(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15。所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15用于執(zhí)行具體的操作。所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15包括電機(jī)或馬達(dá)等動(dòng)力裝置。在本實(shí)施例中，所述動(dòng)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(dòng)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(duì)應(yīng)的打孔機(jī)、螺絲機(jī)或者用于插接元器件的機(jī)構(gòu)等具體工具配合。

請(qǐng)參閱圖3，所述示教裝置20包括按壓單元21。所述示教裝置20可以為示教器(teachpendant)，或者與該示教器通信連接的輸入屏幕。所述示教裝置20又可稱之為編校裝置。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(shí)，外力能夠同時(shí)作用在所述按壓單元21及所述握持部。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，所述觸摸按鈕在ui(userinterface,交互界面)系統(tǒng)上顯示。

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(duì)所述機(jī)械手10進(jìn)行控制、操作時(shí)，所述示教裝置20安裝在所述機(jī)械手10上。而在不需要對(duì)機(jī)械手10進(jìn)行控制、操作時(shí)，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。

為了便于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)功能，所述示教裝置20還包括定義模塊23。所述定義模塊23與所述按壓單元21通信連接。所述定義模塊23用于定義所握持部所經(jīng)過的路徑、停留點(diǎn)以及在停留點(diǎn)所要做的操作任務(wù)。經(jīng)過一次拖拽學(xué)習(xí)，所述定義模塊23能夠?qū)W習(xí)、存儲(chǔ)該執(zhí)行流程，并且能夠重復(fù)執(zhí)行。

請(qǐng)參閱圖4，為了便于實(shí)現(xiàn)所述機(jī)械手10的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15的控制，所述示教裝置20還包括操控模塊25。所述操控模塊25可以采用單片機(jī)或微處理器實(shí)現(xiàn)控制功能。所述操控模塊25還可以包括pic(programmableinterruptcontroller，可編程中斷控制器)。所述操控模塊25包括至少一個(gè)控制單元251。需要說明的是，在圖4中，為了清晰說明，采用了區(qū)別性地標(biāo)號(hào)，譬如控制單元251a用于控制鉆孔，控制單元251b用于擰螺絲，控制單元251n用于插設(shè)元器件。為了便利地說明，在本發(fā)明中如無特殊的說明，編號(hào)統(tǒng)一為控制單元251。每一個(gè)控制單元251用于控制所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15執(zhí)行一種操作任務(wù)。為了提高操作的便利，所述控制單元251的數(shù)量可以所要執(zhí)行的操作任務(wù)的數(shù)量而增減。為了提高通用性能，每一個(gè)所述控制單元251用于控制對(duì)應(yīng)所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15的參數(shù)可調(diào)節(jié)地設(shè)置，即可編程處理。在本實(shí)施例中，每一個(gè)所述控制單元251用于控制對(duì)應(yīng)所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15的參數(shù)可以包括速度、位置及動(dòng)作中的至少一種。也即是，所述控制單元251可以控制所述動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)15執(zhí)行具體操作的速度、位置及動(dòng)作均可以調(diào)節(jié)。

所述示教裝置20的具體形狀根據(jù)安裝及操控需要而選擇。譬如，所述示教裝置20的具體形狀可以為圓環(huán)狀或平板狀等。在本實(shí)施例中，所述示教裝置20為弧片狀，也即是開放的一段環(huán)。所述示教裝置20卡設(shè)在所述卡槽內(nèi)。

請(qǐng)參閱圖5，為了顯示工作狀體以便于進(jìn)行后續(xù)操作處理，所述編校模塊20還包括顯示單元27。所述顯示單元27具有多種顯示模式271(圖5示出了三種顯示模式271a、271b及271n，為了便利說明，在本發(fā)明中如果特殊說明統(tǒng)一采用標(biāo)號(hào)271)。每一種所述顯示模式271均用于顯示所述機(jī)械手10的一種工作狀態(tài)。在本實(shí)施例中，所述顯示模式271包括用于顯示停機(jī)故障的紅色模式，用于顯示待機(jī)的黃色模式及用于顯示正常運(yùn)行的綠色模式。當(dāng)然，根據(jù)功能不同，所述顯示模式271的數(shù)量及類型都可以調(diào)整。

為了使得擴(kuò)展性能、通用性能更強(qiáng)，所述協(xié)作機(jī)器人100還包括示教器30。所述示教器(teachpendant)30與所述示教裝置20通信連接?？梢韵氲降氖?，示教器30又叫示教編程器，用來注冊和存儲(chǔ)機(jī)械運(yùn)動(dòng)或處理記憶的設(shè)備，該設(shè)備是由電子系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的。

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)。