CN112757261B - 一种机器人的拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人的拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法，该装置包括：控制单元，在拖动示教前，发送开启指令；发光单元(1)，在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源；检测单元(2)，在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元(1)发出的光，并转换为电压值；控制单元，还接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程。该方案，通过采用光检测方式检测机器人拖动示教时的拖动情况，能够减小示教的位置与实际位置之间的误差，提升机器人示教拖动的示教精度。

Description

一种机器人的拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人的拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法，尤其涉及一种实现机器人高精度拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法。

背景技术

工业机器人能够应用的领域越来越多，在产品线更替周期短的应用场景中，要求机器人的应用柔性和部署快速性更高。在相关应用领域，机器人示教环节占据了大量时间，并且相关方案中工业机器人采用的示教器或者离线编程示教方式，都需要操作人员具备较高的专业技术，为机器人应用的带来一定难度。

拖动示教技术，是通过直接用手牵引机器人到达指定位置或沿特定轨迹移动，同时记录示教过程的位姿数据，示教方式技术要求更低，更加直观，减少应用场景中的示教时间。

相关方案中，具拖动示教技术的机器人示教点位或轨迹比较简单，但是拖动示教时完全靠操作员用眼睛观察拖动情况，示教的点位或者轨迹与实际轨迹相差很大，精度非常低；不同操作员示教精度不同，示教精度完全取决于操作员，如果示教数据用于生产中很容易出现问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机器人的拖动示教装置、机器人及其拖动示教方法，以解决机器人拖动示教时完全靠操作员用眼睛观察拖动情况，示教的位置与实际位置之间的误差较大的问题，达到通过采用光检测方式检测机器人拖动示教时的拖动情况，能够减小示教的位置与实际位置之间的误差，提升机器人示教拖动的示教精度的效果。

本发明提供一种机器人的拖动示教装置，包括：发光单元、检测单元和控制单元；在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元插入所述检测单元后，再使所述发光单元置于所述机器人的当前示教目标点处；其中，所述控制单元，被配置为在拖动示教前，发送开启指令；所述发光单元，被配置为在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源；所述检测单元，被配置为在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元发出的光，并转换为电压值；所述控制单元，还被配置为接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程。

在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括：若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动；若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度；若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

在一些实施方式中，所述发光单元具有发射口，所述检测单元具有接收口；所述发射口发出的光能够被所述接收口接收到，在拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且移动到所述当前示教目标点的情况下，若所述发光单元未关闭或未离开所述当前示教目标点处，则所述所述机器人的机械臂末端无法被拖动。

在一些实施方式中，在所述机器人的机械臂末端已到达所述当前示教目标点、且需要往下一示教目标点处移动的情况下，若所述发光单元离开所述当前示教目标点处，则允许所述机器人的机械臂末端往下一示教目标点处移动。

在一些实施方式中，所述发光单元与所述检测单元之间，能够进行IO通信或网络通信。

在一些实施方式中，所述发光单元，包括：红外光源。

在一些实施方式中，所述检测单元，包括：光学镜片组、光电转换模块和电流检测模块；其中，所述光学镜片组，能够将所述发光单元发出的光汇聚到所述光电转换模块；所述光电转换模块，能够将汇聚后的光转换为电流值；所述电流检测模块，能够对所述电流值进行放大、滤波和转换处理后，得到电压值。

在一些实施方式中，其中，所述光学镜片组，包括：光学凸透镜和透光镜片；所述透光镜片的中间区域有透光孔，且所述透光镜片的其它区域不透光；当有通过光所述透光镜片的透光孔照射到所述光学凸透镜的情况下，所述光学凸透镜将光汇聚到所述光电转换模块；所述光电转换模块，包括：光电二极管。

在一些实施方式中，所述电流检测模块，包括：增益放大模块、滤波模块、信号转换模块和信号输出模块；其中，所述增益放大模块，能够对所述电流值进行放大处理，并转换电压值；所述滤波模块，能够对所述电压值进行滤波处理；所述信号转换模块，能够将所述电压值进行模数转换，得到所述电压值的数字信号；所述信号输出模块，能够将所述电压值的数字信号进行输出至所述控制单元。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种机器人，包括：以上所述的机器人的拖动示教装置。

