專利名稱：用于控制工業(yè)機(jī)器人的過程以及相關(guān)的機(jī)器人、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人并尤其被考慮用于具有與之關(guān)聯(lián)的便攜式終端的機(jī)器人的可能應(yīng)用，便攜式終端還被設(shè)計(jì)成以無線模式與機(jī)器人控制部件進(jìn)行通信。
背景技術(shù)：
“無線”在這里是指包含借助電磁波無線傳遞信號(hào)的通信，優(yōu)選地是借助射頻，但還可能借助超聲波或紅外輻射或其它頻率域中的輻射。
對機(jī)器人編程基本上意味著向所述機(jī)器人教授在通常操作步驟期間自動(dòng)重復(fù)的其機(jī)械手的點(diǎn)的軌跡，以便執(zhí)行給定的操作。機(jī)器人因此可至少以自動(dòng)和手動(dòng)模式來操作，通?？梢罁?jù)機(jī)器人控制部件來選擇這些模式。當(dāng)例如為編程或“教授”機(jī)器人而選擇手動(dòng)模式時(shí)，通過由便攜終端發(fā)送的指令來操作相應(yīng)的機(jī)械手；相反，當(dāng)選擇自動(dòng)操作模式時(shí)，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)只受控制部件的影響。
大多數(shù)的編程時(shí)間用于手動(dòng)控制機(jī)器人，以便識(shí)別機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)軌跡的最佳點(diǎn)并存儲(chǔ)其坐標(biāo)。為此，使用前述的便攜編程終端，也稱為教學(xué)操縱環(huán)(teach pendant)，其可操作地連接到機(jī)器人控制部件并通常包括顯示器和一系列用于編程和手動(dòng)控制機(jī)器人的按鈕。教學(xué)操縱環(huán)還可用來監(jiān)視機(jī)器人編程、用于檢查機(jī)器狀態(tài)、用于修改特定編程參數(shù)等等。
在一些解決方案中，借助一條電纜將終端連接到控制部件，該電纜的長度使操作員能夠移動(dòng)到機(jī)械手的工作范圍附近并精確地檢查有關(guān)的點(diǎn)和軌跡。前述的電纜致使操作員在他/她的編程活動(dòng)中可控性有限，因?yàn)樗?她要不斷地移動(dòng)靠近機(jī)械手；另一個(gè)缺點(diǎn)在于，該電纜能被其它電纜絆住或與其它電纜纏住，而該電纜本來應(yīng)該是自由的。并且，該電纜容易磨穿和磨損并損壞，因此需要被修理或替換。為了解決這些缺點(diǎn)，建議可操作地以無線模式將便攜終端連接到控制部件。
機(jī)器人執(zhí)行其功能的被稱為“單元(cell)”的操作環(huán)境根據(jù)系統(tǒng)布局具有不同的配置，并且能包含一個(gè)機(jī)械手或多個(gè)協(xié)調(diào)操作的機(jī)械手，每個(gè)機(jī)械手可配備相應(yīng)的控制部件。利用無線數(shù)據(jù)交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還在于，一個(gè)教學(xué)操縱環(huán)可用來以手動(dòng)模式獨(dú)立地控制單元的每個(gè)機(jī)器人，以便編程后者。但是，當(dāng)單元的機(jī)器人中的一個(gè)必須處于無線教學(xué)操縱環(huán)的手動(dòng)控制之下時(shí)，尤其重要的是，在教學(xué)操縱環(huán)和要控制的機(jī)器人之間建立一個(gè)明確的單義連接，以避免編程操作員的可能危險(xiǎn)。
WO 02/078913描述了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)機(jī)器人和能夠與所述多個(gè)機(jī)器人中的給定機(jī)器人通信的終端；為此，每個(gè)機(jī)器人的控制部件配備了一個(gè)被配置為可移除模塊的停止按鈕，并且所述終端被設(shè)計(jì)成在適當(dāng)?shù)呐_(tái)座中接收所述模塊。該模塊包括包含識(shí)別有關(guān)控制部件的代碼的存儲(chǔ)裝置；另一方面，所述終端包括用于從所述模塊的存儲(chǔ)裝置讀取識(shí)別控制部件的代碼的裝置。已知所述代碼，終端可只與已經(jīng)獲得該模塊的部件進(jìn)行通信，以便手動(dòng)控制有關(guān)的機(jī)械手。
