[發明專利]機器手臂的教導裝置及方法

有效

• 申請號: 201510735666.6
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN106625650B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王培睿;黃識忠
• 申請（專利權）人: 廣明光電股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種機器手臂的教導裝置及方法，按壓切換鈕，切換末端感測器為力感測器，偵測作用的牽引力，使機器手臂順著牽引力移動，進行牽引教導，切換末端感測器為輸入裝置時，預先設定外力作用末端感測器的預定方向，作為多種輸入信號，以操作引導裝置的設定程序。

技術領域

本發明涉及一種機器手臂，尤其涉及機器手臂上通過末端感測器偵測牽引外力，以建立移動軌跡的教導裝置及方法。

背景技術

隨著生產技術的快速發展，工廠自動化利用視覺裝置偵測及定位物件，引導機器手臂自動抓取物件進行組裝制造，以提高工廠生產速度及效率。而影響機器手臂自動生產效率的主要課題，在于簡單方便的教導方式，讓機器手臂迅速進入生產行列，以提高生產效率。

現有技術教導機器手臂動作，一般利用例如操作面板等連接在機器手臂的輸入界面，編輯機器手臂的移動程序，并在顯示裝置先行模擬機器手臂的移動軌跡。再依編輯的移動程序實際控制機器手臂移動，進行確認編輯機器手臂移動軌跡的可行性。通常須經過多回的編輯確認才能完成教導，使用上頗為費時不便。

另有現有技術美國US5497061專利案，在機器手臂的活動末端設6維的末端感測器，以偵測施加在機器手臂末端的外力的3維力量及3維旋轉扭力。當操作者直接牽引機器手臂末端進行教導時，機器手臂的末端感測器偵測操作者的施力，并產生順應操作者施力的輔助動力，沿著操作者施力方向移動。機器手臂再利用各軸致動裝置的編碼器，自動紀錄教導時移動的軌跡。因此不需編輯移動程序的專業技術，操作者就可直覺牽引，快速達到教導機器手臂作業的目的。

然而，現有技術直接牽引教導機器手臂的方式，雖可降低操作機器手臂的技術難度，快速設定路徑點位，但如欲設定點位間的運動方式，如點對點、直線、圓弧，使用者仍需將雙手離開手臂末端、拿起人機界面進行設定，造成直覺教導的效率低下。因此，機器手臂在教導裝置上，仍有問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機器手臂的教導裝置及方法，在機器手臂設末端感測器及切換鈕，通過切換鈕切換末端感測器為力感測器或輸入裝置，以增加末端感測器的使用的彈性。

本發明另一目的在于提供一種機器手臂的教導裝置及方法，在機器手臂的末端設置引導裝置，供末端感測器切換為輸入裝置時，選擇及設定移動的幾何軌跡、或作為牽引模式的選擇，或為各種與機器人相關的參數、模式的設定，以提升教導的效率。

為了達到前述發明的目的，本發明機器手臂的教導裝置，設在機器手臂的末端部，利用末端感測器多維的力感測器，偵測施加牽引力的大小及方向，切換鈕切換末端感測器作為力感測器或輸入裝置，引導裝置顯示幾何圖形及設定程序。按壓切換鈕時，末端感測器在力感測器或輸入裝置間切換。末端感測器切換為力感測器，偵測作用的牽引力，使機器手臂順著牽引力移動，以進行牽引教導，末端感測器切換為輸入裝置時，以預先設定外力作用末端感測器的預定方向，作為多種輸入信號，以操作引導裝置改變分頁或執行設定程序。

本發明機器手臂的教導裝置，末端感測器為手拉環狀，套設在末端部。引導裝置設為環狀電子紙，套設在末端感測器的上端。切換鈕設在末端感測器，依次按壓時，輪流切換末端感測器為力感測器或輸入裝置。末端感測器切換為力感測器時，教導裝置設定在牽引教導的狀態。末端感測器切換為輸入裝置時，教導裝置設定在特定作業的狀態，引導裝置出現選擇分頁的狀態，且切換鈕改變燈號。機器手臂在特定作業的狀態，機器手臂停留在原地而無法施力進行牽引教導。利用末端感測器左右轉動，作為改變引導裝置的操作的輸入信號，向下移動末端感測器，作為選擇分頁及執行設定的輸入信號，向上移動末端感測器，作為刪除特定作業的輸入信號。