与上述机器人相匹配，本发明再一方面提供一种机器人的拖动示教方法，包括：通过控制单元，在拖动示教前，发送开启指令；通过发光单元，在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源；通过检测单元，在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元发出的光，并转换为电压值；通过控制单元，接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程；其中，在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元插入所述检测单元后，再使所述发光单元置于所述机器人的当前示教目标点处。

在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括：若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动；若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度；若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

由此，本发明的方案，通过在拖动示教时，采用光检测方式检测目标点处的光照度，根据目标点处的光照度判断机器人是否到达目标点，以在机器人达到目标点后使机器人处于无法拖动状态；通过采用光检测方式检测机器人拖动示教时的拖动情况，能够减小示教的位置与实际位置之间的误差，提升机器人示教拖动的示教精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的机器人的拖动示教装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种实现机器人高精度拖动示教装置的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的一种实现机器人高精度拖动示教方法的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的一种光检测电路的一实施例的结构示意图；

图5为本发明的一种光检测电路的一实施例的电路原理示意图；

图6为本发明的拖动示教方法的一实施例的流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-发光单元；2-检测单元；3-光源；4-光学凸透镜；5-透光镜片；6-感光元件组成的检测电路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种机器人的拖动示教装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该机器人的拖动示教装置可以包括：

发光单元1、检测单元2和控制单元。在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元2安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元1插入所述检测单元2后，再使所述发光单元1置于所述机器人的当前示教目标点处。所述控制单元，是所述机器人的控制器。插入检测单元2后，还需要点击保存按键，记录当前电压数值，就是记录设定值，然后再把发光单元1置于示教目标点处。

其中，所述控制单元，被配置为在拖动示教前，发送开启指令。

所述发光单元1，被配置为在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源(如光源3)。

在一些实施方式中，所述发光单元1，包括：红外光源。

具体地，发光单元1，提供光源3，可以为近红外光等。

所述检测单元2，如光检测电路，被配置为在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元1发出的光，并转换为电压值。

在一些实施方式中，所述检测单元2，包括：光学镜片组、光电转换模块和电流检测模块。光电转换模块和电流检测模块，采用光电检测电路(如感光元件组成的检测电路6)。

其中，所述光学镜片组，能够将所述发光单元1发出的光汇聚到所述光电转换模块。其中，所述光学镜片组，包括：光学凸透镜4和透光镜片5。所述透光镜片5的中间区域有透光孔，且所述透光镜片5的其它区域不透光。当有通过光所述透光镜片5的透光孔照射到所述光学凸透镜4的情况下，所述光学凸透镜4将光汇聚到所述光电转换模块。

所述光电转换模块，能够将汇聚后的光转换为电流值。所述光电转换模块，包括：光电二极管。

所述电流检测模块，能够对所述电流值进行放大、滤波和转换处理后，得到电压值。

具体地，透光镜片5只有中间小孔是透光，透光镜片5的其他区域不透光。当有光通过透光镜片5的小孔照射到光学凸透镜4，光汇聚照射到光电检测电路的光电二极管(如发光二极管LED1)上，通过光电二极管(如发光二极管LED1)的电流大小发生变化，不同光照度的光照射，电流大小不一样，光照度与电流大小成线性关系，经过运算放大转换为电压值，电压再经过滤波、模数转换为数字信号，通过电压值大小区分有无光照和光照度大小。

在一些实施方式中，所述电流检测模块，包括：增益放大模块(如增益放大电路)、滤波模块(如滤波电路)、信号转换模块(如信号转换电路)和信号输出模块(如信号处理电路和IO电路)。

其中，所述增益放大模块，能够对所述电流值进行放大处理，并转换电压值。

所述滤波模块，能够对所述电压值进行滤波处理。

所述信号转换模块，能够将所述电压值进行模数转换，得到所述电压值的数字信号。

所述信号输出模块，能够将所述电压值的数字信号进行输出至所述控制单元。

具体地，增益放大电路，采用运算放大器(如运算放大器A1、运算放大器A2和运算放大器A3)。滤波电路，采用电阻(如电阻R1、电阻R2)和电容(如电容C1、电容C2、电容C3、电容C4)进行滤波。信号转换电路，采用ADC转换模块(即模数转换模块)。信号处理电路，采用下拉控制器CPU。