前述的解決方案在某種程度上使便攜終端的實(shí)現(xiàn)變得復(fù)雜，便攜終端需要配備適當(dāng)?shù)呐_(tái)座和用于可更換模塊的物理互連的有關(guān)裝置；可更換模塊受到頻繁的處理，這可能引起混亂和損壞，以及它們連接的快速磨穿和磨損，和之后不良工作的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上內(nèi)容，本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)如前所述的工業(yè)機(jī)器人，使之能夠進(jìn)行涉及編程的容易且通用的活動(dòng)以及借助便攜終端的手動(dòng)控制，然而都處于完全安全的條件下。本發(fā)明還旨在實(shí)現(xiàn)如前所述的機(jī)器人，就編程活動(dòng)而言確保安全級(jí)別的提高，并且該機(jī)器人的生產(chǎn)也簡單、便宜和可靠。
這些和其它目的在下面將十分清楚，并且根據(jù)本發(fā)明由具有在所附權(quán)利要求中列出特征的一個(gè)過程、一種工業(yè)機(jī)器人、一種機(jī)器人系統(tǒng)和一個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)，這些特征是本專利申請說明的完整和重要部分。


根據(jù)下列描述和附圖，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，附圖的給出僅僅是說明性并且是非限制性的例子，其中圖1示意性地示出了這里所述的機(jī)器人，包括機(jī)械手、機(jī)械手的控制部件和便攜編程終端；圖2示出了圖1的控制部件和機(jī)器人終端的簡化框圖；圖3示出了圖2的所述部件和終端的控制系統(tǒng)的部分的簡化框圖；圖4-7是圖3的控制部件和終端之間的邏輯耦合過程的步驟的示意性表示；圖8-11是圖3的控制部件和終端之間的邏輯去耦合過程的步驟的示意性表示；圖12是包括這里所述的機(jī)器人系統(tǒng)的工作單元的示意性表示；圖13是公開了在圖12的機(jī)器人系統(tǒng)中使用的終端的可能用途的簡化框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出包括機(jī)械手1、控制部件2和便攜編程終端或教學(xué)操縱環(huán)3的工業(yè)機(jī)器人。機(jī)械手1具有多個(gè)部分，這些部分根據(jù)相應(yīng)的軸移動(dòng)、借助接合點(diǎn)1a和帶有通用工具1c的末端機(jī)械腕1b鉸接。機(jī)械手1借助電纜4連接到其控制部件2。終端3至少包括-顯示器3a，借助該顯示器，可監(jiān)視機(jī)器狀態(tài)、編程步驟、可能的警告和各種參數(shù)，比如機(jī)械手的軸的位置；在編程軸的位置和運(yùn)動(dòng)程序的步驟以及遠(yuǎn)程監(jiān)視部件2時(shí)都使用顯示器3a；-一組按鍵，用于控制機(jī)械手1的軸的運(yùn)動(dòng)，這些按鍵的一些被表示為3b；所述按鍵組包括尤其用來選擇所期望的運(yùn)動(dòng)參考系統(tǒng)的按鍵和用于控制運(yùn)動(dòng)的按鍵，這些按鍵被稱為“慢進(jìn)(jog)”按鍵；-一組編程和編輯按鍵，這些按鍵的一些被示意性表示為3c，用于在顯示器3b上顯示的程序內(nèi)活動(dòng)，以便激活各種功能和用于輸入數(shù)據(jù)。
終端3進(jìn)一步包括緊急停止設(shè)備，用ES表示，它可包括蘑菇狀按鈕，該蘑菇狀按鈕放置在所述終端的前面板上的固定位置；按下所述按鈕使得能夠立刻停止/停用機(jī)械手1和/或機(jī)器人工作的整個(gè)操作單元的運(yùn)動(dòng)。教學(xué)操縱環(huán)還配備有啟用設(shè)備，表示為ED，它應(yīng)當(dāng)在教學(xué)步驟或者手動(dòng)控制機(jī)械手1的運(yùn)動(dòng)的步驟期間與按鍵組3c一起使用；在實(shí)際中，啟用設(shè)備ED應(yīng)當(dāng)由操作員保持為活動(dòng)，以便使機(jī)械手1能夠在編程步驟期間進(jìn)行期望的運(yùn)動(dòng)。在圖1的非限制性例子中，設(shè)備ED包括兩個(gè)在終端3的側(cè)邊緣上延伸的按鍵，但在另一個(gè)可能的實(shí)施例中，該設(shè)備可位于終端的后部，例如在文獻(xiàn)EP-A-1405700中所述的那樣。
