1.本实用新型涉及教学实训机器人技术领域，具体为一种教学实训机器人实训用轨迹化码垛单元。
背景技术：
2.随着科技的发展，工业机器人已经渗透至各个领域，其应用极其广泛，企业对能够完成工业机器人编程、操作、维修的应用型技术人才需求迫切。机械制造是我国的支柱产业，目前，我国的高等教育存在着重理论轻实践的现象，而事实上讲，实践教学在人才培养中占有举足轻重的地位，为了提高学生的动手能力和培养学生的学习情绪，就需要在实践教学方面下功夫，使学生有更多的机会在学校学习期间接受实践教学。工业机器人技术应用教学工作日益显得重要，当前国内工业机器人技术应用教学还处于一个普及阶段，教学仪器领域中缺乏针对工业机器人实践教学的专用装置。
3.但是目前各高等院校所使用的机器人教学设备要么是价格昂贵的工业机器人，整个实训室配置台数极少，无法满足教学的需求；要么是结构简单的玩具型机器人，功能简单，主要通过编程控制机器进行循迹工作，而无法通过设备的自动传感感知进行机器学习和自适应操作控制，不能与高等院校相关课程紧密衔接，起不到良好的教学效果。
技术实现要素：
4.本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种教学实训机器人实训用轨迹化码垛单元，包括：运动轨架、平移运动组件和多轴机器人，所述平移运动组件的表面固定安装有行走驱动机构，所述平移运动组件滑动安装于运动轨架的表面，所述行走驱动机构的输出端设有与运动轨架表面相适配的啮合齿，所述平移运动组件和多轴机器人的输入端电性连接有控制器，且控制器的内部设有数控操作系统，所述控制器的输入端电性连接有数控操作屏和传感器，所述传感器包括固定于多轴机器人执行末端的超声波传感器和物料识别组件，所述数控操作系统包括有电源模块、轨迹化堆垛模块、超声波测距模块、静音气动系统和伺服控制模块。
6.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制器为arm控制主板结构，所述arm控制主板的输出端与多轴机器人和平移运动组件的输入端电性连接，所述多轴机器人为多轴运动机器人，且运动轨架的驱动组件为伺服电机或驱动气缸结构。
7.通过采用上述技术方案，传感器和物料识别组件分别将位置和货物信息传送给arm控制主板，arm控制主板将控制信息发送给平移运动组件和多轴机器人进行实训机器人的智能化改造，arm控制主板采用armcpu，低功耗、运行速度快、软件资源丰富。
8.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述多轴机器人的末端设有用于固定夹头部件的快速拆装连接器，且夹头部件为气驱动夹头、伺服夹头或气动吸盘中的一种。
9.通过采用上述技术方案，利用快速拆装连接器可快速拆装更换多轴机器人的末端夹头结构适配货物大小类型。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超声波测距模块的输入端与超声波传感器的输出端电性连接用于识别多轴机器人执行末端周围障碍物与堆垛物的空间距离。
11.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述静音气动系统包括空压机、电磁阀和用于多轴机器人运动控制器的气缸组件，所述空压机和电磁阀的输入端与控制器的输出端电性连接。
12.通过采用上述技术方案，可通过气动驱动实训机器人进行运动，更换多种驱动结构，以丰富教学内容，降低实训教学设备成本。
13.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述运动轨架为导轨结构，所述运动轨架的表面设有若干光电感应开关，且若干光电感应开关呈直线均匀间隔排布于运动轨架的表面，所述光电感应开关用于根据表面光信感知平移运动组件和多轴机器人的实时位置和移动速度。
14.通过采用上述技术方案，利用光电感应开关实时监测和反馈控制平移运动组件和多轴机器人的运动位置，进行精确控制。
15.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轨迹化堆垛模块用于根据堆垛控制轨迹输入自动化控制平移运动组件和多轴机器人动作执行，所述平移运动组件和多轴机器人的控制精度为毫米级，通过堆垛控制轨迹控制与自动传感感知进行机器学习和自适应操作智能化控制。
16.本实用新型所取得的有益效果为：
17.1.本实用新型中，通过设置轨迹化堆垛控制，利用超声波测距以及物料识别进行堆垛物品的传感感知，将物件与机器位置进行数字化转换，循线反馈行走、路径规划，根据超声波测距以及物料识别进行控制操作，可通过自动传感感知进行机器学习和自适应操作智能化控制。
