本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有背部按鍵的機(jī)器人示教器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的推廣應(yīng)用，越來(lái)越多的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用于生產(chǎn)中，而這些工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)過(guò)程中的可操作性和調(diào)試的方便性成為急需解決的問(wèn)題之一，目前多采用示教器針對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行相關(guān)的操作和調(diào)試。

機(jī)器人示教器一般具有液晶屏、蜂鳴器、使能開(kāi)關(guān)和若干操作按鍵，并且操作按鍵都布置在示教器正面，使能開(kāi)關(guān)布置在示教器背面。但是示教器作為一種手持設(shè)備，整體尺寸有限，布置較多按鍵時(shí)需要占用很大的正面空間，限制了按鍵總數(shù)。常規(guī)的解決方法是使用觸摸屏輸入，而作為一種工業(yè)控制設(shè)備，觸摸屏輸入相對(duì)按鍵，仍然有可靠性低、輸入效率低的缺點(diǎn)。因此在示教器整體設(shè)計(jì)中存在著按鍵數(shù)量較多而示教器正面面積有限的矛盾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種具有背部按鍵的機(jī)器人示教器，使用示教器背面的空間放置按鍵并通過(guò)顯示屏、蜂鳴器來(lái)提示當(dāng)前手指所處按鍵位置的方法解決背部按鍵盲打問(wèn)題，從而解決上述矛盾，背面按鍵直觀，提高了示教器操作的便利性和準(zhǔn)確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案：

一種具有背部按鍵的機(jī)器人示教器，包括顯示屏，在示教器背部設(shè)置有至少一個(gè)控制機(jī)器人動(dòng)作的機(jī)械按鍵，在每個(gè)所述機(jī)械按鍵上設(shè)置有觸摸按鍵，通過(guò)觸摸按鍵的觸摸反饋信號(hào)將手指所放置的當(dāng)前機(jī)械按鍵信息反饋至顯示屏進(jìn)行相應(yīng)的提示，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制機(jī)器人動(dòng)作。本實(shí)用新型通過(guò)在背部設(shè)置機(jī)械按鍵，并在機(jī)械按鍵上設(shè)置觸摸按鍵，在手指觸摸到相應(yīng)機(jī)械按鍵上的觸摸按鍵時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的顯示提示，從而操作人員在確認(rèn)后進(jìn)一步的按下相應(yīng)機(jī)械按鍵進(jìn)行機(jī)器人動(dòng)作的操作，實(shí)現(xiàn)了操作人員無(wú)需觀察示教器背部按鍵的準(zhǔn)確盲打操作。

優(yōu)選的，還包括示教器MCU，所述觸摸反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)示教器MCU處理后，由示教器MCU或通知外部機(jī)器人控制器控制顯示屏進(jìn)行相應(yīng)的提示。根據(jù)示教器成本和MCU硬件集成度，可采用集成了顯示驅(qū)動(dòng)的示教器MCU處理觸摸反饋信號(hào)后直接控制顯示屏顯示，或采用無(wú)集成顯示驅(qū)動(dòng)的示教器MCU發(fā)送相應(yīng)信息至外部機(jī)器人控制器來(lái)驅(qū)動(dòng)控制顯示屏顯示。

優(yōu)選的，還包括蜂鳴器，所述觸摸反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)示教器MCU處理后，示教器MCU驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音提示操作者手指所放置的當(dāng)前機(jī)械按鍵功能。采用進(jìn)一步的蜂鳴器聲音提示可提高操作的便利性和準(zhǔn)確性。

優(yōu)選的，所述蜂鳴器發(fā)出的聲音根據(jù)不同機(jī)械按鍵而不同。根據(jù)不同機(jī)械按鍵發(fā)出不同的蜂鳴器聲音可進(jìn)一步提示操作者相關(guān)操作信息，提高操作的便利性和準(zhǔn)確性。

優(yōu)選的，所述觸摸按鍵為凸起設(shè)置。將觸摸按鍵進(jìn)行凸起設(shè)置，可進(jìn)一步方便操作人員的準(zhǔn)確觸摸操作，避免誤操作。

優(yōu)選的，所述機(jī)械按鍵包括至少1對(duì)機(jī)械按鍵，用于控制機(jī)器人相應(yīng)軸的正向和負(fù)向動(dòng)作。根據(jù)機(jī)器人的軸正向和負(fù)向動(dòng)作控制操作將機(jī)械按鍵成對(duì)設(shè)置，以提高操作的便利性。

