CN104959983B - 机器人手执示教方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人手执示教方法，该方法对于操作者无需编程，示教轨迹可以是任意轨迹，极大的降低了机器人的使用成本。该方法是：在学习步骤，机器人进入转矩模式，用手驱动机器人按照操作者需要的轨迹运动，主控器存贮各学习时刻时的各编码器的学习输出值或者经过各学习时长时的学习输出值。在复位步骤，各伺服电机处于位置或速度模式；在运行步骤，即通过各驱动器控制各伺服电机动作，使得各编码器的运行输出值按照存贮的学习输出值的规律进行变化，或者使得各编码器的经过各运行时长时的运行输出值按照存贮的经过各学习时长时的学习输出值的规律进行变化，这样各关节的动作即与在学习步骤中的各关节动作完全一致。

Description

机器人手执示教方法

技术领域

本发明涉及机器人示教方法。

背景技术

针对现代工业快速多变以及日益增长的复杂性要求，继柔性制造、计算机集成制造、精良生产及并行工程，在面向未来工业应用的生产单元中，机器人不仅被要求“不知疲倦”地进行重复工作，而且能作为一个高度柔性、开放并具有友好的人机交互功能的可编程、可重构制造单元融合到制造业***中。这一能力的实现要求现阶段机器人技术整体的进步，示教技术就是其中重要的一项。机器人因为能被编程完成不同的任务而被视为柔性的自动化设备。通过某一设备或方式实现对机器人作业任务的编程，这个过程就是机器人的示教过程。

常规的示教方法主要有两种，一种是通过示教器示教；另一种是通过离线软件，生成机器人运行的轨迹文件，机器人按照轨迹文件的数据运行。前者用于一般的规则集合轨迹运行，如直线、圆弧等，后者除了可以实现直线、圆弧等的示教外，还可示教复杂的曲线示教，但是，离线软件使用起来比较复杂，对操作者有较高的要求，并且现场数模采集工作量大，另外软件价格很高，影响了机器人的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人手执示教方法，使用该方法，机器人能够记录操作者用手驱动机器人而使得机器人按照操作者意愿进行运动的示教轨迹，并且机器人能够按照所记录的示教轨迹运行；该方法对于操作者无需编程，而且示教轨迹可以是任意轨迹，对操作者无任何要求，极大的降低了机器人的使用成本；该方法使用的零部件等属于常规零部件，制造成本低。

本发明的机器人手执示教方法，所述机器人包括主控器、至少一个关节；所述关节包括两个手臂、驱动两个手臂相对运动的驱动机构，驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；主控器与各驱动器电连接，各编码器的输出接主控器；

所述机器人手执示教方法包括下述步骤：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，各伺服电机输出大小不同或相同、方向不同或相同的输出扭矩；机器人处于静止状态；

a2、以外力驱动机器人，使得机器人的至少一个关节中的两个手臂在外力驱动下作相对运动；外力驱动机器人时作为学习起始时刻开始计时，或外力驱动机器人之前某个时刻作为学习起始时刻开始计时，主控器记录各编码器在每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值，直到外力停止；

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，各编码器在运行起始时刻及每隔时间z的各运行时刻时的运行输出值与编码器在学习起始时刻及每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值相等。

本发明同时提供了与上述的机器人手执示教方法属于同一发明构思的另一个机器人手执示教方法。

该机器人手执示教方法，所述机器人包括主控器、至少一个关节；所述关节包括两个手臂、驱动两个手臂相对运动的驱动机构，驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；主控器与各驱动器电连接，各编码器的输出接主控器；

所述机器人手执示教方法包括下述步骤：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，各伺服电机输出大小不同或相同、方向不同或相同的输出扭矩；机器人处于静止状态；

a2、以外力驱动机器人，使得机器人的至少一个关节中的两个手臂在外力驱动下作相对运动；主控器按照下述方法记录各编码器在学习起始时刻及经过各学习时长时的学习输出值，直到外力停止：外力驱动机器人时作为学习起始时刻开始计时，或外力驱动机器人之前某个时刻作为学习起始时刻开始计时，主控器记录学习开始时刻的学习输出值，并读取各编码器在每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值；如果后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值大于或等于一个设定值，则主控器记录后一时刻学习输出值、前后两次记录学习输出值之间的学习时长；所述后一时刻学习输出值即是经过该学习时长时的学习输出值；如果后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值小于所述设定值，则主控器不记录后一时刻学习输出值；