部件2和終端3可配置為彼此以無線模式進(jìn)行通信，并且為此目的，它們配置有用于通過空氣交換信號(hào)的裝置，包括相應(yīng)的天線2a和3d。使所述裝置的尺寸具有幾米的有效范圍，因此相對部件2而位于終端3的作用域內(nèi)。信號(hào)的空氣傳輸可根據(jù)已知的技術(shù)來發(fā)生；在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，部件2和終端3之間的無線通信通過射頻來進(jìn)行，其中使用了由標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.111定義的傳輸系統(tǒng)(為了進(jìn)一步的細(xì)節(jié)而完全被引用)，稱為Wi-fi系統(tǒng)。
終端3和部件2之間的無線連接基本上能夠交換下面三種類型的信息a)操作數(shù)據(jù)，比如涉及軸的位置、運(yùn)動(dòng)或慢進(jìn)指令、通常借助終端3作出的所有選擇的信息，以及從所述終端下載到部件2的軟件；并且，部件2可將數(shù)據(jù)發(fā)送到終端3，比如更新顯示器3a上的窗口所要求的信息，指示碼(警告、機(jī)器狀態(tài)等)，程序上載等等；b)緊急停止設(shè)備ES的狀態(tài)；c)啟用設(shè)備ED的狀態(tài)。
終端3還包括屬于所述終端的內(nèi)部電池的再充電裝置的電連接器3e，和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩丝?f，其在這里被假定為串聯(lián)通信端口的連接器。在所公開的非限制性例子中，連接器3e和端口3f位于終端3的下邊緣。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，為了單義地分配或耦合終端3和控制部件2，前者應(yīng)當(dāng)首先位于后者附近，或者更通常地是在一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)。為此，在本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例中，部件2配有用于終端3的定位支架5，在下面被定義成系泊部位；有利地，系泊部位5被配置成還用來再充電終端3的內(nèi)部電池。
系泊部位5優(yōu)選地物理連接到部件2的機(jī)殼或固定機(jī)架2b，并且為了簡明的緣故，在該例子中，其還被配置成為一種定義了向上開溝的臺(tái)座5a的架子，終端3的下部可以在圖1箭頭F的方向上插入到臺(tái)座5a。電連接器5b和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接器或端口5c是連接器3e和端口3f的補(bǔ)充，它們被固定在所述臺(tái)座5a的底部上。將終端3的下部插入到臺(tái)座5a導(dǎo)致連接器3e和5b之間以及連接器或端口3f和5c之間的耦合或連接。
系泊部位5還配備有控制元件，比如按鈕5d，用于啟動(dòng)終端3和部件2之間的邏輯耦合-去耦合過程，這是本發(fā)明要保護(hù)的另一個(gè)獨(dú)立方面。
仍然在圖1中，2c最終是指信號(hào)燈，指明了部件2和終端3之間的互操作條件。
在圖2中，部件2和終端3可借助簡化的框圖來表示。
終端3包括對應(yīng)的電子控制系統(tǒng)，全文用30表示，用于管理所述終端的所有各種功能。系統(tǒng)30可通過天線3d來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)或信息，并且它還被配置成使數(shù)據(jù)和信息通過另一個(gè)數(shù)據(jù)通信線路來傳輸，這里是物理或電纜的線路，例如與端口3f連接的串聯(lián)單向線路，用31來表示。數(shù)字32是指終端的自制電源，例如本身已知的可再充電的電池，其電極連接到連接器3e的觸點(diǎn)。
部件2包括對應(yīng)的電子控制系統(tǒng)，全文用20來表示，用于管理所述部件的所有各種功能。系統(tǒng)20被配置成通過天線2a來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)或信息；系統(tǒng)20還被配置成使數(shù)據(jù)和信息通過另一個(gè)數(shù)據(jù)通信線路來傳輸，這里是物理或電纜的線路，比如與系泊部位5的端口5c連接的串聯(lián)單向線路，用21來表示。
數(shù)字22是指由系統(tǒng)20控制并與系泊部位的連接器5b連接的可再充電電路，其本身是已知的。系統(tǒng)20還被配置成控制燈2c的操作，并從按鈕5d接收控制信號(hào)。
為了能夠使用終端3來編程機(jī)器人，部件2和終端3配備了對應(yīng)的單義識(shí)別碼ID。每個(gè)ID碼優(yōu)選地包括兩個(gè)部分，由IP網(wǎng)絡(luò)地址(但也可以是MAC地址)和由序列號(hào)SN來表示。因此ID_CU＝IP_CU+SN_CU
