一种工业机器人调整方向控制系统及其使用方法与流程

本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种工业机器人调整方向控制系统，更具体涉及一种工业机器人调整方向控制系统及其使用方法。

背景技术：

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中。

现在的工业机器人还有一些不足之处，例如，现在市场上的一些机器人不够智能化，在机器人运动的过程中不能及时的对方向进行调整，机器人云运动的方向和速度可能随时会产生变化，机器人可能会撞到一些物体或正在工作的机器，容易直接对机器人造成损坏，在机器人帮助工作人员搬运货物时，由于货物的重量过大，大臂和小臂没有一个可以进行缓冲的装置，长时间工作可能造成零件老化或者变形的可能，并且在机器人进行工作时，内部的零件由于快速的运动温度会变高，长时间工作可能造成零件短路或者老化的可能，从而降低了机器人的工作效率，工业机器人的使用价值还有待提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种工业机器人调整方向控制系统，以解决上述背景技术中提出现在市场上的一些机器人不够智能化，在机器人运动的过程中不能及时的对方向进行调整，机器人云运动的方向和速度可能随时会产生变化，机器人可能会撞到一些物体或正在工作的机器，容易直接对机器人造成损坏，在机器人帮助工作人员搬运货物时，由于货物的重量过大，大臂和小臂没有一个可以进行缓冲的装置，长时间工作可能造成零件老化或者变形的可能，并且在机器人进行工作时，内部的零件由于快速的运动温度会变高，长时间工作可能造成零件短路或者老化的可能，从而降低了机器人的工作效率，工业机器人的使用价值还有待提高的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种工业机器人调整方向控制系统，包括机器人外壳体和控制仪，所述机器人外壳体的顶部活动安装有头部，所述头部的侧面设置有信号接收器，所述头部的右下端活动安装有大臂，所述大臂的下端活动安装有手肘，所述手肘的下端活动安装有小臂，所述小臂的下端活动安装有手掌，所述头部的下方活动安装有大腿，所述大腿的的下端活动安装有小腿，所述小腿的下端活动安装有脚掌，所述控制仪的顶端固定安装有信号发射器，所述信号发射器的上端固定安装有天线，所述天线的下端固定安装有支撑杆，所述支撑杆的下端固定安装有固定圈，所述控制仪的正面中心位置处设置有显示屏，所述显示屏的右端活动安装有摇杆，所述摇杆的上端设置有信号指示灯，所述摇杆的下端设置有控制开关，所述控制仪的侧面固定安装有把手，所述手肘的内部活动安装有拉力弹簧，所述拉力弹簧的中心位置处活动安装有弹簧管，所述弹簧管的外部设置有弹簧丝，所述拉力弹簧的顶端固定安装有连结钩，所述头部的内部固定安装有六轴传感器，所述六轴传感器的外部固定安装有侧盖，所述六轴传感器的内部中心位置处固定安装有陀螺仪，所述陀螺仪的顶部中心位置处固定安装有中心轴，所述中心轴的上端设置有y轴，所述中心轴的右端设置有x轴，所述y轴的右端设置有中心螺纹孔，所述机器人外壳体的内部设置有冷却器，所述冷却器的顶部固定安装有出气口，所述冷却器的正面固定安装有保护壳，所述冷却器的内部中心位置处活动安装有主轴，所述主轴的外部固定安装有扇叶。

作为本发明的进一步方案，所述信号发射器共设置有三组，所述三组信号发射器均匀分布在控制仪的顶部，所述信号发射器与控制仪之间通过固定圈固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述摇杆共设置有两组，所述两组摇杆分别安装在显示屏的左右两端，所述摇杆与控制仪之间通过转轴转动连接。

作为本发明的进一步方案，所述连结钩共设置有两组，所述两组连结钩分别安装在弹簧管的左右两端，所述弹簧丝缠绕于弹簧管，所述大臂与小臂之间通过连结钩固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述x轴和y轴均设置有两组，所述两组x轴分别安装在y轴的左右两端，所述两组y轴分别安装在x轴的上下两端。

作为本发明的进一步方案，所述陀螺仪与中心螺纹孔之间通过卡壳卡合连接，所述中心螺纹孔共设置有四组，所述四组中心螺纹孔分别安装在中心轴的四周。

作为本发明的进一步方案，所述出气口共设置有两组，所述两组出气口均匀分布在冷却器的顶端，所述冷却器与出气口之间一体成型。

作为本发明的进一步方案，所述扇叶共设置有八组，所述八组扇叶均匀分布在主轴的四周，所述主轴与冷却器之间通过转轴转动连接。

作为本发明的进一步方案，所述大臂、小臂、手掌、小腿和大腿均设置有两组，所述两组小臂均安装在大臂的下端，所述两组小腿均安装在大腿的下端，所述大臂与小臂之间一体成型，所述小腿与大腿之间一体成型。

