[發明專利]一種工業機器人示教系統和方法

在審

• 申請號: 201810234948.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108214495A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 郭顏京天;程凡宇;劉昊
• 申請（專利權）人: 北京無遠弗屆科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發明提供了一種工業機器人示教系統和方法，所述系統包括：視覺定位規劃子系統、機械臂自動化控制子系統和工業機械臂，其中視覺定位子系統至少包括手持定位器、數據處理服務器和紅外激光發射基站，其中，手持定位器用于采集空間數據，并將空間數據發送到數據處理服務器；數據處理服務器用于根據預先規劃好的路徑要求對空間數據進行處理，得到滿足要求的處理后數據，并將包含有處理后數據及預先規劃好的路徑的示教指令發送給機械臂自動化控制子系統；所述紅外激光發射基站用于紅外激光掃描定位；機械臂自動化控制子系統接收示教指令，并控制工業機械臂進行示教。本發明操作簡便，安裝部署方便，減少機器人路徑規劃繁瑣的操作，縮減時間成本。

技術領域

本發明涉及工業機器人示教領域，具體涉及一種工業機器人示教系統和方法。

背景技術

機械手臂是機器人技術領域中得到最廣泛實際應用的自動化機械裝置，在工業制造、醫學治療、娛樂服務、軍事、半導體制造等領域都有著廣泛的應用。盡管它們的形態各有不同，但它們都有一個共同的特點，就是能夠接受指令，精確地定位到三維(或二維)空間上的某一點進行作業。

常見的六自由度機械手臂由沿X軸移動，沿Y軸移動，沿Z軸移動，繞X軸轉動，繞Y軸轉動，繞Z軸轉動共六個自由度組成。由于六自由度機械臂的運動靈活性，在目前的工業自動化生產系統中有廣泛的應用。

六自由度工業機器人機械臂主要用來代替人類進行一些重復性強或者危險性大的操作。例如工業制造領域的焊接、噴涂等對人體有一定危害和危險性的工作。但是完成這項工作的前提是預先對機器人發出指令，規定機器人的運動路徑和三維空間中的位置及姿態，這個過程稱為對機器人的示教。

示教再現是一種機器人領域普遍采用的方式，即通過手動控制與機器人適配的示教器操縱機器人的關節運動，以使機器人運動到預定的位置，同時將該位置進行記錄，并傳遞到機器人控制器中，之后的機器人可根據指令自動重復該任務，操作人員也可以選擇不同的坐標系對機器人進行示教。由于對空間位置的精度要求較高，這個工作通常耗時較長且過程繁瑣容易出現疏漏和錯誤，同時這種示教再現的方法對于操作員的操作技能要求較高。

人工牽引示教也是一種示教再現系統的形式，操作員通過人工牽引機器人的手臂對機器人進行示教，這種方式勞動強度較大，對于大功率的機器人并不合適，操作的技巧性很強，精度不易保證。這些問題大大增加了工業機器人的使用成本，小規模工廠或者主要從事非標準化工件焊接或制造的工廠很難直接應用工業機器人來降低人工成本。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種工業機器人示教系統及方法，能夠減少機器人路徑規劃繁瑣的操作，大幅度縮減時間成本。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

第一方面，本發明實施例提供一種工業機器人示教系統，所述系統包括：視覺定位規劃子系統、機械臂自動化控制子系統和工業機械臂，其中：

所述視覺定位子系統至少包括手持定位器、數據處理服務器和紅外激光發射基站，其中，所述手持定位器用于采集空間數據，并將所述空間數據發送到所述數據處理服務器；所述數據處理服務器用于根據預先規劃好的路徑要求對所述手持定位器采集的空間數據進行處理，得到滿足所述預先規劃好的路徑要求的處理后數據，并將包含有所述處理后數據及所述預先規劃好的路徑的示教指令發送給所述機械臂自動化控制子系統；所述紅外激光發射基站用于紅外激光掃描定位；

所述機械臂自動化控制子系統接收所述視覺定位規劃子系統發送的所述示教指令，并根據所述指令控制所述工業機械臂進行示教。

第二方面，本發明實施例提供一種工業機器人示教方法，包括：

通過視覺定位規劃子系統中的手持定位器獲取所述手持定位器的空間數據，其中，所述空間數據是所述手持定位器基于紅外激光掃描定位獲取的；