ID_TP＝IP_TP+SN_TP其中-ID_CU和ID_TP分別是指部件2和終端3的識(shí)別碼；-IP_CU和SN_CU分別是指部件2的IP地址和單義序列號(hào)SN；-IP_TP和SN_TP分別是指終端3的IP地址和單義序列號(hào)SN。
為了簡明的緣故并參考附圖，讓我們分別假設(shè)IP_CU和IP_TP地址是4和2，SN_CU和SN_TP的序列號(hào)是4和5，以及ID_CU和ID_TP識(shí)別碼分別是44和25。
IP地址可根據(jù)各種需要來修改，修改的方式?jīng)]有在這里描述，因?yàn)樗鼈儽旧硪阎⑶覜]有落入本發(fā)明的范圍；為此，IP地址可存儲(chǔ)在可重寫永久存儲(chǔ)器上，比如閃存或EEPROM存儲(chǔ)器。優(yōu)選地，序列號(hào)SN不能被修改，并且為此，它們的寫入是在對諸如ROM存儲(chǔ)器的永久只讀存儲(chǔ)器的制造和/或測試步驟期間由部件2和/或終端3的制造商來完成。識(shí)別碼ID由部件2和終端3的控制系統(tǒng)在它們接通之后來構(gòu)建，并存儲(chǔ)在可重寫存儲(chǔ)器中，比如RAM、閃存或EEPROM存儲(chǔ)器中。
圖3用框圖示出了部件2和終端3的控制系統(tǒng)20和30，盡管只示出了其對于理解本發(fā)明的前述第一方面有用的那些部分。
控制系統(tǒng)20包括主模塊20a和輔助模塊20b，前者被設(shè)計(jì)成管理部件2的通常功能而后者被專門設(shè)計(jì)成管理與外部的數(shù)據(jù)傳輸。模塊20a包括可操作地與閃存20c′關(guān)聯(lián)的主處理器20c，其中部件2的IP_CU地址被編碼；如果需要，如所述的那樣，處理器20c能修改存儲(chǔ)器20c′的內(nèi)容。模塊20b包括輔助處理器20d，用于控制電路20e進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交換，該輔助處理器包括天線2a；處理器20d還通過與系泊部位5的端口5c(參看圖2)連接的串行線路21來接收或讀取外部數(shù)據(jù)或信息。處理器20d可操作地與ROM存儲(chǔ)器20f、RAM存儲(chǔ)器20g和閃存存儲(chǔ)器20h關(guān)聯(lián)。部件2的序列號(hào)SN_CU被永久地編碼在只讀存儲(chǔ)器20f中，而暫時(shí)存儲(chǔ)器20g被設(shè)計(jì)成保持部件2的識(shí)別碼ID_CU；相反，可重寫存儲(chǔ)器20h被設(shè)計(jì)成保持終端3的識(shí)別碼ID_TP。主處理器20c和輔助處理器20d借助部件2的諸如CAN總線的總線20i而相互通信。
并且，控制系統(tǒng)30包括主模塊30a和輔助模塊30b，前者被設(shè)計(jì)成管理終端3的通常功能而后者被設(shè)計(jì)成管理與外部的數(shù)據(jù)傳輸。模塊30a包括可操作地與閃存30c′關(guān)聯(lián)的主處理器30c，其中終端3的IP_TP地址被編碼并且如果需要可被修改。模塊30b包括輔助處理器30d，用于控制電路30e通過空氣進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，該輔助處理器包括天線3d；處理器30d還發(fā)送數(shù)據(jù)或信息，或者通過與終端3的端口或連接器3f(也參看圖2)連接的串行線路21來允許從外部讀取數(shù)據(jù)或信息。在這里同樣，處理器30d可操作地與ROM存儲(chǔ)器30f、RAM存儲(chǔ)器30g和閃存存儲(chǔ)器30h關(guān)聯(lián)。終端3的序列號(hào)SN_TP被永久地編碼在只讀存儲(chǔ)器30f中，而暫時(shí)存儲(chǔ)器30g包含終端3的識(shí)別碼ID_TP；相反，可重寫存儲(chǔ)器30h被設(shè)計(jì)成包含部件2的識(shí)別碼ID_CU。主處理器30c和輔助處理器30d借助雙向串行線路30i而相互通信。
如前所提到的，當(dāng)接通部件2時(shí)，控制系統(tǒng)20借助兩個(gè)處理器20c、20d以及存儲(chǔ)器20c′、20f來構(gòu)建碼ID_CU，所述碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20g中直到所述部件被關(guān)閉；類似地，當(dāng)接通終端3時(shí)，控制系統(tǒng)30借助兩個(gè)處理器30c、30d以及存儲(chǔ)器30c′、30f來構(gòu)建碼ID_TP，所述碼存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器30g中直到所述終端被關(guān)閉。如果需要，所述存儲(chǔ)器20g和30g可用可重寫永久存儲(chǔ)器，比如閃存或EEPROM存儲(chǔ)器來替換，以便在設(shè)備2、3關(guān)閉之后包含ID碼。