18.2.本实用新型中，多轴机器人部分具备升降、回转、平移共三个自由度，其末端执行部件可以快速拆装各种夹头结构抓取各种货物，机头部分配备超声波探测模块可以探测运行前方的障碍物，并及时避开，arm控制主板采用armcpu，低功耗、运行速度快、软件资源丰富，可以在机器人上直接运行采用大型算法、在大型台式电脑上编写通过的程序，从而使机器人具有了很高的智能，进一步扩大机器人对外界信息的感知和执行处理能力。
附图说明
19.图1为本实用新型一个实施例的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型一个实施例的多轴机器人和平移运动组件安装结构示意图；
21.图3为本实用新型一个实施例的控制框图结构示意图。
22.附图标记：
23.100、运动轨架；
24.200、平移运动组件；210、行走驱动机构；
25.300、多轴机器人。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。
28.下面结合附图描述本实用新型的一些实施例提供的一种教学实训机器人实训用轨迹化码垛单元。
29.结合图1-3所示，本实用新型提供的一种教学实训机器人实训用轨迹化码垛单元，包括：运动轨架100、平移运动组件200和多轴机器人300，平移运动组件200的表面固定安装有行走驱动机构210，平移运动组件200滑动安装于运动轨架100的表面，行走驱动机构210的输出端设有与运动轨架100表面相适配的啮合齿，平移运动组件200和多轴机器人300的输入端电性连接有控制器，且控制器的内部设有数控操作系统，控制器的输入端电性连接有数控操作屏和传感器，传感器包括固定于多轴机器人300执行末端的超声波传感器和物料识别组件，数控操作系统包括有电源模块、轨迹化堆垛模块、超声波测距模块、静音气动系统和伺服控制模块。
30.在该实施例中，控制器为arm控制主板结构，arm控制主板的输出端与多轴机器人300和平移运动组件200的输入端电性连接，多轴机器人300为多轴运动机器人，且运动轨架100的驱动组件为伺服电机或驱动气缸结构。
31.具体的，传感器和物料识别组件分别将位置和货物信息传送给arm控制主板，arm控制主板将控制信息发送给平移运动组件200和多轴机器人300进行实训机器人的智能化改造，arm控制主板采用armcpu，低功耗、运行速度快、软件资源丰富，arm控制主板采用armcpu，低功耗、运行速度快、软件资源丰富，可以在机器人上直接运行采用大型算法、在大型台式电脑上编写通过的程序，从而使机器人具有了很高的智能，进一步扩大机器人对外界信息的感知和执行处理能力。
32.在该实施例中，多轴机器人300的末端设有用于固定夹头部件的快速拆装连接器，且夹头部件为气驱动夹头、伺服夹头或气动吸盘中的一种。
33.具体的，利用快速拆装连接器可快速拆装更换多轴机器人300的末端夹头结构适配货物大小类型。
34.在该实施例中，超声波测距模块的输入端与超声波传感器的输出端电性连接用于识别多轴机器人300执行末端周围障碍物与堆垛物的空间距离，根据超声波测距以及物料识别进行控制操作，可通过自动传感感知进行机器学习和自适应操作智能化控制。
35.在该实施例中，静音气动系统包括空压机、电磁阀和用于多轴机器人300运动控制器的气缸组件，空压机和电磁阀的输入端与控制器的输出端电性连接。
36.具体的，可通过气动驱动实训机器人进行运动，更换多种驱动结构，以丰富教学内容，降低实训教学设备成本。
37.在该实施例中，运动轨架100为导轨结构，运动轨架100的表面设有若干光电感应开关，且若干光电感应开关呈直线均匀间隔排布于运动轨架100的表面，光电感应开关用于根据表面光信感知平移运动组件200和多轴机器人300的实时位置和移动速度。
38.具体的，利用光电感应开关实时监测和反馈控制平移运动组件200和多轴机器人
300的运动位置，进行精确控制。
39.在该实施例中，轨迹化堆垛模块用于根据堆垛控制轨迹输入自动化控制平移运动组件200和多轴机器人300动作执行，平移运动组件200和多轴机器人300的控制精度为毫米级，通过堆垛控制轨迹控制与自动传感感知进行机器学习和自适应操作智能化控制。
40.在本实用新型中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
42.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。