一种工业机器人调整方向控制系统的使用方法，该使用方法具体包括以下步骤：

步骤一：使用人员首先通过控制仪远程控制机器人外壳体，可通过显示屏观察到机器人外壳体的电量显示和内部结构零件的运行状态，然后通过信号指示灯观察机器人外壳体的工作状态，然后利用摇杆进行自由摇动控制机器人的控制方向并做及时调整，控制仪会通过信号发射器上的天线将信号发出，通过机器人外壳体的信号接收器接收信号，从而指示机器人做出相应的动作，然后可通过控制开关控制机器人外壳体的运行模式，如需进行携带的话可通过把手进行便携。

步骤二：在机器人帮助工作人员进行工作时，大臂和小臂会进行拉伸，如果在搬取比较重的货物时，由于货物的重量过大，机器人的大臂和小臂在长时间进行工作的话可能导致零件变形或损坏，这时，手肘内的拉力弹簧会进行辅助拉伸，拉力弹簧会通过连结钩将大臂和小臂进行连接，然后通过弹簧管和弹簧丝进行拉伸作用，防止变形。

步骤三：头部内的六轴传感器会使机器人的动作变为更快速和精准，六轴传感器通过陀螺仪上的x轴和y轴感知方向的力和力矩，然后通过中心螺纹孔与头部进行固定。

步骤四：机器人外壳体内的冷却器会进行散热，防止机器人长时间进行运动造成内部零件温度过高导致老化或损坏，冷却器会将机器人外壳体内部的热气从顶部的出气口排出，然后通过内部的主轴利用转轴进行转动，从而带动扇叶转动产生气流进行散热，保护壳会保护机器人防止扇叶刮擦到内部零件导致损坏。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本工业机器人在原有的基础上增加了可以对机器人的方向和运动轨迹做调整的控制仪，控制仪通过信号发射器将信号发送到机器人头部的信号接收器上从而接受指令并进行运动，控制仪可以在机器人需要进行方向调整时进行及时的调整，防止机器人在运动时碰撞造成损坏。

在手肘的内部安装了一组拉力弹簧，拉丽弹簧可以有效的对大臂和小臂进行缓冲的作用，由于重力的原因，防止大臂和小臂在长期进行运动时，可能造成变形或损坏的情况。

在机器人的头部安装了一个六轴传感器，六轴传感器可通过陀螺仪上的x轴和y轴并清楚的计算出机器人需要运动的轨迹，并且可以让机器人进行更灵活和快速的走动，防止机器人在运动途中突然停止或摔倒。

在机器人的内部安装了一个冷却器，冷却器可以将内部的热气从出气口排出，然后通过风扇将内部进行散热，防止机器人内部长时间运动温度过高导致零件老化或者损坏，既增加了机器人的工作效率，也提高了工业机器人的使用价值性。

附图说明

图1为本发明工业机器人的结构示意图；

图2为本发明控制仪的结构示意图；

图3为本发明手肘的结构示意图；

图4为本发明拉力弹簧的结构示意图；

图5为本发明六轴传感器的结构示意图；

图6为本发明冷却器的结构示意图；

图中：1-大臂、2-机器人外壳体、3-头部、4-信号接收器、5-手肘、6-小臂、7-手掌、8-脚掌、9-小腿、10-大腿、11-控制仪、12-信号发射器、13-天线、14-支撑杆、15-显示屏、16-信号指示灯、17-把手、18-摇杆、19-控制开关、20-固定圈、21-拉力弹簧、22-弹簧管、23-弹簧丝、24-连结钩、25-六轴传感器、26-y轴、27-中心螺纹孔、28-侧盖、29-x轴、30-中心轴、31-陀螺仪、32-冷却器、33-出气口、34-扇叶、35-保护壳、36-主轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

请参阅图1-图6，本发明提供一种工业机器人调整方向控制系统；包括机器人外壳体2和控制仪11，机器人外壳体2的顶部活动安装有头部3，头部3的侧面设置有信号接收器4，头部3的右下端活动安装有大臂1，大臂1的下端活动安装有手肘5，手肘5的下端活动安装有小臂6，小臂6的下端活动安装有手掌7，头部3的下方活动安装有大腿10，大腿10的的下端活动安装有小腿9，小腿9的下端活动安装有脚掌8，控制仪11的顶端固定安装有信号发射器12，信号发射器12的上端固定安装有天线13，天线13的下端固定安装有支撑杆14，支撑杆14的下端固定安装有固定圈20，控制仪11的正面中心位置处设置有显示屏15，显示屏15的右端活动安装有摇杆18，摇杆18的上端设置有信号指示灯16，摇杆18的下端设置有控制开关19，控制仪11的侧面固定安装有把手17，手肘5的内部活动安装有拉力弹簧21，拉力弹簧21的中心位置处活动安装有弹簧管22，弹簧管22的外部设置有弹簧丝23，拉力弹簧21的顶端固定安装有连结钩24，头部3的内部固定安装有六轴传感器25，六轴传感器25的外部固定安装有侧盖28，六轴传感器25的内部中心位置处固定安装有陀螺仪31，陀螺仪31的顶部中心位置处固定安装有中心轴30，中心轴30的上端设置有y轴26，中心轴30的右端设置有x轴29，y轴26的右端设置有中心螺纹孔27，机器人外壳体2的内部设置有冷却器32，冷却器32的顶部固定安装有出气口33，冷却器32的正面固定安装有保护壳35，冷却器32的内部中心位置处活动安装有主轴36，主轴36的外部固定安装有扇叶34；