根據(jù)這里所述的解決方案的第一有關(guān)方面，終端3和部件2之間的單義連接被要求能夠使用所述終端來編程機(jī)器人，并且借助適當(dāng)?shù)倪^程來實(shí)現(xiàn)；在這里所述的實(shí)施例中，所述過程在下面被定義成“邏輯耦合”過程，預(yù)先假定終端3位于部件2的系泊部位5上；終端與給定控制部件的耦合因此要求兩個(gè)設(shè)備物理上的接近。
圖4-7示意性地示出了部件2和終端3之間可能的邏輯耦合過程。
圖4示出了放置在系泊部位5上的接通的終端3的情況。在該情況下，如所解釋的，借助連接器或端口3f和5c在部件2和終端3的控制系統(tǒng)20、30之間建立“物理”連接。通過按下系泊部位5的按鈕5d，操作員啟動(dòng)耦合過程；在所述過程的啟動(dòng)步驟中，控制系統(tǒng)20借助適當(dāng)?shù)膫鞲衅餮b置檢查在系泊部位5上的終端3的實(shí)際存在(這可以通過例如使用屬于圖3的再充電電路22的電流傳感器來獲得)。
圖5示出下列步驟，其中在確認(rèn)終端3存在之后，控制系統(tǒng)20讀取控制系統(tǒng)30的存儲(chǔ)器30g的內(nèi)容，即終端3的識(shí)別碼ID_TP；這是借助通過串行線路21、31和端口3f、5c而連接的輔助處理器20d和30d來執(zhí)行的(也參看圖3)。所述讀取的結(jié)果接著被處理器20d存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器20h的預(yù)定寄存器中，條件是所述寄存器空閑，如果所述寄存器已經(jīng)被占據(jù)，則與其中內(nèi)容進(jìn)行比較(該寄存器可以是圖13中的用RO表示的寄存器)。存儲(chǔ)器20h的前述寄存器是空閑的事實(shí)意味著終端3目前沒有與任何部件2耦合，而存儲(chǔ)器寄存器20h已經(jīng)占據(jù)的情況意味著終端3已經(jīng)與控制部件耦合。在實(shí)踐中，出現(xiàn)下列三種情況a)如果存儲(chǔ)器20h的前述寄存器是空閑的，那么操作員正在正確地嘗試在終端目前位于其系泊部位5上的部件2之間建立邏輯耦合過程；b)如果讀取的ID_TP碼與存儲(chǔ)在前述存儲(chǔ)器20h的寄存器中的相同，那么操作員正在正確地嘗試建立邏輯去耦合過程，這將進(jìn)一步在下面作詳細(xì)描述；c)如果讀取的ID_TP碼與存儲(chǔ)在前述存儲(chǔ)器20h的寄存器中的不同，那么操作員正在錯(cuò)誤地嘗試建立與已經(jīng)耦合到另一個(gè)部件的終端的耦合過程，或者操作員錯(cuò)誤地嘗試對與終端目前耦合的控制部件所不同的控制部件的系泊部位建立去耦合過程(這是不允許的，將在下面討論)。
在情況b)和c)中，部件2發(fā)射適合的錯(cuò)誤信號(hào)；相反，在情況a)中，耦合過程可進(jìn)行到下一步驟，如圖6所示。
在所述步驟中，在存儲(chǔ)了ID_TP碼之后，部件2的控制系統(tǒng)20將其自己的識(shí)別碼ID_CU傳遞到終端3的控制系統(tǒng)30，同時(shí)控制系統(tǒng)30切換等待狀態(tài)。為此(也參看圖3)，處理器20d讀取存儲(chǔ)器20g的內(nèi)容并借助電路20e以無線模式并連同耦合指令來傳輸有關(guān)的信息(由于系統(tǒng)20目前知道終端3的“身份”，所以發(fā)生所述傳輸)；另一方面，借助電路30e由處理器30d來接收具有ID_CU地址的耦合指令，處理器30d接著將有關(guān)的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器30h的目前是空閑的預(yù)定寄存器中。優(yōu)選地，所述過程以在部件2和終端3之間無線交換確認(rèn)已經(jīng)發(fā)生邏輯耦合的信息而結(jié)束。
現(xiàn)在，如圖7中的例子所示的，部件2和終端3互相耦合，即它們中一個(gè)都知道另一個(gè)的識(shí)別碼ID，并且因此能夠以機(jī)器人編程模式來操作，其中終端3能夠以無線模式傳輸機(jī)械手1的運(yùn)動(dòng)的指令以及涉及安全設(shè)備(即緊急停止設(shè)備ES和啟用設(shè)備ED)所要求的狀態(tài)信息。