所述控制单元，还被配置为接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程。

具体地，准备拖动示教时，需要把检测单元2安装在机械臂末端中心处，把发光单元1插入检测单元2，点击按键保存电压值，点击清零按键可以清除保存值重新设置。再把发光单元1放置在示教目标点处，可以大幅度提高机器人拖动示教精度，使示教点位置数据更加可靠。这样，利用光检测方式，可以有效的提高机器人拖动示教点的精度。

在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括以下任一种控制过程：

第一种控制过程：所述控制单元，具体还被配置为若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。即，使所述检测单元2继续检测所述发光单元1发出的光，并继续转换为电压值，以使所述控制单元继续接收所述电压值。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，如果没有接收到，可以继续移动。

第二种控制过程：所述控制单元，具体还被配置为若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，到达目标点附近后，若检测到了有微弱光，但是光照度未达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流较小，电压值比设定值小，检测单元2输出对应IO信号(需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，机器人立即减速，无法快速拖动机械臂。

第三种控制过程：所述控制单元，具体还被配置为若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，到达目标点附近后，当到达目标点，发光单元1与检测单元2贴合时，光检测电路(如感光元件组成的检测电路6)检测到光，光照度达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流大，电压值大于等于设定值，检测单元2输出对应IO信号(也需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，立即停止运动，并且处于无法拖动状态。

由此，通过在拖动示教时，采用光检测方式，检测目标点处光照度，来判断是否到达目标点，到达目标点后处于无法拖动状态，防止操作员拖动末端离开目标点；并且，实现机器人高精度拖动示教装置的光发射和检测口，能够辅助操作员拖动机器人末端到达目标点，也可以满足机器人末端各种姿态的实现。这样，采用光检测方式，由光来判断示教点位，来避免操作员用眼睛判断机器人末端是否到达目标点位大误差的出现，很大地提高了拖动示教时的精度。

在一些实施方式中，所述发光单元1具有发射口，所述检测单元2具有接收口。所述发射口发出的光能够被所述接收口接收到，在拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且移动到所述当前示教目标点的情况下，若所述发光单元1未关闭或未离开所述当前示教目标点处，则所述所述机器人的机械臂末端无法被拖动。

具体地，发光单元1的发射口可与检测单元2的接收口结合，拖动机械臂示教到达目标点更便捷，发光单元1不关闭或者不取走，机械臂处于无法拖动状态，保证操作人员安全。

在一些实施方式中，在所述机器人的机械臂末端已到达所述当前示教目标点、且需要往下一示教目标点处移动的情况下，若所述发光单元1离开所述当前示教目标点处，则允许所述机器人的机械臂末端往下一示教目标点处移动。

具体地，拖动机械臂离开目标点，到达下一个目标点时，需要解除机器人无法拖动状态，关闭目标点处发光单元1或者取走发光单元1，光检测电路没有接收到光，输出对应IO信号，机器人接收到IO信号后，进入可以拖动状态，可以继续往下个目标点拖动。

在一些实施方式中，所述发光单元1与所述检测单元2之间，能够进行IO通信或网络通信。

具体地，机器人高精度拖动示教装置与机器人之间IO信号控制可替换为网络通信。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在拖动示教时，采用光检测方式检测目标点处的光照度，根据目标点处的光照度判断机器人是否到达目标点，以在机器人达到目标点后使机器人处于无法拖动状态，来避免操作员用眼睛判断机器人末端是否到达目标点位大误差的出现，很大地提高了拖动示教时的精度。

根据本发明的实施例，还提供了对应于机器人的拖动示教装置的一种机器人。该机器人可以包括：以上所述的机器人的拖动示教装置。

考虑到机器人拖动示教无法高精度地定位到示教点，示教的位置与实际位置之间误差较大。本发明的方案，提供一种实现机器人高精度拖动示教方法和装置，利用光检测方式，可以有效的提高机器人拖动示教点的精度。

具体地，本发明的方案，拖动示教时，采用光检测方式，检测目标点处光照度，来判断是否到达目标点，到达目标点后处于无法拖动状态，防止操作员拖动末端离开目标点；并且，实现机器人高精度拖动示教装置的光发射和检测口，能够辅助操作员拖动机器人末端到达目标点，也可以满足机器人末端各种姿态的实现。这样，采用光检测方式，由光来判断示教点位，来避免操作员用眼睛判断机器人末端是否到达目标点位大误差的出现，很大地提高了拖动示教时的精度。