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，各编码器在运行起始时刻及经过各运行时长时的运行输出值与编码器在学习起始时刻及经过各学习时长时的学习输出值相等。

本发明的有益效果：在学习步骤，机器人进入低阻力的转矩模式，可以用手驱动机器人按照操作者需要的轨迹运动，在机器人运动的过程中，各编码器的学习输出值会随时间变化，主控器存贮各学习时刻时的学习输出值或者经过各学习时长时的学习输出值。在复位步骤，机器人回到起始时刻的初速状态，并且各伺服电机处于位置或速度模式；在运行步骤，即通过各驱动器控制各伺服电机动作，使得各编码器的每隔时间z的运行输出值按照存贮的每隔时间t的学习输出值的规律进行变化，或者使得各编码器的经过各运行时长时的运行输出值按照存贮的经过各学习时长时的学习输出值的规律进行变化，这样各关节的动作即与在学习步骤中的各关节动作完全一致。简而言之，本方法在示教时，用手驱动机器人按照操作者需要的轨迹运动，机器人***记录运动轨迹，在运行时机器人按照记录的示教轨迹运行，简化了机器人的应用示教。该方法对于操作者无需编程，而且示教轨迹可以是任意轨迹，对操作者无任何要求，极大的降低了机器人的使用成本；该方法使用的零部件等属于常规零部件，制造成本低。

主控器记录机器人在学习步骤中各个关节中的编码器位置(学习输出值)，以此形成轨迹数据，当机器人自动运行时，按照单位时间逐点运行，此方法可以避免产生大量无效数据。尤其是“根据后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值的大小判断是否记录后一时刻学习输出值的方法”，比起常规的采用定时记录位置方法，优势更加明显，如果采用常规方法，当示教时发生停顿或缓慢移动时，会产生大量的记录数据，占用资源，并且难以剔除，给运行控制带来不利影响。

上述的机器人手执示教方法，其特征是：在步骤a2进行的同时，还有下述步骤：

d1、主控器把后一次记录的各编码器学习输出值与前一次记录的各编码器学习输出值进行比较，判断各关节中的一个手臂相对于另一个手臂的运动方向，并以该运动方向为该关节的正方向；

d2、若伺服电机的输出扭矩使得该关节中的一个手臂相对于另一个手臂具有沿所述正方向运动的趋势，则以主控器通过驱动器控制该伺服电机，使得该伺服电机的输出扭矩增大；若输出扭矩使得一个手臂相对于另一个手臂具有沿与所述正方向相反的反方向运动的趋势，则以主控器通过驱动器控制该伺服电机，使得该伺服电机的输出扭矩减小或改变输出扭矩的方向。

该步骤能够使得机器人在学习步骤处于助力模式，降低了以手驱动机器人所需要的力量。

上述的机器人手执示教方法，时间z是时间t的倍数，或者运行时长是学习时长的倍数。时间z可以是时间t的整数倍，或者运行时长是学习时长的整数倍(此时运行步骤时机器人动作比学习步骤快)，时间t也可以是时间z的整数倍，或者学习时长是运行时长的整数倍(此时学习步骤时机器人动作比运行步骤快)。

上述的机器人手执示教方法，主控器与各驱动器是一体。

上述的机器人手执示教方法，驱动机构还包括减速器，减速器的输入轴与伺服电机的输出轴相连；减速器壳体和伺服电机的机座固定在一个关节中一个手臂上，减速器输出轴与该关节中的另一个手臂相连。

上述的机器人手执示教方法，所述机器人至少包括第一关节、第二关节两个关节；第一关节中的两个手臂中的一个是固定座，另一个是相对于固定座运动的第一手臂；第二关节中的两个手臂中的一个是第一手臂，另一个是相对于第一手臂运动的第二手臂。

上述的机器人手执示教方法，驱动机构还包括螺母丝杆机构，螺母固定在关节中一个手臂上，与螺母配合的丝杆与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于丝杆的方向上滑动设置在螺母或该关节中的一个手臂上。

上述的机器人手执示教方法，驱动机构还包括齿轮齿条机构，齿条固定在关节中一个手臂上，与齿条配合的齿轮与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于齿条的方向上滑动设置在该关节中的一个手臂上。

