一種工業(yè)機器人操作控制端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工業(yè)機器人操作控制端，所述工業(yè)機器人操作控制端采用客戶端/服務器端架構即C/S架構，并配置有一游戲手柄作為其輸入裝置，操作者通過該游戲手柄發(fā)出控制工業(yè)機器人及其機械手向上、向下、伸出、縮回、正向平移、逆向平移的動作指令，所述C/S架構由客戶端主機和服務器端主機組成，所述客戶端主機通過USB接口與游戲手柄連接，所述服務器端主機通過USB接口與工業(yè)機器人連接，負責向工業(yè)機器人轉發(fā)來自于游戲手柄和客戶端主機的操作指令，并且將工業(yè)機器人的狀態(tài)和視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳回客戶端主機，提供操作者觀測或監(jiān)控工業(yè)機器人完成和執(zhí)行作業(yè)的情況。本實用新型可以極大地降低工業(yè)機器人操作控制的實現(xiàn)難度、開發(fā)成本、維護成本。
【專利說明】
一種工業(yè)機器人操作控制端
技術領域
[0001] 本實用新型涉及工業(yè)機器人的技術領域，尤其是指一種工業(yè)機器人操作控制端。
【背景技術】
[0002] 機器人遠程操作與控制研究主要集中在通過網(wǎng)絡對機器人進行遠程遙控操作方 面。國內外的很多研究機構在基于網(wǎng)絡的機器人遠程操作與控制方面做了很多研究工作， 其中歐美等國的研究機構還在互聯(lián)網(wǎng)上建立了各種形形色色的機器人遠程操作與控制站 點。例如，1993年11月，英國布拉德福大學開發(fā)了機器人天文望遠鏡，天文愛好者可以通過 WEB方式訪問其操作頁面并控制該望遠鏡的角度和焦距，操作結果與觀測數(shù)據(jù)會隨后通過 電子郵件發(fā)送給操作者。1994年美國加州大學的Ken Goldberg將一臺安裝有CCD攝像頭和 氣囊系統(tǒng)的ABB工業(yè)機械手連接到互聯(lián)網(wǎng)上，操作者使用鼠標和鍵盤通過互聯(lián)網(wǎng)操作該機 械手在裝有沙子并埋有人造物的半圓形工作空間中實施發(fā)掘工作。1995年他們又在互聯(lián)網(wǎng) 上將搭載CCD攝像頭的機械手復合其它機構給網(wǎng)絡用戶提供遠程培植操作。Western Australia大學的Ken Taylor等在1994年將一臺ABB工業(yè)機器人連接到Internet上進行遠 程操作實驗。
[0003] 繼Ken Goldberg及Ken Taylor的開創(chuàng)性工作之后，互聯(lián)網(wǎng)上相繼出現(xiàn)了形形色色 的各種不同功能的網(wǎng)絡機器人，如Rovetta于1995年開發(fā)了機器人遠程醫(yī)療系統(tǒng)，使得遠程 診斷成為可能;George Bekey與Steve Goldberg開發(fā)了基于六自由度機械臂和立體攝像機 的Drinking Maiden系統(tǒng)，用戶可以通過系統(tǒng)遠程欣賞到博物館中各種奇妙的藝術作品； 1998年PumaPaint項目上線，用戶通過網(wǎng)絡可以操作Puma760機械臂在畫布上遠程作畫。 2003年，美國國家航空航天局先后發(fā)射了"勇氣號"和"機遇號"火星無人探測火星車，并于 2004年成功登陸火星。位于地球上的科學家通過遠程操作控制與火星車自主控制相結合， 使用這兩臺火星車對火星進行了長達幾年的零距離觀察和研究，獲得了包括火星的土壤、 空氣、地形、地貌等大量珍貴的資料。
[0004] 當前，國內一些單位在機器人遠程操作與控制方面也進行了相關研究。2000年，哈 爾濱工業(yè)大學完成了一項通過網(wǎng)絡遙控指揮機器人工作的項目，它主要借助遠程機器人的 傳感器信息，使遠程操作人員真切感受到現(xiàn)場的感覺，并且可以完成物體的抓取、搬運等工 作。2005年12月，北京海軍總醫(yī)院通過互聯(lián)網(wǎng)遙控在延安一家醫(yī)院的機器人進行腦外科手 術，并取得了較好的效果。2009年10月，中國"大洋一號"科考船使用"海龍2號"水下機器人 的機械手準確地抓獲約7公斤硫化物樣品。在2010年于上海舉行的世博會上，在"海寶家園" 里值班的技術人員們可以通過3G無線技術對海寶機器人進行遠程操控。這些機器人可以為 游客提供世博信息、并能準確辨識來賓的方位、人數(shù)和行進方向等。