下面结合图2至图5所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

如图2所示，一种实现机器人高精度拖动示教装置，包括：发光单元1和检测单元2，发光单元1可嵌入检测单元2。

其中，发光单元1提供光源3，可以为近红外光等。检测单元2由光学凸透镜4、透光镜片5、光电检测电路(如感光元件组成的检测电路6)组成。

检测单元2的原理为：透光镜片5只有中间小孔是透光，透光镜片5的其他区域不透光。当有光通过透光镜片5的小孔照射到光学凸透镜4，光汇聚照射到光电检测电路的光电二极管(如发光二极管LED1)上，通过光电二极管(如发光二极管LED1)的电流大小发生变化，不同光照度的光照射，电流大小不一样，光照度与电流大小成线性关系，经过运算放大转换为电压值，电压再经过滤波、模数转换为数字信号，通过电压值大小区分有无光照和光照度大小。

准备拖动示教时，需要把检测单元2安装在机械臂末端中心处，把发光单元1插入检测单元2，点击按键保存电压值，点击清零按键可以清除保存值重新设置；再把发光单元1放置在示教目标点处，可以大幅度提高机器人拖动示教精度，使示教点位置数据更加可靠。

其中，发光单元1与检测单元2之间的插装结构，是发射口和接收口结构，发射口可以插入接收口，可以查看结构图附件，可以看到发射口凸出，接收口凹形。

保存电压值主要是为了与拖动时电压对比，判断是否到达示教点处。清除电压值是为了防止操作失误情况下保存了电压值，可以清除电压值，重新进行设置保存电压值。

图3为本发明的一种实现机器人高精度拖动示教方法的一实施例的流程示意图。如图3所示，一种实现机器人高精度拖动示教方法，包括：

步骤1、开启目标点的发光单元1，插入检测单元2，点击保存按键，记录当前电压值，作为设定值。

步骤2、拖动机器人机械臂末端，往目标点移动。即，开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。

步骤3、光检测电路检测是否有接收到光，如果没有接收到，可以继续移动。

到达目标点附近后，若检测到了有微弱光，但是光照度未达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流较小，电压值比设定值小，检测单元2输出对应IO信号(需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，机器人立即减速，无法快速拖动机械臂。机器人各个机械臂都是由电机控制的，控制电机转速就可以控制机器人速度。

当到达目标点，发光单元1与检测单元2贴合时，光检测电路(如感光元件组成的检测电路6)检测到光，光照度达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流大，电压值大于等于设定值，检测单元2输出对应IO信号(也需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，立即停止运动，并且处于无法拖动状态。各机械臂中的电机都带有刹车结构，可以让电机停止转动，机器人会停止运动。

本发明的方案中，发光单元1的发射口可与检测单元2的接收口结合，拖动机械臂示教到达目标点更便捷，发光单元1不关闭或者不取走，机械臂处于无法拖动状态，保证操作人员安全。

其中，机械臂无法拖动与发射口和接收口结构没有关系，主要是检测单元2检测到发射单元1发射的光，转换为电压值，与最开始保存的电压值进行比较，电压值大于等于保存电压值时，机器人就处于无法拖动状态。发光单元1取走或者关闭，检测单元2检测到光转换成电压值就会小于保存的电压值，通过IO信号或者网络信号使机器人恢复可拖动状态。

发光单元1取走或者关闭，检测单元2接收光转换成电压值就会小于最开始保存的电压值，机器人可拖动；发光单元1不关闭或者不取走，检测单元2接收光转换成电压值就会大于等于最开始保存的电压值，机器人无法拖动。机器人能否拖动本质取决于发光单元1发出的光是否被检测单元2接收且转换后电压值是否大于等于最开始保存的电压值。不关闭或者不取走，发光单元1还是正常发射光，检测单元2接收光转换成电压值都是大于等于保存的电压值，所以两种情况都无法拖动机器人。

本发明的方案中，拖动机械臂离开目标点，到达下一个目标点时，需要解除机器人无法拖动状态，关闭目标点处发光单元1或者取走发光单元1，光检测电路没有接收到光，输出对应IO信号，机器人接收到IO信号后，进入可以拖动状态，可以继续往下个目标点拖动。