信号发射器12共设置有三组，三组信号发射器12均匀分布在控制仪11的顶部，信号发射器12与控制仪11之间通过固定圈20固定连接；摇杆18共设置有两组，两组摇杆18分别安装在显示屏15的左右两端，摇杆18与控制仪11之间通过转轴转动连接；连结钩24共设置有两组，两组连结钩24分别安装在弹簧管22的左右两端，弹簧丝23缠绕于弹簧管22，大臂1与小臂6之间通过连结钩24固定连接；x轴29和y轴26均设置有两组，两组x轴29分别安装在y轴26的左右两端，两组y轴26分别安装在x轴29的上下两端；陀螺仪31与中心螺纹孔27之间通过卡壳卡合连接，中心螺纹孔27共设置有四组，四组中心螺纹孔27分别安装在中心轴30的四周；出气口33共设置有两组，两组出气口33均匀分布在冷却器32的顶端，冷却器32与出气口33之间一体成型；扇叶34共设置有八组，八组扇叶34均匀分布在主轴36的四周，主轴36与冷却器32之间通过转轴转动连接。

一种工业机器人调整方向控制系统的使用方法，该使用方法具体包括以下步骤：

步骤一：使用人员首先通过控制仪11远程控制机器人外壳体2，可通过显示屏15观察到机器人外壳体2的电量显示和内部结构零件的运行状态，然后通过信号指示灯16观察机器人外壳体2的工作状态，然后利用摇杆18进行自由摇动控制机器人的控制方向并做及时调整，控制仪11会通过信号发射器12上的天线13将信号发出，通过机器人外壳体2的信号接收器4接收信号，从而指示机器人做出相应的动作，然后可通过控制开关19控制机器人外壳体2的运行模式，如需进行携带的话可通过把手17进行便携。

步骤二：在机器人帮助工作人员进行工作时，大臂1和小臂6会进行拉伸，如果在搬取比较重的货物时，由于货物的重量过大，机器人的大臂1和小臂6在长时间进行工作的话可能导致零件变形或损坏，这时，手肘5内的拉力弹簧21会进行辅助拉伸，拉力弹簧21会通过连结钩24将大臂1和小臂6进行连接，然后通过弹簧管22和弹簧丝23进行拉伸作用，防止变形。

步骤三：头部3内的六轴传感器25会使机器人的动作变为更快速和精准，六轴传感器25通过陀螺仪31上的x轴29和y轴26感知方向的力和力矩，然后通过中心螺纹孔27与头部3进行固定。

步骤四：机器人外壳体2内的冷却器32会进行散热，防止机器人长时间进行运动造成内部零件温度过高导致老化或损坏，冷却器32会将机器人外壳体2内部的热气从顶部的出气口33排出，然后通过内部的主轴36利用转轴进行转动，从而带动扇叶34转动产生气流进行散热，保护壳35会保护机器人防止扇叶34刮擦到内部零件导致损坏。

本发明中六轴传感器25使用的型号是：mpu-6050；本发明中冷却器32使用的型号是：ah-1012t。

本发明通过设置，工作人员首先使用控制仪11控制机器人的运动轨迹，控制仪11会通过顶部的信号发射器12利用天线13将信号发射到机器人外壳体3上的头部3内的信号接收器4，然后通过摇杆18可以自由控制机器人的运动方向，工作人员可通过信号指示灯16观察机器人的内部零件使用状况，通过控制开关19控制机器人的运动模式，在工作人员如需控制仪11进行户外携带时，可通过把手17进行便携，机器人在运动的过程中，手肘5内部的拉力弹簧21会进行缓冲，拉力弹簧21会通过连结钩24将大臂1和小臂6进行连接，然后通过弹簧管22和弹簧丝23进行缓冲作用，防止零件变形，在机器人运动的过程中，头部3内的六轴传感器25会对机器人进行加速和方向快速调整，六轴传感器25会通过x轴29和y轴26计算出运动的轨迹，然后通过陀螺仪31将速度调整到需要运动的速度，六轴传感器25会通过陀螺仪31顶部的中心螺纹孔27与头部3进行固定，在机器人长时间进行工作时，内部的零件由于摩擦和过量运动会导致温度过高，这时，机器人外壳体2内部的冷却器32会将内部进行散热，冷却器32会将内部的热量吸出，然后通过出气口33将热量向外排出，然后冷却器32内部的主轴36会通过转轴进行旋转，主轴36进行旋转的同时会带动扇叶34进行旋转，然后达到散热效果，使用完成后将机器人回收充电即可，以便下次继续使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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