如前所述，在包括若干機(jī)器人的系統(tǒng)的情況下，存儲(chǔ)器20g的前述寄存器是空閑的部件將不能夠允許相應(yīng)機(jī)械手的手動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
耦合過程的結(jié)果可以任何方式被明確，例如可借助適當(dāng)燈的視覺指示，或者利用部件2和/或終端3的顯示器。
在這里所述的系統(tǒng)中，ID碼是部件2和終端3之間信息交換所需要的單義地址，或者是能夠利用終端來編程或教授機(jī)器人所更加絕對必要的單義地址。因此，在機(jī)器人編程期間從終端3到部件2的數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膬?yōu)選情況下，所傳輸?shù)姆纸M的頭部將包含ID_CU碼，而所述分組的信息內(nèi)容(有效負(fù)載)將涉及所傳輸?shù)男畔?例如與機(jī)械手1的運(yùn)動(dòng)的指令有關(guān)、緊急停止設(shè)備的狀態(tài)信息、啟用設(shè)備的狀態(tài)信息)。換句話說，為了被部件2識(shí)別和執(zhí)行，任何編程和/或運(yùn)動(dòng)信息應(yīng)當(dāng)包含在由ID_CU碼識(shí)別的數(shù)據(jù)分組中。
另一方面，在從部件2到終端3的傳輸?shù)那闆r下，所傳輸?shù)姆纸M的頭部可包含ID_TP碼(但它還可以是地址IP_TP)，并且所述分組的信息內(nèi)容將涉及所傳輸?shù)男畔?比如警告或機(jī)器狀態(tài)，用于更新顯示器3上窗口的數(shù)據(jù)，等等)。
以本身已知的方式，通過部件2和終端3側(cè)上的輪詢過程來連續(xù)地測試無線信道，測試的速率根據(jù)處理器管理通信的活動(dòng)而變化。
當(dāng)終端3應(yīng)當(dāng)與“新的”部件2(即與該終端當(dāng)前所耦合的部件不同的部件)一起使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)如前述那樣執(zhí)行去耦合過程。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)在終端3已經(jīng)耦合的部件2的系泊部位5上執(zhí)行所述過程；一旦所述去耦合過程結(jié)束，終端3可被插入到另一部件2的系泊部位5上，以便有效地執(zhí)行對應(yīng)的邏輯耦合過程。
圖8-11示意性示出部件2和終端3之間可能的邏輯去耦合過程。
圖8示出了接通的終端3處于系泊部位5的情況，即在如圖4那樣情況的條件下。通過按下系泊部位5的按鈕5d來啟動(dòng)去耦合過程；這里再次在該過程的初始化步驟中，檢查系泊部位5上終端3的實(shí)際存在，如前面已經(jīng)描述那樣。
圖9示出了以下步驟，其中在接收了終端3存在的確認(rèn)后，基本上如前面已經(jīng)描述的那樣，控制系統(tǒng)20通過串聯(lián)連接來讀取控制系統(tǒng)30的存儲(chǔ)器30g的內(nèi)容，即終端3的識(shí)別碼ID_TP。處理器20d將由前述讀取產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器20h的前述預(yù)定寄存器的內(nèi)容比較。如果讀取的ID_TP碼與包含在所述寄存器中的內(nèi)容不同，那么中斷去耦合過程并且為操作員發(fā)射適當(dāng)?shù)闹甘?，例如視覺或聽覺指示；缺乏代碼之間的同一性清楚地意味著，操作員試圖在一個(gè)與當(dāng)前分配給終端3的部件不同的部件2上執(zhí)行該過程。相反，在兩個(gè)數(shù)據(jù)(讀取的ID_TP和存儲(chǔ)的ID_TP)之間相對應(yīng)的情況下，該過程繼續(xù)，如圖10所示。
在該步驟期間，處理器20d向終端3的控制系統(tǒng)30發(fā)送去耦合指令或者刪除存儲(chǔ)器30h(也參看圖3)的內(nèi)容的指令，同時(shí)控制系統(tǒng)30切換到等待狀態(tài)。借助電路20e由處理器20d以無線模式傳輸所述指令；借助電路30e由處理器30d接收與指令有關(guān)的信息，在向部件2以無線模式發(fā)送適當(dāng)?shù)拇_認(rèn)之后，處理器30d刪除存儲(chǔ)器30h。在接收所述確認(rèn)時(shí)，部件2的控制系統(tǒng)20的處理器20d刪除其存儲(chǔ)器20h的內(nèi)容。