優(yōu)選的，所述機(jī)械按鍵分為3個(gè)區(qū)，第一個(gè)區(qū)有3對(duì)機(jī)械按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第1、2、3軸的動(dòng)作或者X、Y、Z位置坐標(biāo)的動(dòng)作；第二個(gè)區(qū)有3對(duì)機(jī)械按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第4、5、6軸的動(dòng)作或者Rx、Ry、Rz姿態(tài)坐標(biāo)的動(dòng)作；第三個(gè)區(qū)有至少2對(duì)機(jī)械按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第7軸及外部軸的動(dòng)作。依據(jù)工業(yè)機(jī)器人的軸功能，將機(jī)械按鍵分為3個(gè)區(qū)，分別對(duì)應(yīng)機(jī)器人的不同功能軸或者位置、姿態(tài)、外部軸坐標(biāo)，可以有效幫助操作者僅通過(guò)觸覺(jué)即可找到需要的按鍵，而不必通過(guò)視覺(jué)觀察。

優(yōu)選的，所述機(jī)械按鍵按每對(duì)機(jī)械按鍵相鄰排布編排為兩列，每個(gè)區(qū)進(jìn)行凹陷設(shè)置，各區(qū)之間設(shè)置有隔檔。在機(jī)械按鍵分區(qū)的基礎(chǔ)每對(duì)按鍵相鄰排布編排成兩列，并進(jìn)一步增加按鍵區(qū)的凹陷和隔檔的設(shè)計(jì)，可以更加便利操作者通過(guò)觸覺(jué)在各個(gè)區(qū)不同軸之間的同步/異步按鍵操作，減少錯(cuò)區(qū)等誤操作。

優(yōu)選的，所述機(jī)械按鍵的每對(duì)機(jī)械按鍵根據(jù)人體工程學(xué)進(jìn)行斜向布置。針對(duì)軸的手動(dòng)操作時(shí)正向運(yùn)動(dòng)和負(fù)向運(yùn)動(dòng)需要頻繁調(diào)整的特點(diǎn)，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)每對(duì)機(jī)械按鍵的兩個(gè)按鍵水平位置進(jìn)行不同設(shè)置，即每對(duì)機(jī)械按鍵進(jìn)行斜向設(shè)置，外側(cè)按鍵略向下挫或上揚(yáng)，以適應(yīng)手指姿態(tài)，便于一根手指同時(shí)操作正向和負(fù)向兩個(gè)按鍵。

優(yōu)選的，所述根據(jù)人體工程學(xué)進(jìn)行斜向布置包括左手握持斜向布置、右手握持斜向設(shè)置和雙手握持斜向設(shè)置。根據(jù)操作人員的操作習(xí)慣進(jìn)行左手、右手或雙手的斜向設(shè)置，以便利操作人員的握持操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果：

1.本實(shí)用新型的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器，在不改變示教器體積和正面尺寸的條件下，大大增加了按鍵數(shù)量，通過(guò)背部機(jī)械/觸摸按鍵結(jié)合，通過(guò)觸摸按鍵的觸摸反饋信號(hào)將手指所放置的當(dāng)前機(jī)械按鍵信息反饋至顯示屏進(jìn)行相應(yīng)提示的方法實(shí)現(xiàn)了示教器背部按鍵盲打準(zhǔn)確操作，方便操作人員。

2.本實(shí)用新型的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器，可進(jìn)一步在顯示屏提示操作的基礎(chǔ)上增加蜂鳴器聲音提示，更可根據(jù)不同的機(jī)械按鍵功能發(fā)出不同的提示音，從而更加便利示教操作，降低誤操作。

3.本實(shí)用新型的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器，可進(jìn)一步對(duì)背面按鍵區(qū)進(jìn)行觸摸按鍵凸起、按鍵功能分區(qū)、按鍵區(qū)凹陷、分區(qū)隔離和斜向錯(cuò)位布置等設(shè)置，完全符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，操作舒適方便，大大降低誤操作的可能性，提高了示教操作效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的基于觸摸的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器工作原理圖

圖2為本實(shí)用新型的基于觸摸的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器背部示意圖

圖3為本實(shí)用新型的基于觸摸的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器背部按鍵設(shè)置圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

