[發明專利]基于力傳感器的機器人控制裝置及示教方法

在審

• 申請號: 202210205487.1
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號: CN114571491A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 呂忠偉;苗利;田子陽;馮靜怡;朱維金
• 申請（專利權）人: 天津新松機器人自動化有限公司
• 主分類號: B25J13/02
• 分類號: B25J13/02;B25J13/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

本發明屬于工業機器人技術領域，特別涉及一種基于力傳感器的機器人控制裝置及示教方法。該裝置包括機器人、示教操作部、示教盒及機器人控制器，其中機器人的末端設有末端執行器，機器人用于執行示教操作；示教操作部與機器人獨立設置，示教操作部用于操作者進行示教操作；示教盒與示教操作部通訊，示教盒用于存儲示教操作部的姿態變化信息和受力信息，且獲取機器人移動方向示教信息；機器人控制器與示教盒和機器人連接，機器人控制器根據示教盒獲取的機器人移動方向示教信息，對機器人進行示教控制。本發明無需工作人員手動拖拽示教機器人進行移動,示教操作簡單方便,適用于對結構復雜或者體積龐大工件進行處理的示教場景,提高了示教效率。

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，特別涉及一種基于力傳感器的機器人控制裝置及示教方法。

背景技術

對應于機器人弧焊應用，尤接是在狹小的空間進行空間曲線精密操作，需要很多經驗和保證焊接工藝角度。目前，傳統工業機器人的示教工作有通過示教盒操作、離線編程、在線編程、機器人視覺、焊縫跟蹤和拖拽示教等方式，考慮到焊接工件的多樣性、復雜性和安全性，人工拖拽示教的方式更加有優越性。

申請號為201810514806.0，名稱為一種基于力傳感器的直接拖動示教系統及方法的中國發明專利，其中記載的技術中，六維力傳感器用于在醫生拖動末端執行器進行運動的過程中采集末端執行器的受力信息；工控機對六維力傳感器采集的末端執行器的受力信息進行重力補償，獲取醫生拖動末端執行器進行運動時的外力信息；工控機根據醫生拖動末端執行器進行運動時的外力信息生成機器人運動指令，機器人控制器根據運動指令控制機器人進行運動。在焊接應用過程中不同于牙科醫生做手術，焊接機器人末端執行器是焊槍，首先，機器人的末端執行器焊槍一般有送絲機連接的送絲線纜，所以末端執行器焊槍不但含有重力負載的重力載荷，還有送絲系統的送絲電纜的彈性力載荷和送絲系統的阻尼載荷。其次，該專利文獻的方式一臺機器人需要一個力傳感器，因為六維力傳感器串聯于機器人和末端執行器之間的構型限制，不能一個力傳感器對應于多個機器人。最后，機器人弧焊應用工作范圍奇異解較多，不適用于重力補償。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于力傳感器的機器人控制裝置及示教方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一實施例提供一種基于力傳感器的機器人控制裝置，包括

機器人，機器人末端設有末端執行器，機器人用于執行示教操作；

示教操作部，與機器人相對獨立設置，示教操作部用于操作者進行示教操作；

示教盒，與示教操作部通訊，示教盒用于存儲示教操作部的受力信息和姿態變化信息，且獲得機器人移動方向示教信息；

機器人控制器，與示教盒和機器人連接，機器人控制器根據示教盒獲取的機器人移動方向示教信息，對機器人進行示教控制。

在一種可能實現的方式中，所述示教操作部包括操控把手固定座及活動設置于所述操控把手固定座上的操控把手；操控把手和操控把手固定座之間設有六維力傳感器，六維力傳感器用于采集操控把手的三維空間受力信息且輸出；操控把手上設有安全按鈕，安全按鈕用于感知操作者對操控把手的握持狀態。

在一種可能的實現方式中，所述安全按鈕設置于所述操控把手的頂部；當操作者按緊或松開所述安全按鈕時，所述安全按鈕發出暫停信號。

在一種可能的實現方式中，所述操控把手上沿高度方向依次設有確認按鈕、取消按鈕及靈敏度調節按鈕。

在一種可能的實現方式中，所述操控把手固定座包括固定裝置、下連接件及上連接件，其中下連接件連接在上連接件的底部，下連接件通過固定裝置與所述固定物連接；所述六維力傳感器設置于上連接件上。

在一種可能的實現方式中，所述機器人與所述操作部之間設有隔離裝置。