現(xiàn)在，部件2和終端3被去耦合，即它們的控制系統(tǒng)20、30的存儲(chǔ)器20h和30h的內(nèi)容都空閑，如圖11以舉例的方式所示；在這些情況下，終端3不再能夠向部件2發(fā)送對應(yīng)的機(jī)械手1的運(yùn)動(dòng)指令。這里再次，該過程的結(jié)果可以任何方式明確。
部件2和終端3顯式地配備了相應(yīng)的軟件程序，用于執(zhí)行參考圖4-7和8-11所描述的過程，所述程序利用任何技術(shù)和已知的語言來實(shí)現(xiàn)。
如在本說明的介紹部分中所闡明的，單元可包括一個(gè)機(jī)械手和多個(gè)機(jī)械手，其每一個(gè)配備了控制部件2。在包括若干機(jī)器人的系統(tǒng)的情況下，可以“點(diǎn)到點(diǎn)”模式或以“多點(diǎn)”模式來使用上述的終端3。
在第一種情況下，終端3可只和與之關(guān)聯(lián)的控制部件2通信。在使用這種配置時(shí)，終端3配備了完全的數(shù)據(jù)傳送/接收和編程功能；操作員可因而進(jìn)入機(jī)械手的受保護(hù)的操作范圍以“教授”機(jī)器人，在這些情況下，終端3和控制部件之間的安全設(shè)備(緊急停止設(shè)備ES和啟用設(shè)備ED)是活動(dòng)的。終端3和對應(yīng)部件2之間的分配和連接借助上述的專門耦合過程通過在有關(guān)部件2的系泊部位5上定位所述終端而進(jìn)行。在這些情況下，一個(gè)明顯的視覺表示讓使用終端3的操作員能夠識(shí)別活動(dòng)的連接，即與該終端耦合的部件2。為此，在終端3的顯示器3a上可提供適當(dāng)?shù)闹甘?，所連接的控制部件2的“名稱”將顯示在顯示器3a上；在控制部件2上也提供用于發(fā)信號(hào)指示連接的裝置，在本例中是燈2c，其將連續(xù)接通以指示與終端3的活動(dòng)連接。燈2c將具有諸如很容易看見的大小、顏色和位置(例如琥珀色并放置在部件2的上面，或者其控制面板上或系泊部位5上)。注意到，作為前述這種情況的替換或除此之外，燈2c還可安裝在機(jī)械手1之上或者在后者附近。
在根據(jù)要保護(hù)的本發(fā)明的第二獨(dú)立方面的“多點(diǎn)”模式的情況下，終端3可同時(shí)以不同的方式與至少兩個(gè)控制部件2連接，并且尤其是與所述的“主”或?qū)ｉT連接并與至少一個(gè)所述的“輔助”連接進(jìn)行連接。通過在圖12中以舉例的方式示出這種情況，其中通用單元C包含四個(gè)不同的機(jī)器人，稱為X，Y，W和Z，其每一個(gè)具有機(jī)械手1x、1y、1w、1z，它們的控制部件2x、2y、2w、2z配備了系泊部位5x、5y、5w、5z和燈2cx、2cy、2cw、2cz。明顯的是，前進(jìn)線L經(jīng)過單元，在前進(jìn)線上存在兩個(gè)操作站，一個(gè)操作站由機(jī)器人X和Y組成，另一個(gè)由機(jī)器人W和Z組成，每一對機(jī)器人以基本對稱的位置相對線L的兩邊排列。
在本例中，機(jī)器人X基本上對應(yīng)于圖1的機(jī)器人，其部件2x的特征在于如前述例子中的碼IP＝4和SN＝4(并因此具有碼ID_CU＝44)；相反，其它機(jī)器人的碼如下部件2yIP＝5，SN＝8；部件2wIP＝6，SN＝7；部件2zIP＝7，SN＝2。
在前述的情況下，終端3具有與機(jī)器人X的主連接和與機(jī)器人W的輔助連接。與機(jī)器人X的主連接的狀態(tài)(在圖中用箭頭“主”來表示)基本上對應(yīng)于前述的“點(diǎn)對點(diǎn)”模式，使得在終端3和部件2x之間建立完整的連接，安全設(shè)備是活動(dòng)的，并且因此可能為編程目的而手動(dòng)地控制機(jī)械手1x。
與機(jī)器人W的輔助連接的狀態(tài)(在圖中用箭頭“輔助”來表示)能夠也使用相同的終端3來用于與部件2w有關(guān)的監(jiān)視或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換功能(機(jī)器狀態(tài)檢測、當(dāng)前的程序步驟、警告(如果有的話)、終端和控制部件之間下載的數(shù)據(jù)和/或反之亦然、更新顯示窗口等等)，盡管不可能編程或控制對應(yīng)機(jī)械手1w的運(yùn)動(dòng)這是因?yàn)樵谳o助連接緊急信道中(即那些涉及安全設(shè)備ES和啟用設(shè)備ED狀態(tài)的信道)不是活動(dòng)的，所述信道只在朝著部件2x的主連接中是活動(dòng)的。
