机器手臂的教导系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种机器手臂的教导系统及方法，在教导工具上设置灯号，通过按压教导工具的按钮切换不同灯号，由臂上相机拍摄，传输拍摄的影像至控制装置，经辨识灯号，根据辨识的灯号，控制机器手臂进行相对应的教导作业，以简化教导系统。

【技术实现步骤摘要】
机器手臂的教导系统及方法
本专利技术涉及一种机器手臂，尤其是涉及机器手臂在教导作业轨迹时，控制移动机器手臂的教导系统及方法。
技术介绍
随着生产技术的快速发展，工厂自动化利用相机定位物件，引导机器手臂自动抓取物件进行组装制造，以提高工厂生产速度及效率。而简单且安全的教导机器手臂作业轨迹，让机器手臂迅速进入生产行列，可提高生产效率。为了提高机器手臂的教导效率，现有技术美国公开的US20140201112专利案，在教导工具上设按键，且利用有线线路将教导工具连接至机器手臂的控制装置，通过按压按键产生控制信号，经有线线路传输至控制装置，控制机器手臂的臂上相机拍摄手持教导工具，并将拍摄的影像传输至控制装置进行影像处理，定位教导工具移动的轨迹，以产生作业轨迹。由于加工的工件大小形状各异，教导工具在某些方位受有线线路的缠绕及连接拘束，难以摆放教导工具进行教导，而耗费过多的教导时间。因此另有现有技术美国公告的US5748854专利案，在教导工具上设置红外线发射器，无线连线机器手臂上的联络接收器，利用无线传输教导工具压下按键的信号，控制机器手臂的相机拍摄教导工具的定位标记，减少有线线路的束缚，以增加教导机器手臂作业轨迹的方便性。然而，前述现有技术虽可减少有线线路的束缚，但需要在教导工具与机器手臂，分别设置无线传输发送器及接收器等，以无线传输控制信号，不仅增加机器手臂的零件成本及装设空间，且增加无线传输技术的控制复杂度，而且无线传输的信号，易受噪声干扰，让机器手臂的教导作业无法平顺的进行。因此，机器手臂在教导系统及方法上，仍有问题亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机器手臂的教导系统，在教导工具上设置灯号，通过教导工具的按钮控制灯号，由臂上相机拍摄及辨识灯号，使机器手臂进行教导作业，以简化教导系统。本专利技术的目的在于提供一种机器手臂的教导方法，利用按压教导工具按钮切换不同灯号，由臂上相机拍摄及辨识灯号，根据灯号控制机器手臂进行相对应教导作业，以快速进行教导作业。为了达到前述专利技术的目的，本专利技术机器手臂的教导系统及方法，在教导工具设有灯号及多个按钮，利用操作按钮切换灯号，机器手臂的一端为固定端，另一端为活动的端末部，端末部上固定臂上相机，控制装置接至机器手臂连，控制机器手臂移动机器手臂的臂上相机，追踪拍摄教导工具，影像处理拍摄的影像，以定位教导工具，荧幕连接至控制装置，用以显示臂上相机拍摄的影像，其中，教导工具利用操作按钮切换灯号，由臂上相机拍摄灯号，经控制装置辨识灯号，且根据辨识的灯号，控制机器手臂进行相对应的教导作业。本专利技术机器手臂的教导系统，教导工具设有定位部与握把部，定位部的顶面设有灯号，灯号为独立的灯光，定位部的底面凸伸该握把部，握把部的端部形成指引端，握把部上设多个按钮。定位部的顶面另设有定位图样，也可以定位图样的型态变化作为灯号。教导工具的按钮包含第一按钮及第二按钮，灯号包含第一灯号及第二灯号，利用按压第一按钮或第二按钮，开关第一灯号或第二灯号形成待机、启动、结束或测试灯号，以控制教导作业。本专利技术机器手臂的教导系统，教导工具利用不按压第一按钮及第二按钮，关闭第一灯号及第二灯号，形成待机灯号，控制机器手臂不进行教导作业，单纯移动教导工具。教导工具利用按压第一按钮，开启第一灯号，形成启动灯号，控制机器手臂进行教导作业，追踪拍摄教导工具，并定位及记录教导工具经过的作业点位。教导工具利用按压第二按钮，开启第二灯号，形成结束灯号，控制机器手臂结束教导作业，停止追踪教导工具，并将记录的作业点位形成教导的作业轨迹。教导工具利用同时按压第一按钮及第二按钮，开启第一灯号及第二灯号，形成测试灯号，控制机器手臂进行测试教导的作业轨迹。专利技术机器手臂的教导方法，在待机灯号时，移动教导工具至需要轨迹的起点，移动机器手臂的臂上相机，使教导工具进入臂上相机的视窗，让臂上相机追踪拍摄教导工具，并将拍摄影像显示在荧幕，切换至启动灯号，经控制装置辨识出启动灯号，以控制机器手臂进行教导作业，追踪定位及记录教导工具经过需要轨迹的作业点位，将教导工具移动到需要轨迹的终点，切换至结束灯号，经控制装置辨识出结束灯号，以结束教导作业，并将追踪定位的作业点位，形成及记录为教导的作业轨迹。本专利技术机器手臂的教导方法，在形成教导的作业轨迹后，切换至测试灯号，经控制装置辨识出测试灯号，控制机器手臂依据教导的作业轨迹试行。接着检查试行的教导的作业轨迹是否符合需求？如果符合需求则完成教导作业，否则切换至待机灯号，重复教导作业，直到教导的作业轨迹符合需求，才完成教导作业。