一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，包括真實手持盒模塊、真實工業(yè)機器人模塊以及虛擬工業(yè)機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和（或）真實機器人進(jìn)行控制，實現(xiàn)機器人的操作與編程。本發(fā)明用實際手持盒替代虛擬手持盒，解決了虛擬手持盒的存在的問題；使用實際手持盒控制虛擬機器人本體，解決了用實際機器人作為教學(xué)的設(shè)備存在的問題；從控制角度來看，將虛擬機器人和實際機器人同等看待，不作區(qū)分，可以根據(jù)實際的教學(xué)需要，使用不同的配置形式；可以先在虛擬機器人中反復(fù)測試、修改、驗證，在確認(rèn)沒有問題后，然后再在實際機器人中真實地再現(xiàn)，可以最大限度地提高實驗效率，避免算法問題帶來的設(shè)備損壞等風(fēng)險。
【專利說明】—種工業(yè)機器人教學(xué)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種教學(xué)裝置，具體地說是工業(yè)機器人教學(xué)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)進(jìn)步及企業(yè)的發(fā)展需要，工業(yè)機器人開始全面進(jìn)入社會各個領(lǐng)域，在各類機電院校中開設(shè)工業(yè)機器人專業(yè)或相關(guān)課程，成為教育培訓(xùn)領(lǐng)域的迫切要求。本裝置用于工業(yè)機器人的操作及編程實驗實習(xí)輔助教學(xué)及科研工作中。
[0003]工業(yè)機器人教學(xué)培訓(xùn)、實驗實習(xí)的實踐手段，通常有兩種方法:
[0004]一、直接在實際的工業(yè)機器人上，通過實際的手持盒進(jìn)行操作、編程練習(xí)。
[0005]這種方法存在如下問題:
[0006]1.對于初學(xué)者，機器人的操作編程，操作不當(dāng)會造成人身安全問題
[0007]2.因操作不當(dāng)，造成的設(shè)備安全問題；
[0008]3.每次操作編程，都會是一筆實際的開銷:材料、磨損等。
[0009]二、或者通過操作計算機中的虛擬手持盒，控制虛擬機器人，學(xué)習(xí)操作、編程。
[0010]這種方法帶來的問題是:
[0011 ] 1.虛擬手持盒是PC機中的一個純軟件應(yīng)用，通過鼠標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，模擬實際的手持盒操作。使用中操作麻煩，效率較低。
[0012]2.虛擬手持盒中的操作編程軟件跟實際手持盒中的軟件不完全一致，不能完全替代使用實際手持盒的教學(xué)編程，由虛擬機器人轉(zhuǎn)向?qū)嶋H機器人的教學(xué)中需要再次學(xué)習(xí)實際手持盒的操作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種將實際手持盒與虛擬機器人本體相結(jié)合的工業(yè)機器人教學(xué)裝置。
[0014]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，包括真實手持盒模塊、真實工業(yè)機器人模塊以及虛擬工業(yè)機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和(或)真實機器人進(jìn)行控制，實現(xiàn)機器人的操作與編程，協(xié)助教師完成教學(xué)工作。
[0015]所述真實手持盒模塊控制虛擬工業(yè)機器人模塊動作，該動作可以與真實工業(yè)機器人模塊運動一致，也可以各自獨立運動。
[0016]所述一個真實手持盒模塊和(或)多個虛擬工業(yè)機器人模塊和(或)多個真實工業(yè)機器人模塊構(gòu)成一個基本教學(xué)單兀。
[0017]多個所述基本教學(xué)單元構(gòu)成一個小組教學(xué)單元。
[0018]多個所述小組教學(xué)單元構(gòu)成一個實驗室。
[0019]有益效果:本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020]1、用實際手持盒替代虛擬手持盒，解決了虛擬手持盒的存在的問題
[0021]2、使用實際手持盒控制虛擬機器人本體，解決了用實際機器人作為教學(xué)的設(shè)備存在的問題。
[0022]3、從控制角度來看，將虛擬機器人和實際機器人同等看待，不作區(qū)分，可以根據(jù)實際的教學(xué)需要，使用不同的配置形式。