其中，实现机器人高精度拖动示教装置与机器人之间IO信号控制可替换为网络通信。

图4为本发明的一种光检测电路的一实施例的结构示意图。如图4所示，光检测电路(如感光元件组成的检测电路6)，包括：依次连接的光检测模块、增益放大电路、滤波电路、信号转换电路、信号处理电路和IO电路。

图5为本发明的一种光检测电路的一实施例的电路原理示意图。如图4所示，在如图4所示的光检测电路(如感光元件组成的检测电路6)中，光检测模块，采用光电二极管(如发光二极管LED1)。增益放大电路，采用运算放大器(如运算放大器A1、运算放大器A2和运算放大器A3)。滤波电路，采用电阻(如电阻R1、电阻R2)和电容(如电容C1、电容C2、电容C3、电容C4)进行滤波。信号转换电路，采用ADC转换模块(即模数转换模块)。信号处理电路，采用下拉控制器CPU(如单片机、ARM芯片等)。

例如：运算放大器A1前面构成检测电路，运算放大器A1构成放大增益电路；运算放大器A2和电容C4、电容C5、电阻R2构成滤波电路；运算放大器A3部分构成IO电路。

由于本实施例的机器人所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在拖动示教时，采用光检测方式检测目标点处的光照度，根据目标点处的光照度判断机器人是否到达目标点，以在机器人达到目标点后使机器人处于无法拖动状态，能够防止操作员拖动末端离开目标点，可以大幅度提高机器人拖动示教精度，使示教点位置数据更加可靠。

根据本发明的实施例，还提供了对应于机器人的一种机器人的拖动示教方法，如图6所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该机器人的拖动示教方法可以包括：步骤S110至步骤S140。

在步骤S110处，通过控制单元，在拖动示教前，发送开启指令。

在步骤S120处，通过发光单元1，在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源(如光源3)。

在步骤S130处，通过检测单元2，如光检测电路，在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元1发出的光，并转换为电压值。

在步骤S140处，通过控制单元，接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程。

其中，在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元2安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元1插入所述检测单元2后，再使所述发光单元1置于所述机器人的当前示教目标点处。所述控制单元，是所述机器人的控制器。

具体地，准备拖动示教时，需要把检测单元2安装在机械臂末端中心处，把发光单元1插入检测单元2，点击按键保存电压值，点击清零按键可以清除保存值重新设置。再把发光单元1放置在示教目标点处，可以大幅度提高机器人拖动示教精度，使示教点位置数据更加可靠。这样，利用光检测方式，可以有效的提高机器人拖动示教点的精度。

在一些实施方式中，步骤S140中通过控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括以下任一种控制过程：

第一种控制过程：若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。即，使所述检测单元2继续检测所述发光单元1发出的光，并继续转换为电压值，以使所述控制单元继续接收所述电压值。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，如果没有接收到，可以继续移动。

第二种控制过程：若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，到达目标点附近后，若检测到了有微弱光，但是光照度未达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流较小，电压值比设定值小，检测单元2输出对应IO信号(需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，机器人立即减速，无法快速拖动机械臂。

第三种控制过程：若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

具体地，开启目标点的发光单元1。开始拖动示教，拖动机器人末端点，往目标点进行移动。光检测电路检测是否有接收到光，到达目标点附近后，当到达目标点，发光单元1与检测单元2贴合时，光检测电路(如感光元件组成的检测电路6)检测到光，光照度达到设定标准，光电二极管(如发光二极管LED1)的电流大，电压值大于等于设定值，检测单元2输出对应IO信号(也需要连接机器人一个IO端口)，机器人接收到IO信号后，立即停止运动，并且处于无法拖动状态。

由此，通过在拖动示教时，采用光检测方式，检测目标点处光照度，来判断是否到达目标点，到达目标点后处于无法拖动状态，防止操作员拖动末端离开目标点；并且，实现机器人高精度拖动示教装置的光发射和检测口，能够辅助操作员拖动机器人末端到达目标点，也可以满足机器人末端各种姿态的实现。这样，采用光检测方式，由光来判断示教点位，来避免操作员用眼睛判断机器人末端是否到达目标点位大误差的出现，很大地提高了拖动示教时的精度。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述机器人的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在拖动示教时，采用光检测方式检测目标点处的光照度，根据目标点处的光照度判断机器人是否到达目标点，以在机器人达到目标点后使机器人处于无法拖动状态，能够减小示教的位置与实际位置之间的误差，可以有效的提高机器人拖动示教点的精度。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人的拖动示教装置，其特征在于，包括：发光单元(1)、检测单元(2)和控制单元；在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元(2)安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元(1)插入所述检测单元(2)后，再使所述发光单元(1)置于所述机器人的当前示教目标点处；其中，

