一種柔性機器人系統的製作方法
2023-04-26 20:33:41 1
專利名稱：一種柔性機器人系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機器人系統，具體涉及ー種柔性機器人系統。
背景技術：
機器人系統在許多生產領域的使用實踐證明，它在提高生產自動化水平，提高勞動生產率和產品質量，以及經濟效益，改善工人勞動條件等方面有著令人矚目的作用。エ業機器人大多工作在結構性工作環境中，機器人完全按事先示教編制好的程序重複不斷地エ作。
但是在有些製造領域，由於機器人受到其自身工作範圍大小的局限，在需要機器人對作業對象進行全方位的作業時，即所要工作的區域較大而超出了機器人自身的工作範圍，因此單個的機器人不能實現全部區域內的工作，通常是採用増加機器人的數量來解決。但這就需要投入大量的資金並佔用一定的空間。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種柔性機器人系統，它能令機器人可以對大於自身工作範圍的作業對象進行作業，既減小機器人編程的工作量，也省去了増加機器人帶來的巨大成本和空間位置要求。實現上述目的的一種技術方案是一種柔性機器人系統，包括中央處理器、機器人、機器人控制器、エ件置放體、エ件置放體電機及エ件置放體電機控制器，其中，所述中央處理器用於響應用戶的指令並發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號；所述機器人控制器分別連接所述中央處理器及所述機器人並接受所述中央處理器的控制信號，以控制所述機器人的伺服電機的轉速和位置，來形成所述機器人的運動軌跡並向中央處理器傳遞機器人的運行狀態參數；所述エ件置放體為ー旋轉臺並由所述エ件置放體電機驅動；所述エ件置放體電機控制器分別連接所述中央處理器及所述エ件置放體電機並接受所述中央處理器的控制信號，以控制所述エ件置放體電機的轉速和位置井向中央處理器傳遞所述エ件置放體的位置狀態參數。上述的柔性機器人系統，其中，所述エ件置放體上均布地設置若干個エ序區域，每個エ序區域不大於所述機器人的工作範圍；所述機器人以正交幹與所述エ件置放體上的初始工作區域的中心線的方式設置在所述エ件置放體的一旁。 上述的柔性機器人系統，其中，所述機器人具有六軸的自由度。上述的柔性機器人系統，其中，所述機器人控制器及エ件置放體電機控制器均為伺服放大器。上述的柔性機器人系統，其中，所述中央處理器、機器人控制器及エ件置放體電機控制器集成在機器人控制櫃內。
本發明的柔性機器人系統的技術方案，採用由中央處理器控制的エ件置放體來配合機器人工作。與現有技術的增加機器人來擴展工作區域的方法相比具有以下優勢I)省去了増加機器人帶來的巨大成本和空間位置要求；2)只需要編好一部分作業區域的作業程序，通過エ件置放體的旋轉使其它作業區域再現在已編好程序的作業區域內，節省了編程所需要的時間和工作量；3)將エ件置放體電機控制器和機器人控制器集成在一起並均連接在中央處理器上，這樣中央處理器就可以像控制機器人的旋轉軸一祥控制エ件置放體，使得機器人的位置和エ件置放體的旋轉可以實現精準的位置協調， 使系統的控制操作更加方便。另外，由於將エ件置放體電機控制器集成於機器人控制櫃內，硬體上不僅結構緊湊，而且不再需要一般伺服電機所必需的昂貴的伺服控制單元，節省了這部分成本。
圖I為本發明的柔性機器人系統的結構示意圖；圖2為本發明的柔性機器人系統中的機器人在工作時的狀態示意圖；圖3為本發明的柔性機器人系統的工作流程圖。
具體實施例方式為了能更好地對本發明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例並結合附圖進行詳細地說明請參閱圖1，本發明的柔性機器人系統，包括中央處理器I、機器人2、機器人控制器3，エ件置放體5、エ件置放體電機6及エ件置放體電機控制器4，其中，中央處理器I用於響應用戶的指令並發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號；機器人控制器3分別連接中央處理器I及機器人2並接受中央處理器I的控制信號，以控制機器人2的伺服電機的轉速和位置，來形成機器人2的運動軌跡並向中央處理器I傳遞機器人2的運行狀態參數；エ件置放體5為ー旋轉臺並由エ件置放體電機6驅動；エ件置放體電機6控制器4分別連接中央處理器I及エ件置放體電機6並接受中央處理器I的控制信號，以控制エ件置放體電機6的轉速和位置井向中央處理器I傳遞エ件置放體5的位置狀態參數。