CN102689302B - 一种柔性机器人*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性机器人***，包括中央处理器、机器人、机器人控制器，件置放体、工件置放体电机及工件置放体电机控制器。机器人控制器分别连接中央处理器及机器人并接受中央处理器的控制信号，以控制机器人的伺服电机的转速和位置，来形成机器人的运动轨迹并向中央处理器传递机器人的运行状态参数；工件置放体为一旋转台并由工件置放体电机驱动；工件置放体电机控制器分别连接中央处理器及工件置放体电机并接受中央处理器的控制信号，以控制工件置放体电机的转速和位置并向中央处理器传递工件置放体的位置状态参数。本发明的柔性机器人***能令机器人可以对大于自身工作范围的作业对象进行作业，还能节约成本及缩小***占用空间。

Description

一种柔性机器人***

技术领域

本发明涉及一种机器人***，具体涉及一种柔性机器人***。

背景技术

机器人***在许多生产领域的使用实践证明，它在提高生产自动化水平，提高劳动生产率和产品质量，以及经济效益，改善工人劳动条件等方面有着令人瞩目的作用。工业机器人大多工作在结构性工作环境中，机器人完全按事先示教编制好的程序重复不断地工作。

但是在有些制造领域，由于机器人受到其自身工作范围大小的局限，在需要机器人对作业对象进行全方位的作业时，即所要工作的区域较大而超出了机器人自身的工作范围，因此单个的机器人不能实现全部区域内的工作，通常是采用增加机器人的数量来解决。但这就需要投入大量的资金并占用一定的空间。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种柔性机器人***，它能令机器人可以对大于自身工作范围的作业对象进行作业，既减小机器人编程的工作量，也省去了增加机器人带来的巨大成本和空间位置要求。

实现上述目的的一种技术方案是：一种柔性机器人***，包括中央处理器、机器人、机器人控制器、工件置放体、工件置放体电机及工件置放体电机控制器，其中，

所述中央处理器用于响应用户的指令并发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号；

所述机器人控制器分别连接所述中央处理器及所述机器人并接受所述中央处理器的控制信号，以控制所述机器人的伺服电机的转速和位置，来形成所述机器人的运动轨迹并向中央处理器传递机器人的运行状态参数；

所述工件置放体为一旋转台并由所述工件置放体电机驱动；

所述工件置放体电机控制器分别连接所述中央处理器及所述工件置放体电机并接受所述中央处理器的控制信号，以控制所述工件置放体电机的转速和位置并向中央处理器传递所述工件置放体的位置状态参数。

上述的柔性机器人***，其中，所述工件置放体上均布地设置若干个工序区域，每个工序区域不大于所述机器人的工作范围；所述机器人以正交于与所述工件置放体上的初始工作区域的中心线的方式设置在所述工件置放体的一旁。

上述的柔性机器人***，其中，所述机器人具有六轴的自由度。

上述的柔性机器人***，其中，所述机器人控制器及工件置放体电机控制器均为伺服放大器。

上述的柔性机器人***，其中，所述中央处理器、机器人控制器及工件置放体电机控制器集成在机器人控制柜内。

本发明的柔性机器人***的技术方案，采用由中央处理器控制的工件置放体来配合机器人工作。与现有技术的增加机器人来扩展工作区域的方法相比具有以下优势：

1）省去了增加机器人带来的巨大成本和空间位置要求；

2）只需要编好一部分作业区域的作业程序，通过工件置放体的旋转使其它作业区域再现在已编好程序的作业区域内，节省了编程所需要的时间和工作量；

3）将工件置放体电机控制器和机器人控制器集成在一起并均连接在中央处理器上，这样中央处理器就可以像控制机器人的旋转轴一样控制工件置放体，使得机器人的位置和工件置放体的旋转可以实现精准的位置协调，使***的控制操作更加方便。另外，由于将工件置放体电机控制器集成于机器人控制柜内，硬件上不仅结构紧凑，而且不再需要一般伺服电机所必需的昂贵的伺服控制单元，节省了这部分成本。

附图说明

图1为本发明的柔性机器人***的结构示意图；

图2为本发明的柔性机器人***中的机器人在工作时的状态示意图；

图3为本发明的柔性机器人***的工作流程图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的柔性机器人***，包括中央处理器1、机器人2、机器人控制器3，工件置放体5、工件置放体电机6及工件置放体电机控制器4，其中，