附图说明

图1是机器人关节的结构示意图；

图2是机器人主控器、伺服电机等原理框图；

图3是学习起始时刻的机器人关节的原理图；

图4是学习起始时刻的关节1、2的俯视原理图；

图5是学习结束时刻的机器人关节的原理图；

图6是学习结束时刻的关节1、2的俯视原理图。

具体实施方式

参见图1所示的机器人包括关节1‐5共5个关节。

关节1包括作为手臂11的固定座、手臂12、驱动手臂12相对于固定座转动的驱动机构13、法兰盘14等。驱动机构13包括伺服电机131、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器132、与伺服电机131相连的编码器133、减速器134。法兰盘14固定在手臂(固定座)11上，伺服电机131和减速器134壳体均固定在法兰盘14上。减速器134的输入轴与伺服电机131的输出轴相连；减速器134输出轴与手臂12通过螺栓15相连。伺服电机131动作，通过减速器134带动手臂12相对于固定座11绕轴线16在水平面内转动。

关节2包括手臂12、手臂22、驱动手臂12和手臂22相对转动的驱动机构23、法兰盘24等。驱动机构23包括伺服电机231、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器232、与伺服电机231相连的编码器233、减速器234。法兰盘24固定在手臂22上，伺服电机231和减速器234壳体均固定在法兰盘24上。减速器234的输入轴与伺服电机231的输出轴相连；减速器234输出轴与手臂12通过螺栓25相连。伺服电机231动作，通过减速器234带动手臂22相对于手臂12绕轴线26在水平面内转动。

关节3包括手臂22、手臂32、驱动手臂32相对于手臂22上下移动的驱动机构33、电机支架34、线轨等。驱动机构33包括伺服电机331、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器332、与伺服电机331相连的编码器333、联轴器335、螺母丝杆机构等。螺母丝杆机构包括转动设置在丝杠座337上的丝杠336、固定在手臂22上的滑块座338、与丝杠配合并固定在滑块座338上的螺母339等。线轨包括设置在滑块座上的线轨滑块37、与线轨滑块上下滑动配合的导轨38。电机支架34和丝杠座均固定在手臂32上，手臂32与导轨固定。伺服电机331动作，通过联轴器驱动丝杠转动，由于螺母通过滑块座固定在手臂22上，所以丝杠在转动的同时相对于螺母上下移动。丝杠上下移动时，丝杠座、伺服电机333、手臂32、导轨等一起相对于滑块座(和手臂22)上下移动。线轨设置在滑块座与手臂32之间，对手臂的上下移动起到导向作用。

关节4主要包括手臂32、手臂42、驱动手臂42相对于手臂32转动的驱动机构43等。驱动机构43包括伺服电机431、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器432、与伺服电机431相连的编码器433、减速器434。伺服电机431和减速器434壳体均固定在手臂32上。减速器434的输入轴与伺服电机431的输出轴相连；减速器434输出轴与手臂42通过螺栓45相连。伺服电机431动作，通过减速器434带动手臂42相对于手臂32绕轴线在水平面内转动。

关节5主要包括手臂42、手臂52、驱动手臂52相对于手臂42转动的驱动机构53等。驱动机构53包括伺服电机531、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器532、与伺服电机531相连的编码器533、减速器534。伺服电机531和减速器534壳体均固定在手臂42上。减速器534的输入轴与伺服电机531的输出轴相连；减速器534输出轴与手臂52通过螺栓55相连。伺服电机531动作，通过减速器534带动手臂52相对于手臂42绕轴线在竖直面内转动。

参见图2，主控器6与各驱动器132、232、332、432、532电连接，各编码器133、233、333、433、533的输出接主控器。

实施例1：

第一种机器人手执示教方法如下：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，假定伺服电机131输出使得手臂12相对于手臂11在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩n1，伺服电机231输出使得手臂22相对于手臂12在水平面具有顺时针转动趋势的输出扭矩n2；伺服电机331输出使得手臂32相对于手臂22在竖直面具有向上移动趋势的输出扭矩n3；伺服电机431输出使得手臂42相对于手臂31在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩n4，伺服电机531输出使得手臂52相对于手臂42在竖直具有顺时针转动趋势的输出扭矩n5；机器人处于静止状态。

a2、以手驱动机器人，假定驱动时，关节1、2、3动作(指某个关节中的两个手臂产生了相对运动)，关节4、5未动作(指某个关节中的两个手臂未产生相对运动)。手驱动机器人时作为学***面内的夹角为Y0，手臂32顶端高出手臂22所在水平面的高度为H0。参见图5、6，在经过5s后(学***面内的夹角为Y1，手臂32顶端高出手臂22所在水平面的高度为H1。