再請參閱圖2，エ件置放體5的檯面上均布地設置若干個エ序區域51、52……5η，每個エ序區域不大於機器人2的工作範圍；機器人2具有六軸的自由度，機器人2以正交於與エ件置放體5上的初始工作區域51的中心線的方式設置在エ件置放體5的一旁。機器人控制器3及エ件置放體電機控制器4均為伺服放大器。中央處理器I、機器人控制器3及エ件置放體電機控制器4集成在一機器人控制櫃10內。本發明的柔性機器人系統的原理是機器人2具有六軸的自由度，因此機器人2上有六個伺服電機，這些伺服電機的旋轉角度決定了機器人2的位置和姿態；機器人控制器3通過位置、速度和力矩三種方式對這六個伺服電機進行控制，實現高精度的傳動系統定位；作業對象放置於エ件置放體5上；在中央處理器I上編好ー個エ序區域的作業程序，通過エ件置放體5的旋轉使其它作業區域再現在已編好程序的エ序區域內。エ件置放體電機控制器6和機器人控制器3均連接在中央處理器I上中央處理器I就可以像控制機器人2的旋轉軸一祥控制エ件置放體5，使得機器人I的位置和エ件置放體5的旋轉可以實現精準的位置協調，使系統的控制操作更加方便。再請參閱圖3，使用本發明的一種柔性機器人系統進行工作的流程是步驟ー 11，中央處理器I通過機器人控制器3使機器人2位於準備就緒的姿態；步驟ニ 12，機器人控制器3使エ 件置放體5旋轉到初始位置，使エ件置放體5的初始エ序區域51的中心線與機器人2的機座軸線正交；步驟三13，中央處理器I通過機器人控制器3使機器人2在エ件置放體5的第一エ序區域內作業；步驟四14，中央處理器I判斷作業是否全部完成，若沒全部完成，則進行下一歩驟；步驟五15，中央處理器I通過エ件置放體電機控制器4控制エ件置放體5旋轉ー定的角度，使エ件置放體5的第二エ序區域52的中心線與機器人2的基座軸線正交；步驟六16，中央處理器I通過機器人控制器3使機器人2在エ件置放體5的第二エ序區域52內進行與初始エ序區域51內同樣的作業，然後回到步驟四，再進行判斷，若判斷作業已經全部完成則進行步驟七；步驟七17，結束本次作業。本發明的柔性機器人系統可以應用在多種製造エ藝，也可以採用ー個以上的エ件置放體來配合機器人作業。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1.一種柔性機器人系統，包括中央處理器、機器人及機器人控制器，其特徵在於，所述柔性機器人系統還包括エ件置放體、エ件置放體電機及エ件置放體電機控制器， 所述中央處理器用於響應用戶的指令並發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制信號； 所述機器人控制器分別連接所述中央處理器及所述機器人並接受所述中央處理器的控制信號，以控制所述機器人的伺服電機的轉速和位置，來形成所述機器人的運動軌跡並向中央處理器傳遞機器人的運行狀態參數； 所述エ件置放體為ー旋轉臺並由所述エ件置放體電機驅動； 所述エ件置放體電機控制器分別連接所述中央處理器及所述エ件置放體電機並接受所述中央處理器的控制信號，以控制所述エ件置放體電機的轉速和位置井向中央處理器傳遞所述エ件置放體的位置狀態參數。
2.根據權利要求I所述的柔性機器人系統，其特徵在幹， 所述エ件置放體上均布地設置若干個エ序區域，每個エ序區域不大於所述機器人的エ作範圍； 所述機器人以正交幹與所述エ件置放體上的初始工作區域的中心線的方式設置在所述エ件置放體的一旁。
3.根據權利要求I或2所述的柔性機器人系統，其特徵在於，所述機器人具有六軸的自由度。
4.根據權利要求I所述的柔性機器人系統，其特徵在於，所述機器人控制器及エ件置放體電機控制器均為伺服放大器。
5.根據權利要求I所述的柔性機器人系統，其特徵在於，所述中央處理器、機器人控制器及エ件置放體電機控制器集成在機器人控制櫃內。
全文摘要
本發明公開了一種柔性機器人系統，包括中央處理器、機器人、機器人控制器，件置放體、工件置放體電機及工件置放體電機控制器。機器人控制器分別連接中央處理器及機器人並接受中央處理器的控制信號，以控制機器人的伺服電機的轉速和位置，來形成機器人的運動軌跡並向中央處理器傳遞機器人的運行狀態參數；工件置放體為一旋轉臺並由工件置放體電機驅動；工件置放體電機控制器分別連接中央處理器及工件置放體電機並接受中央處理器的控制信號，以控制工件置放體電機的轉速和位置並向中央處理器傳遞工件置放體的位置狀態參數。本發明的柔性機器人系統能令機器人可以對大於自身工作範圍的作業對象進行作業，還能節約成本及縮小系統佔用空間。
文檔編號B25J9/00GK102689302SQ20121017743
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者楊恆亮, 楊琴琴, 童梁, 陳競新 申請人:上海發那科機器人有限公司