[0023]4、對于一些諸如軌跡優(yōu)化、姿態(tài)控制類的算法實驗，可以先在虛擬機器人中反復(fù)測試、修改、驗證，在確認(rèn)沒有問題后，然后再在實際機器人中真實地再現(xiàn)，可以最大限度地減少直接用實際機器人來驗證。提高實驗效率，避免算法問題帶來的設(shè)備損壞等風(fēng)險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為基本教學(xué)單元模式框圖；
[0025]圖2為小組教學(xué)單元模式框圖；
[0026]圖3為實驗室模式框圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0028]一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，包括真實手持盒模塊、真實工業(yè)機器人模塊以及虛擬工業(yè)機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和(或)真實機器人進(jìn)行控制，實現(xiàn)機器人的操作與編程，協(xié)助教師完成教學(xué)工作。真實手持盒模塊控制虛擬工業(yè)機器人模塊動作，該動作可以與真實工業(yè)機器人模塊運動一致，也可以各自獨立運動。
[0029]如圖1所示為基本教學(xué)單元模式，該模式的配置形式是，I個真實的手持盒控制η個真實工業(yè)機器人模塊及(或)m個虛擬工業(yè)機器人模塊。根據(jù)教學(xué)、培訓(xùn)的情況，這里m、n典型的取值是:
[0030]1.n=l，m=l，在虛擬機器人上學(xué)習(xí)操作編程、做算法驗證，在實際機器人中再現(xiàn)；
[0031]2.n=0, m=l,在虛擬機器人上學(xué)習(xí)操作編程、做算法驗證；
[0032]3.m、η也可以是其它值，但是m、η不能同時為O。
[0033]這種模式中，只有一個手持盒，一般用于單人操作。
[0034]如圖2所示為小組教學(xué)單元模式，該模式是由j個基本教學(xué)單元組成，用于多人的學(xué)習(xí)操作編程、做算法驗證，并在實際機器人中再現(xiàn)。這里，典型的小組教學(xué)模式是:
[0035]在j -1個基本教學(xué)單元中配置虛擬機器人，即n=0，m=l ;剩下的一個基本教學(xué)單元配置實際機器人。這樣做的好處是，可以多人同時工作，而不要需要在每個教學(xué)單元中都配置實際機器人，節(jié)省了購置實際機器人的費用。
[0036]同時為了管理該小組，可以根據(jù)需要配置相應(yīng)的管理機，也可以不配置管理機。
[0037]圖3所示為實驗室模式，在大量學(xué)員，比如以班級為對象的教學(xué)、科研等實踐活動中，由于人數(shù)較多，單個的小組教學(xué)單元模式可能會影響教學(xué)效果及教學(xué)效率，為此可以在小組教學(xué)單元模式的基礎(chǔ)上，組建實驗室。
[0038]在實驗室模式中，根據(jù)教學(xué)效果以及學(xué)員人數(shù)，配置k個小組教學(xué)單元。
[0039]每組教學(xué)單元可以單獨配置管理機，也可以共用管理機，。也可以不配置管理機。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，其特征在于:包括真實手持盒模塊、真實工業(yè)機器人模塊以及虛擬工業(yè)機器人模塊；所述真實手持盒模塊對虛擬機器人和(或)真實機器人進(jìn)行控制，實現(xiàn)機器人的操作與編程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，其特征在于:所述真實手持盒模塊控制虛擬工業(yè)機器人模塊動作，該動作可以與真實工業(yè)機器人模塊運動一致，也可以各自獨立運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，其特征在于:所述一個真實手持盒模塊和(或)多個虛擬工業(yè)機器人模塊和(或)多個真實工業(yè)機器人模塊構(gòu)成一個基本教學(xué)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，其特征在于:多個所述基本教學(xué)單元構(gòu)成一個小組教學(xué)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種工業(yè)機器人教學(xué)裝置，其特征在于:多個所述小組教學(xué)單元構(gòu)成一個實驗室。
【文檔編號】G09B25/02GK104240580SQ201310699805
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】周伯榮, 吳樂平, 祁連祥, 周堅強, 金世光 申請人:南京旭上數(shù)控技術(shù)有限公司