表1(各学习时刻，各编码器的学习输出值):

时刻	0s	1s	2s	3s	4s	5s
							编码器133	0	1	2	3	5	8
编码器233	0	2	3	5	5	9

编码器333	0	0.3	0.4	0.6	0.9	1.2
							编码器433	0	0	0	0	0	0
编码器533	0	0	0	0	0	0

表1中，因关节4、5未动作，所以编码器433、533学习输出值保持不变。

对于关节1，主控器记录的编码器133的学***面具有逆时针转动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器132控制伺服电机131，使得伺服电机131的输出扭矩n1减小，或改变输出扭矩n1的方向，做到对手操作机器人的助力。

对于关节2，主控器记录的编码器233的学***面具有顺时针转动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器232控制伺服电机231，使得伺服电机231的输出扭矩n2增大，对手操作机器人的助力。

对于关节3，主控器记录的编码器333的学习输出值逐渐增大(参见表1)，手臂32相对于手臂22一直降低。由于伺服电机331的输出扭矩n3使得手臂32相对于手臂22在竖直面具有向上移动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器332控制伺服电机331，使得伺服电机331的输出扭矩n3减小，或改变输出扭矩n3的方向，做到对移动手臂32的助力。

对于关节4、5，主控器记录的编码器433、533的学习输出值不变(参见表1)，伺服电机431、531的输出扭矩n4、n5大小、方向均保持不变。

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；各伺服电机动作，使得机器人回到起始时刻的状态，也就是说，各关节中的两个手臂的相对位置回归到学习起始时刻的状态。

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，主控器记录各编码器在运行起始时刻及每隔时间2s的各运行时刻时的运行输出值；各编码器在运行起始时刻及每隔2s的各运行时刻时的运行输出值参见表2(与编码器在学习起始时刻及每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值相等)。

表2(各运行时刻，各编码器的运行输出值)：

时刻	0s	2s	4s	6s	8s	10s
							编码器133	0	1	2	3	5	8
编码器233	0	2	3	5	5	9
							编码器333	0	0.3	0.4	0.6	0.9	1.2
编码器433	0	0	0	0	0	0
							编码器533	0	0	0	0	0	0

实施例2：

第二种机器人手执示教方法如下：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，假定伺服电机131输出使得手臂12相对于手臂11在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩n1，伺服电机231输出使得手臂22相对于手臂12在水平面具有顺时针转动趋势的输出扭矩n2；伺服电机331输出使得手臂32相对于手臂22在竖直面具有向上移动趋势的输出扭矩n3；伺服电机431输出使得手臂42相对于手臂31在水平面具有逆时针转动趋势的输出扭矩n4，伺服电机531输出使得手臂52相对于手臂42在竖直具有顺时针转动趋势的输出扭矩n5；机器人处于静止状态。

a2、以手驱动机器人，假定驱动时，关节1、2、3动作(指某个关节中的两个手臂产生了相对运动)，关节4、5未动作(指某个关节中的两个手臂未产生相对运动)。手驱动机器人时作为学习起始时刻开始计时，各编码器在每隔1s的各学习时刻时的学习输出值参见表3。表3中，因关节4、5未动作，所以编码器433、533学习输出值保持不变。假定对于编码器133、233、333、433、533来说，主控器设定的开始记录有关数据的设定值分别是0.4、0.3、0.2、0.3、0.3。

现以关节1为例说明。编码器133主控器先记录学习开始时刻(第0s时)的学习输出值0，然后每隔1s读取各学习时刻时的学习输出值。对于第1s时，编码器133学习输出值为1。因第1s时学习输出值为1与第0s时的学习输出值0的差值的绝对值为1，大于开始记录有关数据的设定值0.4，所以主控器记录第1s时的学习输出值1、前后两次记录学习输出值之间的学习时长1s。因第2s时学习输出值为1.2与第1s时的学习输出值1的差值的绝对值为0.2，小于开始记录有关数据的设定值0.4，主控器不记录第2s时的学习输出值。同样，因第3s时学习输出值为1.3与第2s时的学习输出值1.2的差值的绝对值为0.1，小于开始记录有关数据的设定值0.4，主控器不记录第3s时的学习输出值。因第4s时学习输出值为5与第3s时的学习输出值1.3的差值的绝对值为3.7，大于开始记录有关数据的设定值0.4，主控器记录第4s时的学习输出值5、前后两次记录学习输出值(记录第4s时的学习输出值与记录第1s时的学习输出值)之间的学习时长3s。因第5s时学习输出值为8与第4s时的学习输出值5的差值的绝对值为3，大于开始记录有关数据的设定值0.4，主控器记录第5s时的学习输出值8、前后两次记录学习输出值(记录第5s时的学习输出值与记录第4s时的学习输出值)之间的学习时长1s。对于关节1，主控器记录的学习时长与经过该学习时长时的学习输出值参见表4。