所述控制单元，被配置为在拖动示教前，发送开启指令；

所述发光单元(1)，被配置为在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源；所述发光单元(1)，包括：红外光源；所述发光单元(1)具有发射口，所述检测单元(2)具有接收口；所述发射口发出的光能够被所述接收口接收到，在拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且移动到所述当前示教目标点的情况下，若所述发光单元(1)未关闭或未离开所述当前示教目标点处，则所述机器人的机械臂末端无法被拖动；在所述机器人的机械臂末端已到达所述当前示教目标点、且需要往下一示教目标点处移动的情况下，若所述发光单元(1)离开所述当前示教目标点处，则允许所述机器人的机械臂末端往下一示教目标点处移动；

所述检测单元(2)，被配置为在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元(1)发出的光，并转换为电压值；

所述控制单元，还被配置为接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程。

2.根据权利要求1所述的机器人的拖动示教装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括：

若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动；

若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度；

若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

3.根据权利要求1所述的机器人的拖动示教装置，其特征在于，所述发光单元(1)与所述检测单元(2)之间，能够进行IO通信或网络通信。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人的拖动示教装置，其特征在于，所述检测单元(2)，包括：光学镜片组、光电转换模块和电流检测模块；其中，

所述光学镜片组，能够将所述发光单元(1)发出的光汇聚到所述光电转换模块；

所述光电转换模块，能够将汇聚后的光转换为电流值；

所述电流检测模块，能够对所述电流值进行放大、滤波和转换处理后，得到电压值。

5.根据权利要求4所述的机器人的拖动示教装置，其特征在于，其中，

所述光学镜片组，包括：光学凸透镜(4)和透光镜片(5)；所述透光镜片(5)的中间区域有透光孔，且所述透光镜片(5)的其它区域不透光；当有通过光所述透光镜片(5)的透光孔照射到所述光学凸透镜(4)的情况下，所述光学凸透镜(4)将光汇聚到所述光电转换模块；

所述光电转换模块，包括：光电二极管。

6.根据权利要求5所述的机器人的拖动示教装置，其特征在于，所述电流检测模块，包括：增益放大模块、滤波模块、信号转换模块和信号输出模块；其中，

所述增益放大模块，能够对所述电流值进行放大处理，并转换电压值；

所述滤波模块，能够对所述电压值进行滤波处理；

所述信号转换模块，能够将所述电压值进行模数转换，得到所述电压值的数字信号；

所述信号输出模块，能够将所述电压值的数字信号进行输出至所述控制单元。

7.一种机器人，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一所述的机器人的拖动示教装置。

8.一种如权利要求7所述的机器人的拖动示教方法，其特征在于，包括：

通过控制单元，在拖动示教前，发送开启指令；

通过发光单元(1)，在接收到所述开启指令的情况下，开启并发光，以提供光源；所述发光单元(1)，包括：红外光源；

通过检测单元(2)，在拖动示教开始，即拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动的情况下，检测所述发光单元(1)发出的光，并转换为电压值；

通过控制单元，接收所述电压值，并根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程；

其中，在准备拖动示教的情况下，使所述检测单元(2)安装在所述机器人的机械臂末端的中心位置处、且保存设定值，并使所述发光单元(1)插入所述检测单元(2)后，再使所述发光单元(1)置于所述机器人的当前示教目标点处。

9.根据权利要求8所述的机器人的拖动示教方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述电压值，控制所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动以进行拖动示教的过程，包括：

若所述电压值小于第一设定值，则重新接收所述电压值，并允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动；

若所述电压值大于或等于第一设定值、且小于第二设定值，则发出减速信号，以允许继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动、且减小移动速度；

若所述电压值大于或等于第二设定值，则发出停止信号，以禁止继续拖动所述机器人的机械臂末端往所述当前示教目标点处移动。

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