[發明專利]一種示教機械臂

在審

• 申請號: 201410831566.9
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104575232A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 周莉;秦磊;禹鑫燚;鄭振興
• 申請（專利權）人: 佛山市新鵬機器人技術有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登;胡彬

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種示教機械臂。

背景技術

目前國內使用機器人示教仍有一定的技術門檻，其中重要的一點是在機器人的編程。如果產品曲面多、結構復雜、型號多的特點，使得機器人編程難度大大提升。針對傳統的機器人編程方法(如示教盒示教、離線編程)難以滿足此類產品的要求的缺點。

離線編程是利用計算機技術，通過軌跡規劃算法來獲取作業軌跡，再將作業軌跡發送到機器人以實現機器人編程。這種方法對工人技術要求高，且不成熟，因此只作為一種輔助手段，沒有得到廣泛的應用。

示教編程包括示教盒示教和導引式示教。通過操作示教盒,或由人工導引機器人末端執行器，使機器人完成預期的動作，以獲取作業軌跡。相對于離線編程實用性強，操作簡便，因此大部分機器人都采用示教編程。

這兩類方法目前共同技術難點是：由于示教關節臂過于靈活，在面向曲面多、結構復雜、型號多樣的產品進行示教操作時，人工每次引導操作對機器人結構受力不一致，必然造成機器人控制程序的運動參數變化過大，軌跡控制不合理，影響使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種針對現有系統進行合理的運動參數分配，從而解決無動力示教關節臂系統在示教過程所帶動各關節運動參數分布隨機性大，難以控制等問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種示教機械臂，包括：

基座，所述基座包括固定板、設置在固定板上的支柱；

示教手臂，所述手臂包括若干個連桿以及設置在相鄰連桿之間實現連桿轉動的旋轉軸，所述旋轉軸偏離連桿的一端與所述支柱連接；

示教手腕，所述示教手腕包括三個旋轉軸，其中一個旋轉軸與示教手臂的連桿連接；

阻尼器，設置在所述旋轉軸上并在連桿轉動時形成阻力；

編碼器，設置在相鄰連桿的連接處用以接收或發送機械臂運動姿態信息。

進一步的，上述示教機械臂還包括把持部，所述把持部設置在任意連桿上，其包括固定在連桿上用以驅動示教手臂跟隨人體手臂動作的手柄。

進一步的，所述支柱以開式運動鏈方式依次串聯若干連桿組成示教手臂。

進一步的，所述連桿為壁厚1mm的7075鋁合金空心管。

進一步的，所述示教手腕的三個旋轉軸軸線相交。

進一步的，手柄表面套設防靜電層。

本發明的有益效果為：通過各個關節處安裝阻尼器和軸承一起實現關節各類運動，由于阻尼器通過其阻滯作用使得各個關節的運動參數能在一個相對穩定的區間內變化，從而降低機器人運動控制程序編制難度。

附圖說明

圖1是本發明示教機械臂的結構示意圖；

圖2是本發明基座結構示意圖；

圖3,是本發明示教手腕結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

本方案是基于示教關節臂作為機器人工作軌跡的采集裝置，關節臂結構是由一系列連桿通過旋轉關節連接在一起的開式運動鏈，其關節只由軸承來傳遞示教時所傳遞給各個關節的運動信息，這樣造成由于不同人員通過關節臂進行示教時，各個關節的運動參數差別很大，其主要原因是各個關節缺乏阻尼裝置，導致關節過于靈活，從而造成示教時各個關節運動參數(速度、加速度等)變化較大，造成后續機器人實際工作時控制難度增大，其驟起驟停造成控制電機使用壽命受到影響。

如圖1和圖2，一種示教機械臂，包括：基座，所述基座包括固定板1、設置在固定板1上的支柱2；支柱2通過旋轉軸4依次串聯若干個連桿3組成示教手臂；示教手臂的末端為示教手腕5，示教手腕5包括三個旋轉軸4，其中一個旋轉軸4與示教手臂的連桿3連接；阻尼器6，設置在旋轉軸4上并在連桿4轉動時形成阻力；編碼器7，設置在相鄰連桿3的連接處用以接收或發送機械臂運動姿態信息。通過對示教機械臂(以下稱關節臂)予以改進，在各個相關關節臂處增加阻尼裝置，以保證在示教過程中，每個關節的運動必須克服一定的阻尼才能運動，從而保證各關節之間運動參數差別不會太大，每個關節的運動參數的變化幅度都在一個合理穩定的區間內，以保證所編程序能確保機器人不受較大沖擊和振動載荷。

其中，還包括把持部，所述把持部設置在任意連桿3上，其包括固定在連桿3上用以驅動示教手臂跟隨人體手臂動作的手柄。

進一步的，支柱2以開式運動鏈方式依次串聯若干連桿3組成示教手臂。