同样的方法，对于关节2‐5，主控器记录的学习时长与经过该学习时长时的学习输出值参见表5‐8。表4‐8中，学习时长为0s表示学习开始时刻。

参见图3、4，在开始计时的0s时(学***面内的夹角为Y0，手臂32顶端高出手臂22所在水平面的高度为H0。参见图5、6，在经过5s后(学***面内的夹角为Y1，手臂32顶端高出手臂22所在水平面的高度为H1。所述后一时刻学习输出值即是经过该学习时长时的学习输出值；如果后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值小于所述设定值，

表3(各学习时刻，各编码器的学习输出值)：

时刻	0s	1s	2s	3s	4s	5s
							编码器133	0	1	1.2	1.3	5	8
编码器233	0	2	3	3.1	5	9
							编码器333	0	0.3	0.4	0.6	0.9	1.2
编码器433	0	0	0	0	0	0
							编码器533	0	0	0	0	0	0

表4：

运行时长	0s	1s	3s	1s
					编码器133	0	1	5	8

表5：

学习时长	0s	1s	2s	1s	1s
						编码器233	0	2	3	5	9

表6：

学习时长	0s	1s	2s	1s	1s
						编码器333	0	0.3	0.6	0.9	1.2

表7：

学习时长	0s
		编码器433	0

表8：

学习时长	0s
		编码器533	0

表9：

运行时长	0s	0.5s	1.5s	0.5s
					编码器133	0	1	5	8

表10：

运行时长	0s	0.5s	1s	0.5s	0.5s
						编码器233	0	2	3	5	9

表11：

运行时长	0s	0.5s	1s	0.5s	0.5s
						编码器333	0	0.3	0.6	0.9	1.2

表12：

运行时长	0s
		编码器433	0

表13：

运行时长	0s
		编码器533	0

对于关节1，主控器记录的编码器133的学***面具有逆时针转动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器132控制伺服电机131，使得伺服电机131的输出扭矩n1减小，或改变输出扭矩n1的方向，做到对手操作机器人的助力。

对于关节2，主控器记录的编码器233的学***面具有顺时针转动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器232控制伺服电机231，使得伺服电机231的输出扭矩n2增大，对手操作机器人的助力。

对于关节3，主控器记录的编码器333的学习输出值逐渐增大(参见表6)，手臂32相对于手臂22一直降低。由于伺服电机331的输出扭矩n3使得手臂32相对于手臂22在竖直面具有向上移动趋势，所以在学习步骤过程中，则以主控器通过驱动器332控制伺服电机331，使得伺服电机331的输出扭矩n3减小，或改变输出扭矩n3的方向，做到对移动手臂32的助力。

对于关节4、5，主控器记录的编码器433、533的学习输出值不变(参见表7、8)，伺服电机431、531的输出扭矩n4、n5大小、方向均保持不变。

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；各伺服电机动作，使得机器人回到起始时刻的状态，也就是说，各关节中的两个手臂的相对位置回归到学习起始时刻的状态。

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各关节中的各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，各编码器在运行起始时刻及经过各运行时长时运行输出值与编码器在学习起始时刻及经过各学习时长时的学习输出值相等。如果学习时长是相应的运行时长的两倍时，各运行时长与经过各学习时长时的学习输出值的对应表格见表9‐13。

Claims (10)

1.机器人手执示教方法，所述机器人包括主控器、至少一个关节；所述关节包括两个手臂、驱动两个手臂相对运动的驱动机构，驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；主控器与各驱动器电连接，各编码器的输出接主控器；

所述机器人手执示教方法包括下述步骤：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，各伺服电机输出大小不同或相同、方向不同或相同的输出扭矩；机器人处于静止状态；

a2、以外力驱动机器人，使得机器人的至少一个关节中的两个手臂在外力驱动下作相对运动；外力驱动机器人时作为学习起始时刻开始计时，或外力驱动机器人之前某个时刻作为学习起始时刻开始计时，主控器记录各编码器在每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值，直到外力停止；