【發(fā)明內容】

[0005] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足與缺點，提供一種工業(yè)機器人操作控 制端，可以極大地降低工業(yè)機器人操作控制的實現(xiàn)難度、開發(fā)成本、維護成本。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術方案為:一種工業(yè)機器人操作控制端， 所述工業(yè)機器人操作控制端采用客戶端/服務器端架構即C/S架構，并配置有一游戲手柄作 為其輸入裝置，操作者通過該游戲手柄發(fā)出控制工業(yè)機器人及其機械手向上、向下、伸出、 縮回、正向平移、逆向平移的動作指令，所述C/S架構由客戶端主機和服務器端主機組成，所 述客戶端主機通過USB接口與游戲手柄連接，所述服務器端主機通過USB接口與工業(yè)機器人 連接，負責向工業(yè)機器人轉發(fā)來自于游戲手柄和客戶端主機的操作指令，并且將工業(yè)機器 人的狀態(tài)和視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳回客戶端主機，提供操作者觀測或監(jiān)控工業(yè)機器人完成和 執(zhí)行作業(yè)的情況。
[0007] 所述游戲手柄上分別設置有左行操作按鈕、右行操作按鈕、上行操作按鈕、下行操 作按鈕及三個控制按鈕和一個USB接口。
[0008] 本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點與有益效果：
[0009] 本實用新型可以極大地降低工業(yè)機器人操作控制的實現(xiàn)難度、開發(fā)成本、維護成 本，并且能使操作者靈活地、友好地、可靠地操作工業(yè)機器人完成各種動作和任務，并且即 時地觀測或監(jiān)控工業(yè)機器人的工作狀況。
【附圖說明】

[0010]圖1為本實用新型的總體架構圖。
[0011] 圖2為本實用新型的功能結構圖。
[0012] 圖3為本實用新型的游戲手柄結構示意圖。
[0013] 圖4為六自由度工業(yè)機器人及其機械手(氣動手爪)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0015] 如圖1至圖3所示，本實施例所述的工業(yè)機器人操作控制端，具體是采用客戶端/月艮 務器端架構即C/S架構(客戶端主要負互責對工業(yè)機器人進行仿真控制和遠程操作與控制， 服務器端主要負責為客戶端提供工業(yè)機器人本地控制代理。服務器端也同時提供部分工業(yè) 機器人本地控制功能），并配置有一游戲手柄1作為其輸入裝置，操作者通過該游戲手柄1發(fā) 出控制工業(yè)機器人4及其機械手向上、向下、伸出、縮回、正向平移、逆向平移的動作指令，所 述C/S架構由客戶端主機2和服務器端主機3組成，所述客戶端主機2通過USB接口與游戲手 柄1連接，所述服務器端主機3通過USB接口與工業(yè)機器人4連接，負責向工業(yè)機器人4轉發(fā)來 自于游戲手柄1和客戶端主機2的操作指令，并且將工業(yè)機器人4的狀態(tài)和視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng) 絡傳回客戶端主機2,提供操作者觀測或監(jiān)控工業(yè)機器人4完成和執(zhí)行作業(yè)的情況。
[0016] 所述游戲手柄1上分別設置有左行操作按鈕101、右行操作按鈕102、上行操作按鈕 103、下行操作按鈕104及三個控制按鈕105、106、107和一個USB接口 108。操作者通過游戲手 柄1發(fā)出指令驅動工業(yè)機器人4及其機械手的關節(jié)旋轉，從而使整個工業(yè)機器人4及其機械 手完成伸出、縮回、前進、后退、上移和下移等六個動作。
[0017] 本實施例的工業(yè)機器人操作控制端的操作對象為一臺六自由度工業(yè)機器人及其 機械手，如圖4所示。按照從下到上，從左到右順序，它的6個關節(jié)和6個回轉軸依次為:關節(jié)I 與回轉I軸、關節(jié)π與回轉π軸、關節(jié)m與回轉m軸、關節(jié)iv與回轉iv軸、關節(jié)v與回轉v 軸、關節(jié)VI與回轉VI軸。該工業(yè)機器人的各個關節(jié)通過限位開關控制其轉動角度，各個關節(jié) 轉動角度限制如下表1所示。
[0018]表1工業(yè)機器人各關節(jié)轉動參數(shù)
[0020]以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的 實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本實用新型的保護范圍 內。
【主權項】
1. 一種工業(yè)機器人操作控制端，其特征在于:所述工業(yè)機器人操作控制端采用客戶端/ 服務器端架構即C/S架構，并配置有一游戲手柄作為其輸入裝置，操作者通過該游戲手柄發(fā) 出控制工業(yè)機器人及其機械手向上、向下、伸出、縮回、正向平移、逆向平移的動作指令，所 述C/S架構由客戶端主機和服務器端主機組成，所述客戶端主機通過USB接口與游戲手柄連 接，所述服務器端主機通過USB接口與工業(yè)機器人連接，負責向工業(yè)機器人轉發(fā)來自于游戲 手柄和客戶端主機的操作指令，并且將工業(yè)機器人的狀態(tài)和視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳回客戶端 主機，提供操作者觀測或監(jiān)控工業(yè)機器人完成和執(zhí)行作業(yè)的情況。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種工業(yè)機器人操作控制端，其特征在于:所述游戲手柄上分 別設置有左行操作按鈕、右行操作按鈕、上行操作按鈕、下行操作按鈕及三個控制按鈕和一 個USB接口。
【文檔編號】B25J13/00GK205704224SQ201620535275
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】劉洋, 肖南峰
【申請人】華南理工大學