工业机器人示教末端测量器研制

(深圳技师学院 广东 深圳 518116)

一、项目背景

中国已连续3年成为全球最大的工业机器人生产国，到2020年全国工业机器人装机量将达100万台，相应工业机器人操作维护、安装调试、集成等应用人才需求量将达20万人，相关从业人员成几何倍增长，伴随着工业机器人的大规模应用，产业的发展急需大量工业机器人从业人员,工业机器人从业人员需要熟练掌握机器人技术，以满足实际生产的需要。

二、问题的提出及解决方法

工业机器人技术人员操作机器人，示教操作是最基本的工作，工业机器人示教操作时，机器人末端执行器(安装在机器人最后一个关节位置)必须准确的对准加工位置或工件，目前此操作都是凭操作者肉眼观测进行，误差没有量纲，而且不同的操作员观测的误差大小不一样，操作员在进行此任务时将花费大量时间，反复示教机器人末端执行器的位置才能达到要求。工业机器人示教末端测量器的研制就是解决此问题，测量器安装在机器人末端执行器上，操作员通过观察测量器上的刻度，很直观的判断出示教位置是否达到要求，初学者也可以很快完成此操作任务，效率提高30%以上，测量误差可以达到1mm以内，工业机器人操作者在示教工作中的精度和效率同时得到提高。

三、关键技术问题

1、便利性：作为测量工具，使用时需简单易操作。测量器便捷的安装在机器人末端执行器上，测量完成取下来时同样方便；

2、通用性：工业机器人末端执行器根据实际工况需要，形状尺寸各不相同，测量器针对不同种类的末端执行器要有通用性，满足各种不同型号的需求；

3、技术性：测量的技术参数满足需求。机器人操作时的水平度和垂直度在误差范围内；

4、经济性：测量工具应该价格低廉便于普及使用，耐用性要高，工业机器人示教末端测量器单个材料成本不超过50元。

四、外观设计

1、外观图

2、实现：由3D打印机制作出外壳，嵌入四个水平珠。

3、测试：L型结构可以方便的放置在工业机器人末端进行测量，两个磁吸可以增加测量器测量时的稳固度；可以完成水平度和垂直度的测量要求。

五、测量器使用测试表

经实际使用测试，工业机器人示教操作使用末端测量器，示教工作效率和精度同时得到提高。

结束语

工业机器人示教末端测量器作为一种机器人专用测量工具，能方便的解决操作机器人时的效率与误差问题，无论是机器人工作现场的工程师、技术员还是工业机器人学习者，通过末端测量器，能够在机器人示教最花费时间和最容易发生机器人碰撞的操作阶段，示教操作有测量量纲，而不是仅凭肉眼观测和操作人员的经验来决定示教工作，达到“工欲善其事必先利其器”的效果。其意义在于不但提高了工作效率，还能减少机器人示教时容易发生的碰撞，保护了机器人，提高了机器人的使用寿命。工业机器人示教末端测量器已申请实用新型专利，专利号：2019200274495。