附图说明图1为本专利技术机器手臂的教导系统的示意图；图2为本专利技术教导工具的待机灯号的示意图；图3为本专利技术教导工具的启动灯号的示意图；图4为本专利技术教导工具的结束灯号的示意图；图5为本专利技术教导工具的测试灯号的示意图；图6为本专利技术另一实施例教导工具的灯号的示意图；图7为本专利技术机器手臂的教导方法的流程图。符号说明10教导系统11，40教导工具12机器手臂13臂上相机14控制装置15荧幕16，41定位部17，44握把部18顶面19，42定位图样20灯号20a，43a第一灯号20b，43b第二灯号21底面22指引端23按钮23a，45a第一按钮23b，45b第二按钮24固定端25端末部26致动马达30鞋子31支架32起点33终点34教导作业轨迹具体实施方式有关本专利技术为达成上述目的，所采用的技术手段及其功效，现举优选实施例，并配合附图加以说明如下。如图1所示，为本专利技术机器手臂的教导系统的示意图。本专利技术的教导系统10，主要包含教导工具11、机器手臂12、臂上相机13、控制装置14及荧幕15。其中，教导工具11具有定位部16与握把部17，定位部16的顶面18设有定位图样19及灯号20，灯号20为独立的灯光，定位部16的底面21凸伸一握把部17，握把部17的端部形成指引端22，握把部17上设多个按钮23，握把部17可供使用者手持，并操作按钮23切换灯号20。机器手臂12为多肘节形式，一端为固定端24，另一端为活动的端末部25，端末部25上固定臂上相机13，各肘节设致动马达26。机器手臂12连接至控制装置14，由控制装置14控制各肘节设致动马达26的转动，移动机器手臂12的端末部25，承载臂上相机13追踪拍摄教导工具11，且将拍摄的影像传输至控制装置14进行影像处理，以定位教导工具11的指引端22，同时控制装置14将拍摄的影像传输至连接的荧幕15，用以显示臂上相机13拍摄的影像。机器手臂12利用固定端24形成机器手臂坐标系统M的原点，机器手臂12通过已知各肘节长度，以及控制装置14控制各肘节致动马达26转动的角度，控制装置14可计算出端末部25的移动位置，定位端末部25相对应机器手臂坐标系统M的坐标。而臂上相机13固定在端末部25，相对端末部25的位置也为固定，因此，由端末部25的机器手臂坐标系统M的坐标，加上臂上相机13相对端末部25的距离，控制装置14也可获得臂上相机13相对应机器手臂坐标系统M的坐标。机器手臂12利用臂上相机13追踪拍摄教导工具11的定位图样19，控制装置14利用拍摄的定位图样19，由臂上相机13的焦距及定位图样19的参考点，可形成臂上相机13的相机坐标系统C，而获得教导工具11的定位图样19在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器手臂的教导系统，其特征在于，包含：教导工具，设有灯号及多个按钮，操作按钮切换灯号；机器手臂，一端为固定端，另一端为活动的端末部，端末部上固定臂上相机；控制装置，连接至机器手臂，控制机器手臂移动机器手臂的臂上相机，追踪拍摄教导工具，影像处理拍摄的影像，以定位教导工具；荧幕，连接至控制装置，显示臂上相机拍摄的影像；其中，教导工具利用操作该按钮切换该灯号，由该臂上相机拍摄灯号，经控制装置辨识灯号，且根据辨识的灯号，控制机器手臂进行相对应的教导作业。

【技术特征摘要】
2017.09.20 TW 1061325041.一种机器手臂的教导系统，其特征在于，包含：教导工具，设有灯号及多个按钮，操作按钮切换灯号；机器手臂，一端为固定端，另一端为活动的端末部，端末部上固定臂上相机；控制装置，连接至机器手臂，控制机器手臂移动机器手臂的臂上相机，追踪拍摄教导工具，影像处理拍摄的影像，以定位教导工具；荧幕，连接至控制装置，显示臂上相机拍摄的影像；其中，教导工具利用操作该按钮切换该灯号，由该臂上相机拍摄灯号，经控制装置辨识灯号，且根据辨识的灯号，控制机器手臂进行相对应的教导作业。2.如权利要求1所述的机器手臂的教导系统，其中该教导工具设有定位部与握把部，定位部的顶面设有灯号，定位部的底面凸伸该握把部，握把部的端部形成指引端，握把部上设多个按钮。3.如权利要求2所述的机器手臂的教导系统，其中该灯号为独立的灯光。4.如权利要求2所述的机器手臂的教导系统，其中该定位部的顶面设有定位图样，以定位图样的型态变化作为灯号。5.如权利要求1所述的机器手臂的教导系统，其中该教导工具的按钮包含第一按钮及第二按钮，灯号包含第一灯号及第二灯号，利用按压第一按钮或第二按钮，开关第一灯号或第二灯号形成待机、启动、结束或测试灯号，以控制教导作业。6.如权利要求5所述的机器手臂的教导系统，其中该教导工具利用不按压第一按钮及第二按钮，关闭第一灯号及第二灯号，形成待机灯号，控制机器手臂不进行教导作业，单纯移动教导工具。7.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钟贤，王培睿，郭耀庭，黄识忠，
申请(专利权)人：广明光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71