[發明專利]一種工業機器人教學裝置

在審

• 申請號: 201310699805.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104240580A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 周伯榮;吳樂平;祁連祥;周堅強;金世光
• 申請（專利權）人: 南京旭上數控技術有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種教學裝置，具體地說是工業機器人教學裝置。

背景技術

隨著技術進步及企業的發展需要，工業機器人開始全面進入社會各個領域，在各類機電院校中開設工業機器人專業或相關課程，成為教育培訓領域的迫切要求。本裝置用于工業機器人的操作及編程實驗實習輔助教學及科研工作中。

工業機器人教學培訓、實驗實習的實踐手段，通常有兩種方法：

一、直接在實際的工業機器人上，通過實際的手持盒進行操作、編程練習。

這種方法存在如下問題：

1.對于初學者，機器人的操作編程，操作不當會造成人身安全問題

2.因操作不當，造成的設備安全問題；

3.每次操作編程，都會是一筆實際的開銷：材料、磨損等。

二、或者通過操作計算機中的虛擬手持盒，控制虛擬機器人，學習操作、編程。

這種方法帶來的問題是：

1.虛擬手持盒是PC機中的一個純軟件應用，通過鼠標或標準鍵盤，模擬實際的手持盒操作。使用中操作麻煩，效率較低。

2.虛擬手持盒中的操作編程軟件跟實際手持盒中的軟件不完全一致，不能完全替代使用實際手持盒的教學編程，由虛擬機器人轉向實際機器人的教學中需要再次學習實際手持盒的操作。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種將實際手持盒與虛擬機器人本體相結合的工業機器人教學裝置。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為一種工業機器人教學裝置，包括真實手持盒模塊、真實工業機器人模塊以及虛擬工業機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和（或）真實機器人進行控制，實現機器人的操作與編程，協助教師完成教學工作。

所述真實手持盒模塊控制虛擬工業機器人模塊動作，該動作可以與真實工業機器人模塊運動一致，也可以各自獨立運動。

所述一個真實手持盒模塊和（或）多個虛擬工業機器人模塊和（或）多個真實工業機器人模塊構成一個基本教學單元。

多個所述基本教學單元構成一個小組教學單元。

多個所述小組教學單元構成一個實驗室。

有益效果：本發明具有以下有益效果：

1、用實際手持盒替代虛擬手持盒，解決了虛擬手持盒的存在的問題

2、使用實際手持盒控制虛擬機器人本體，解決了用實際機器人作為教學的設備存在的問題。

3、從控制角度來看，將虛擬機器人和實際機器人同等看待，不作區分，可以根據實際的教學需要，使用不同的配置形式。

4、對于一些諸如軌跡優化、姿態控制類的算法實驗，可以先在虛擬機器人中反復測試、修改、驗證，在確認沒有問題后，然后再在實際機器人中真實地再現，可以最大限度地減少直接用實際機器人來驗證。提高實驗效率，避免算法問題帶來的設備損壞等風險。

附圖說明

圖1為基本教學單元模式框圖；

圖2為小組教學單元模式框圖；

圖3為實驗室模式框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

一種工業機器人教學裝置，包括真實手持盒模塊、真實工業機器人模塊以及虛擬工業機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和（或）真實機器人進行控制，實現機器人的操作與編程，協助教師完成教學工作。真實手持盒模塊控制虛擬工業機器人模塊動作，該動作可以與真實工業機器人模塊運動一致，也可以各自獨立運動。

如圖1所示為基本教學單元模式，該模式的配置形式是，1個真實的手持盒控制n個真實工業機器人模塊及（或）m個虛擬工業機器人模塊。根據教學、培訓的情況，這里m、n典型的取值是：

1.n=1,m=1，在虛擬機器人上學習操作編程、做算法驗證，在實際機器人中再現；

2.n=0,m=1,在虛擬機器人上學習操作編程、做算法驗證；

3.m、n也可以是其它值，但是m、n不能同時為0。

這種模式中，只有一個手持盒，一般用于單人操作。

如圖2所示為小組教學單元模式，該模式是由j個基本教學單元組成，用于多人的學習操作編程、做算法驗證，并在實際機器人中再現。這里，典型的小組教學模式是:

在j–1個基本教學單元中配置虛擬機器人，即n=0,m=1；剩下的一個基本教學單元配置實際機器人。這樣做的好處是，可以多人同時工作，而不要需要在每個教學單元中都配置實際機器人，節省了購置實際機器人的費用。