本實(shí)用新型的基于觸摸的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器的一個(gè)具體實(shí)施例工作原理如圖1所示，示教器包括示教器MCU、液晶顯示屏、背部機(jī)械按鍵及設(shè)置其上的背部觸摸按鍵、蜂鳴器及其他按鍵和開(kāi)關(guān)，通過(guò)將觸摸按鍵和機(jī)械按鍵結(jié)合起來(lái)，在機(jī)械按鍵的鍵帽上放置觸摸按鍵感應(yīng)片，當(dāng)手指放到機(jī)械按鍵上時(shí)，觸摸按鍵會(huì)首先發(fā)出信號(hào)。信號(hào)經(jīng)過(guò)示教器MCU處理后，通知機(jī)器人控制器，直接輸出信息至示教器的液晶顯示屏，若示教器MCU本身集成了顯示驅(qū)動(dòng)也可通過(guò)示教器MCU直接控制顯示屏顯示，顯示提示可以高亮提示當(dāng)前所觸摸到的機(jī)械按鍵，或在機(jī)器人動(dòng)作示意顯示圖上高亮顯示所觸摸到的機(jī)械按鍵操作能引起的機(jī)器人動(dòng)作，同時(shí)針對(duì)相應(yīng)狀態(tài)通知示教器MCU。MCU再驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音提示操作者當(dāng)前手指觸摸到的按鍵功能。通過(guò)該設(shè)計(jì)，可以有效降低按鍵誤操作的可能性。上述通過(guò)MCU或控制器進(jìn)行相關(guān)顯示及聲音驅(qū)動(dòng)的方法及軟件程序均為本領(lǐng)域常用的技術(shù)，這里不再進(jìn)行贅述。

更具體的，本實(shí)用新型的基于觸摸的具有背部按鍵的機(jī)器人示教器的一個(gè)具體實(shí)施例的示教器背部及背部按鍵設(shè)置如圖2和圖3所示，通過(guò)將部分按鍵放置在示教器背面，一般放置到左手手指和/或右手手指容易觸碰到的位置，充分利用空閑和閑置的手指。整個(gè)背后按鍵區(qū)在示教器背面處于地勢(shì)較低的位置，按鍵區(qū)進(jìn)行凹陷設(shè)置，且有隔檔保護(hù)，可有效防止手指或其他物體的誤觸碰。

針對(duì)機(jī)器人各軸手動(dòng)功能按鍵成對(duì)出現(xiàn)(軸的正向運(yùn)動(dòng)、負(fù)向運(yùn)動(dòng))，涉及運(yùn)動(dòng)控制、對(duì)可靠性要求較高，使用時(shí)各軸操作切換比較頻繁、操作時(shí)間段比較集中的特點(diǎn)，背部按鍵編排為兩列，每一列分別實(shí)現(xiàn)正向和負(fù)向運(yùn)動(dòng)，且實(shí)現(xiàn)所有軸手動(dòng)操作功能。

把背部按鍵分區(qū)，各區(qū)通過(guò)示教器背面外殼上的隔擋或者按鍵貼膜上的凸起來(lái)劃分。并且依據(jù)工業(yè)機(jī)器人的軸功能，從上至下分為3個(gè)區(qū)，第一個(gè)區(qū)有3對(duì)按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第1、2、3軸的手動(dòng)按鍵或者X、Y、Z位置坐標(biāo)的手動(dòng)按鍵；第二個(gè)區(qū)有3對(duì)按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第4、5、6軸的手動(dòng)按鍵或者Rx、Ry、Rz姿態(tài)坐標(biāo)的手動(dòng)按鍵；第三個(gè)區(qū)有若干對(duì)按鍵，對(duì)應(yīng)機(jī)器人的第7軸及外部軸的手動(dòng)按鍵。通過(guò)分區(qū)和隔檔的設(shè)計(jì)，可以有效幫助操作者僅通過(guò)觸覺(jué)即可找到需要的按鍵，而不必通過(guò)視覺(jué)觀察。

針對(duì)軸的手動(dòng)操作時(shí)正向運(yùn)動(dòng)和負(fù)向運(yùn)動(dòng)需要頻繁調(diào)整的特點(diǎn)，兩列按鍵之間的水平位置不同，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，外側(cè)一列按鍵斜向下挫或上揚(yáng)，以適應(yīng)手指姿態(tài)，便于一根手指同時(shí)操作正向和負(fù)向兩個(gè)按鍵。人體工程學(xué)進(jìn)行斜向布置按鍵可根據(jù)操作人員的操作習(xí)慣分為左手握持斜向布置、右手握持斜向設(shè)置和雙手握持斜向設(shè)置。