專利名稱：機器人手持示教器的制作方法
技術領域：
本發明涉及示教器，特別是涉及ー種機器人手持示教器。
背景技術：
隨著科技的進步，エ業機器人在各種危險エ業操作場合下使用的越來越廣泛，而與控制エ業機器人運行相關的為示教器。因此，示教器在エ業機器人的應用中起著決定性作用。エ業機器人在運行中，會因為各種原因出現故障，出現故障吋，需及時告知操作人員，避免事故的發生，傳統的示教器具有顯示故障的示警功能。但在實際操作中，操作人員關注的為エ業機器人，并不能及時從示教器上獲知エ業機器人出現故障的信息
發明內容
基于此，提供一種能夠及時向操作人員示警的機器人手持示教器。一種機器人手持示教器，用于控制機器人運行并在機器人運行出錯時示警，所述示教器包括控制器、I/o端ロ，所述控制器在接收到機器人控制系統傳輸的示警信號后，控制所述I/o端ロ將示警信號轉換為驅動信號，所述驅動信號驅動所述示教器報警。在其中一個實施例中，所述驅動信號包括脈沖信號和/或高電平信號。在其中一個實施例中，所述驅動信號包括脈沖信號吋，驅動所述示教器振動。在其中一個實施例中，所述示教器包括電機驅動電路和電機，所述電機驅動電路在接收到脈沖信號后，驅動所述電機振動。在其中一個實施例中，所述電機振動的時間及振動幅度取決于所述脈沖信號的占空比。在其中一個實施例中,所述脈沖信號為脈沖寬度調制信號。在其中一個實施例中，所述驅動信號包括高電平信號時，驅動所述示教器蜂鳴。在其中一個實施例中，所述示教器包括蜂鳴驅動電路和蜂鳴器，所述蜂鳴驅動電路在到高電平信號后，驅動所述蜂鳴器蜂鳴。在其中一個實施例中，所述示教器通過內部總線與所述機器人控制系統進行通ィ目。在其中一個實施例中，所述示教器還包括顯示器，所述顯示器用于顯示示警信息。上述機器人手持示教器在接收機器人控制系統傳輸的示警信號后，能夠通過I/O端ロ將示警信號轉換為驅動信號，從而驅動自身的振動或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過示教器的振動或蜂鳴及時獲知機器人出現故障的信息。
圖I為機器人手持示教器結構示意圖。
具體實施例方式請參照圖I。一種機器人手持示教器，用于控制機器人運行并在機器人運行出錯時示警。示教器10包括控制器102及I/O端ロ 104，控制器102在接收到機器人控制系統傳輸的示警信號后，控制I/O端ロ 104將示警信號轉換為驅動信號，驅動信號驅動示教器10報警。報警可通過振動或蜂鳴的形式實現。示教器10是用來注冊和存儲機械運動或處理記憶的設備，該設備是由電子系統或計算機系統執行的。通常，示教器10包括控制器102、顯示器、鍵盤及I/O端ロ 104。其中，控制器102主要用于控制示教器10上的各部件及各部件之間的信號走向，例如鍵盤、顯示器及I/O端ロ 104接收和發送的信號等。示教器10還能夠與機器人控制系統進行高速通信。顯示器能用于顯示機器人控制系統中的控制界面，用作人機交互，同時顯示器還顯示反、饋的錯誤及示警信息。鍵盤能夠讓用戶通過硬件的按鍵操作來控制機器人，例如，切換機器人的坐標系、運行、功能選擇及文件操作等，或者是通過組合鍵實現特定功能。I/O端ロ 104主要用于將接收到的信號按照控制器102的指示，將示警信號及其他控制信號轉換成示教器10中的電路能夠識別的驅動信號，從而實現控制器102的控制。在本實施例中，示教器10屬于任務層編程。在任務層編程中的程序能夠指揮機器人完成一個完整的操作。例如，在車道上鏟除積雪、操作飛機完成偵查任務或在高溫高壓環境下控制生產線等。機器人的動作通過按動示教器10的鍵盤上的按鍵來寫入存儲器中。機器人的行走路線、速度變量、旋轉度數和抓舉動作都是可編程的。當存儲器被讀取時，機器人就會以特定順序、特定進度和速度完成動作。機器人在示教器10的控制下，完成一系列的動作。在完成一系列動作的過程中，如果發生機器人執行的動作與示教器10發出的指令不一致、或者是機器人沒有按照預定的程序執行動作等情況，則機器人的運行出現錯誤，此時機器人控制系統會示警。由于在應用中機器人與操作人員之間存在距離，因此，機器人的示警信號需傳輸給示教器10。而示教器10在工作過程中，基本上都是操作人員手持的。驅動信號包括脈沖信號和/或高電平信號，即驅動信號包括脈沖信號和高電平信號中的至少ー種。當驅動信號包括脈沖信號吋，驅動示教器10振動。即示教器10在接收到的驅動信號為脈沖信號時進行振動。示教器10包括電機驅動電路106和電機107，電機驅動電路106在接收到脈沖信號后，驅動電機107振動。電機107振動的時間及振動幅度取決于脈沖信號的占空比。優選地，脈沖信號為PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)信號。當驅動信號包括高電平信號時，驅動示教器10蜂鳴。即示教器10在接收的驅動信號為高電平信號時進行蜂鳴。示教器10包括蜂鳴驅動電路108和蜂鳴器109，蜂鳴驅動電路108在接收到高電平信號后，驅動蜂鳴器109蜂鳴。在本實施例中，示教器10通過內部總線與機器人控制系統進行通信。機器人控制系統通過內部總線將視頻信號和I/o開關信號傳輸給示教器10。示教器10從機器人控制系統接收VGA (Video Graphics Array，視頻圖形陣列)視頻信號，并將其轉換為示教器10的顯示器能夠接收的LVDS (Low-Voltage Differential Signaling,低壓差分信號)信號，然后發送給顯示器顯示。