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，各编码器在运行起始时刻及每隔时间z的各运行时刻时的运行输出值与编码器在学习起始时刻及每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值相等。

2.如权利要求1所述的机器人手执示教方法，其特征是：时间z是时间t的倍数。

3.机器人手执示教方法，所述机器人包括主控器、至少一个关节；所述关节包括两个手臂、驱动两个手臂相对运动的驱动机构，驱动机构包括伺服电机、与伺服电机电连接以控制伺服电机的驱动器、编码器；主控器与各驱动器电连接，各编码器的输出接主控器；

所述机器人手执示教方法包括下述步骤：

a、学习步骤：

a1、通过各驱动器使得各伺服电机处于转矩模式，各伺服电机输出大小不同或相同、方向不同或相同的输出扭矩；机器人处于静止状态；

a2、以外力驱动机器人，使得机器人的至少一个关节中的两个手臂在外力驱动下作相对运动；主控器按照下述方法记录各编码器在学习起始时刻及经过各学习时长时的学习输出值，直到外力停止：外力驱动机器人时作为学习起始时刻开始计时，或外力驱动机器人之前某个时刻作为学习起始时刻开始计时，主控器记录学习开始时刻的学习输出值，并读取各编码器在每隔时间t的各学习时刻时的学习输出值；如果后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值大于或等于一个设定值，则主控器记录后一时刻学习输出值、前后两次记录学习输出值之间的学习时长；所述后一时刻学习输出值即是经过该学习时长时的学习输出值；如果后一时刻学习输出值与前一时刻学习输出值的差值的绝对值小于所述设定值，则主控器不记录后一时刻学习输出值；

b、复位步骤：通过各驱动器使得各伺服电机处于位置或速度模式；

c、运行步骤：

主控器通过各驱动器控制各伺服电机动作；各驱动器驱动各伺服电机时作为运行起始时刻开始计时，各编码器在运行起始时刻及经过各运行时长时的运行输出值与编码器在学习起始时刻及经过各学习时长时的学习输出值相等。

4.如权利要求3所述的机器人手执示教方法，其特征是：运行时长是学习时长的倍数。

5.如权利要求1-4任一所述的机器人手执示教方法，其特征是：在步骤a2进行的同时，还有下述步骤：

d1、主控器把后一次记录的各编码器学习输出值与前一次记录的各编码器学习输出值进行比较，判断各关节中的一个手臂相对于另一个手臂的运动方向，并以该运动方向为该关节的正方向；

d2、若伺服电机的输出扭矩使得该关节中的一个手臂相对于另一个手臂具有沿所述正方向运动的趋势，则以主控器通过驱动器控制该伺服电机，使得该伺服电机的输出扭矩增大；若输出扭矩使得一个手臂相对于另一个手臂具有沿与所述正方向相反的反方向运动的趋势，则以主控器通过驱动器控制该伺服电机，使得该伺服电机的输出扭矩减小或改变输出扭矩的方向。

6.如权利要求1-4任一所述的机器人手执示教方法，其特征是：所述外力指人的臂力。

7.如权利要求1-4任一所述的机器人手执示教方法，其特征是：驱动机构还包括减速器，减速器的输入轴与伺服电机的输出轴相连；减速器壳体和伺服电机的机座固定在一个关节中一个手臂上，减速器输出轴与该关节中的另一个手臂相连。

8.如权利要求7所述的机器人手执示教方法，其特征是：所述机器人至少包括第一关节、第二关节两个关节；第一关节中的两个手臂中的一个是固定座，另一个是相对于固定座运动的第一手臂；第二关节中的两个手臂中的一个是第一手臂，另一个是相对于第一手臂运动的第二手臂。

9.如权利要求1-4任一所述的机器人手执示教方法，其特征是：驱动机构还包括螺母丝杆机构，螺母固定在关节中一个手臂上，与螺母配合的丝杆与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于丝杆的方向上滑动设置在螺母或该关节中的一个手臂上。

10.如权利要求1-4任一所述的机器人手执示教方法，其特征是：驱动机构还包括齿轮齿条机构，齿条固定在关节中一个手臂上，与齿条配合的齿轮与伺服电机输出轴相连；伺服电机的机座固定在该关节中的另一个手臂上；另一个手臂在平行于齿条的方向上滑动设置在该关节中的一个手臂上。