中央处理器1用于响应用户的指令并发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号；

机器人控制器3分别连接中央处理器1及机器人2并接受中央处理器1的控制信号，以控制机器人2的伺服电机的转速和位置，来形成机器人2的运动轨迹并向中央处理器1传递机器人2的运行状态参数；

工件置放体5为一旋转台并由工件置放体电机6驱动；

工件置放体电机6控制器4分别连接中央处理器1及工件置放体电机6并接受中央处理器1的控制信号，以控制工件置放体电机6的转速和位置并向中央处理器1传递工件置放体5的位置状态参数。

再请参阅图2，工件置放体5的台面上均布地设置若干个工序区域51、52……5n，每个工序区域不大于机器人2的工作范围；

机器人2具有六轴的自由度，机器人2以正交于与工件置放体5上的初始工作区域51的中心线的方式设置在工件置放体5的一旁。

机器人控制器3及工件置放体电机控制器4均为伺服放大器。

中央处理器1、机器人控制器3及工件置放体电机控制器4集成在一机器人控制柜10内。

本发明的柔性机器人***的原理是：机器人2具有六轴的自由度，因此机器人2上有六个伺服电机，这些伺服电机的旋转角度决定了机器人2的位置和姿态；机器人控制器3通过位置、速度和力矩三种方式对这六个伺服电机进行控制，实现高精度的传动***定位；作业对象放置于工件置放体5上；在中央处理器1上编好一个工序区域的作业程序，通过工件置放体5的旋转使其它作业区域再现在已编好程序的工序区域内。工件置放体电机控制器6和机器人控制器3均连接在中央处理器1***处理器1就可以像控制机器人2的旋转轴一样控制工件置放体5，使得机器人1的位置和工件置放体5的旋转可以实现精准的位置协调，使***的控制操作更加方便。

再请参阅图3，使用本发明的一种柔性机器人***进行工作的流程是：

步骤一11，中央处理器1通过机器人控制器3使机器人2位于准备就绪的姿态；

步骤二12，机器人控制器3使工件置放体5旋转到初始位置，使工件置放体5的初始工序区域51的中心线与机器人2的机座轴线正交；

步骤三13，中央处理器1通过机器人控制器3使机器人2在工件置放体5的第一工序区域内作业；

步骤四14，中央处理器1判断作业是否全部完成，若没全部完成，则进行下一步骤；

步骤五15，中央处理器1通过工件置放体电机控制器4控制工件置放体5旋转一定的角度，使工件置放体5的第二工序区域52的中心线与机器人2的基座轴线正交；

步骤六16，中央处理器1通过机器人控制器3使机器人2在工件置放体5的第二工序区域52内进行与初始工序区域51内同样的作业，然后回到步骤四，再进行判断，若判断作业已经全部完成则进行步骤七；

步骤七17，结束本次作业。

本发明的柔性机器人***可以应用在多种制造工艺，也可以采用一个以上的工件置放体来配合机器人作业。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种柔性机器人***，用于对大于所述机器人工作范围的作业对象进行作业，包括中央处理器、机器人及机器人控制器，其特征在于，所述柔性机器人***还包括工件置放体、工件置放体电机及工件置放体电机控制器，

所述中央处理器用于响应用户的指令并发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号；

所述机器人控制器分别连接所述中央处理器及所述机器人并接受所述中央处理器的控制信号，以控制所述机器人的伺服电机的转速和位置，来形成所述机器人的运动轨迹并向中央处理器传递机器人的运行状态参数；

所述工件置放体为一旋转台并由所述工件置放体电机驱动；

所述工件置放体电机控制器分别连接所述中央处理器及所述工件置放体电机并接受所述中央处理器的控制信号，以控制所述工件置放体电机的转速和位置并向中央处理器传递所述工件置放体的位置状态参数，

所述工件置放体上均布地设置若干个工序区域，每个工序区域不大于所述机器人的工作范围；

所述机器人以正交于与所述工件置放体上的初始工作区域的中心线的方式设置在所述工件置放体的一旁，

所述机器人控制器及工件置放体电机控制器均为伺服放大器；

所述机器人具有六轴的自由度。

2.根据权利要求1所述的柔性机器人***，其特征在于，所述中央处理器、机器人控制器及工件置放体电机控制器集成在机器人控制柜内。