示教器10與機器人控制系統之間的定時插補周期同歩，因此機器人控制系統能夠及時將示警信號傳輸給示教器10的I/O端ロ 104，I/O端ロ 104再將示警信號傳輸給電機驅動電路106或者蜂鳴驅動電路108。當示警信號為脈沖信號時，會通過示教器10的I/O端ロ 104傳輸給電機驅動電路106。電機驅動電路106可以是PLC或單片機，通過對PLC或單片機進行編程，使其能夠實現快速將脈沖信號轉換成驅動電機107振動的電信號,并且將該電信號傳輸給電機107,驅動電機107進行振動。特別的，調節脈沖的頻率能夠調整電機107的振動頻率；調節脈沖的占空比，能夠有效的調整電機107的振動效果，例如電機107的振動時間、振動幅度等。當示警信號為高電平時，優選地，為24V的電壓信號，會通過示教器10的I/O端ロ104傳輸給蜂鳴驅動電路108。蜂鳴驅動電路108可以是PLC或單片機，通過對PLC或單片機進行編程，使其能夠實現快速將高電平信號轉換成驅動蜂鳴器109蜂鳴的電信號，并且將該電信號傳輸給蜂鳴驅動電路108，驅動蜂鳴器109蜂鳴。
在本實施例中，示教器10顯示示警信息，例如機器人控制系統精確定時插補算法環節中的機器人參數配置錯誤、運動學和動力學參數配置錯誤、機器人解算過程中的異常錯誤、伺服電機驅動報警、運動控制報警等等，這ー類錯誤所在的循環控制周期較短，同插補算法周期一致，只有幾個毫秒。示警信息還可以包括機器人控制系統人機界面控制環節中的錯誤輸出，例如，執行示教文件錯誤報警、人機界面參數配置錯誤報警、人機界面層操作錯誤報警燈，這ー類錯誤所在的循環周期較長，一般會在10 20個毫秒。由于在連續出現錯誤時，操作人員來不及查看。因此，除了將這些示警信息在示教器10的顯示器中顯示，示教器10可將發生過的錯誤記入歷史錯誤記錄表，供操作人員之后調閱查看。上述機器人手持示教器在接收機器人控制系統傳輸的示警信號后，能夠通過自身的振動或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過示教器的振動或蜂鳴及時獲知機器人出現故障的信息。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種機器人手持示教器，用于控制機器人運行并在機器人運行出錯時示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/o端口，所述控制器在接收到機器人控制系統傳輸的示警信號后，控制所述I/o端口將示警信號轉換為驅動信號，所述驅動信號驅動所述示教器報m目O
2.根據權利要求I所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述驅動信號包括脈沖信號和/或高電平信號。
3.根據權利要求2所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述驅動信號包括脈沖信號時，驅動所述示教器振動。
4.根據權利要求3所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括電機驅動電路和電機，所述電機驅動電路在接收到脈沖信號后，驅動所述電機振動。
5.根據權利要求4所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述電機振動的時間及振動幅度取決于所述脈沖信號的占空比。
6.根據權利要求2所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述脈沖信號為脈沖寬度調制信號。
7.根據權利要求2所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述驅動信號包括高電平信號時，驅動所述示教器蜂鳴。
8.根據權利要求7所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述示教器包括蜂鳴驅動電路和蜂鳴器，所述蜂鳴驅動電路在到高電平信號后，驅動所述蜂鳴器蜂鳴。
9.根據權利要求I至8任意一項所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述示教器通過內部總線與所述機器人控制系統進行通信。
10.根據權利要求I至8任意一項所述的機器人手持示教器，其特征在于，所述示教器還包括顯示器，所述顯示器用于顯示示警信息。
全文摘要
一種機器人手持示教器，用于控制機器人運行并在機器人運行出錯時示警，其特征在于，所述示教器包括控制器、I/O端口，所述控制器在接收到機器人控制系統傳輸的示警信號后，控制所述I/O端口將示警信號轉換為驅動信號，所述驅動信號驅動所述示教器報警。上述機器人手持示教器在接收機器人控制系統傳輸的示警信號后，能夠通過I/O端口將示警信號轉換為驅動信號，從而驅動自身的振動或者蜂鳴向操作人員示警，因此，操作人員不論是手握示教器，或者示教器擱置附近，操作人員都能通過示教器的振動或蜂鳴及時獲知機器人出現故障的信息。
文檔編號G05B19/04GK102707637SQ201210142009
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者劉強, 劉越, 吳宏, 鄭春霞 申請人:固高科技(深圳)有限公司