對于主連接，應(yīng)當(dāng)總是通過使用部件2x的系泊部位5x，借助上述的專門過程來執(zhí)行在終端3和部件2x之間的分配和連接。相反，借助不要求終端位于系泊部位5w的軟件過程來執(zhí)行在終端3和部件2w之間的分配和連接(以及后續(xù)連接的禁止)。
對操作員的主連接的指示屬于“點(diǎn)到點(diǎn)”連接的情況并因此能夠借助終端3的顯示器3a和部件2x穩(wěn)定點(diǎn)亮的燈2cx來實(shí)現(xiàn)。只要涉及到輔助連接的指示，那么在一方面，終端3的顯示器3a將顯示適當(dāng)?shù)母郊哟翱冢鋷в芯哂休o助連接的部件2w的“名稱”；在另一方面，在部件2w上，燈2cw將閃爍，因此指明與終端3的輔助連接的狀態(tài)。
圖13顯示了實(shí)現(xiàn)如前參考圖12所述的“多點(diǎn)”連接功能的可能方式；在所述圖13中，只顯示了已經(jīng)參考圖3描述的終端3的控制系統(tǒng)30的一些組件；在另一方面，示意性示出了圖12的控制部件2x、2y、2w和2z，指示了它們的IP地址和序列號(hào)SN。
如在圖13中以舉例的方式所示，終端3的控制系統(tǒng)30的可重寫存儲(chǔ)器30h包括多個(gè)寄存器，其中一些寄存器用R0、R1、R2、R3、R4來表示；所述寄存器中的一個(gè)，在通過舉例的方式顯示的情況下用R0來表示，具體地被設(shè)計(jì)成存儲(chǔ)與終端3以主連接或?yàn)榫幊棠康鸟詈系目刂撇考淖R(shí)別碼ID_CU；由于參考圖3和4-7所述的特定過程，所述存儲(chǔ)如所闡述的那樣發(fā)生。
相反，其它寄存器R1、R2、R3和R4被設(shè)計(jì)成包含部件2x、2y、2w和2z的輔助連接的相應(yīng)地址；在所示的例子中，所述地址由前述部件的IP地址構(gòu)成。
在一個(gè)可能的實(shí)施例中，例如在將單元C與其機(jī)器人安裝時(shí)，部件2x、2y、2w和2z的IP地址可預(yù)先存儲(chǔ)在寄存器R1-R4中；因此在這種情況下，終端3試圖能夠與之建立輔助連接3的部件的IP地址被插入到終端3中，該終端3被設(shè)計(jì)用來與給定的單元一起使用(但是還可能與例如放置在同一制造線路上的多個(gè)單元一起使用)。在終端3上，利用其顯示器3a和按鍵3c，可通過簡單的軟件過程直接執(zhí)行所述地址的存儲(chǔ)，并且不需要永久的存儲(chǔ)器；如前所述，可能發(fā)生，每個(gè)控制部件的IP地址(包含在圖3的對應(yīng)存儲(chǔ)器20c中)必須及時(shí)修改，例如作為及時(shí)對單元C所作變化的結(jié)果；因此，當(dāng)需要時(shí)，也修改圖13的存儲(chǔ)器30h的寄存器R1-R4的內(nèi)容。
作為替換，終端3和部件2x、2y、2w和2z中的至少一個(gè)之間的輔助連接的分配可通過無線電通信信道而發(fā)生，并可變并動(dòng)態(tài)地占據(jù)存儲(chǔ)器30h的寄存器R1-R4。
在這類第一可能實(shí)施例中，組成單元C的部件2x-2z被如此編程，使得以無線的模式周期性聲明它們的IP地址；因此換句話說，所述部件的控制系統(tǒng)借助它們相應(yīng)的電路20f(參看圖3以及其描述)以規(guī)則的間距發(fā)射包含IP地址信息的信號(hào)。在另一方面，終端3的控制系統(tǒng)30被如此配置以便周期性切換到等待狀態(tài)，以便接收所述信號(hào)；終端3和部件2x-2z可適當(dāng)?shù)乇痪幊?，使得所述終端切換到等待狀態(tài)的間隔是部件發(fā)射其地址信號(hào)的間隔的倍數(shù)。
在相應(yīng)的電路30e已經(jīng)接收前述信號(hào)之后，終端3的控制系統(tǒng)30存儲(chǔ)如此按順序被接收的在寄存器R1-R..中的各個(gè)IP地址。顯然，輔助處理器30d將周期性接收的IP地址與可能已經(jīng)存儲(chǔ)在R1-R..中的IP地址相比較，以避免重復(fù)存儲(chǔ)相同的信息。
根據(jù)另一可能實(shí)施例，終端3可相反地被配置成為輔助連接“召集”在網(wǎng)絡(luò)中可用的部件2x-2z。在所述情況下，自動(dòng)地或作為終端3上的操作員輸入的特定指令的結(jié)果，終端3的控制系統(tǒng)30在一段給定的時(shí)間上并且借助電路30e周期地發(fā)射詢問信號(hào)，即邀請網(wǎng)絡(luò)中可用資源進(jìn)行“自我介紹”，并接著切換到響應(yīng)等待狀態(tài)；在通過相應(yīng)的電路20e接收所述詢問信號(hào)之后，在網(wǎng)絡(luò)中可用的控制部件通過所述電路20e傳輸它們的IP地址信號(hào)，終端3接收這些信號(hào)并接著將其存儲(chǔ)在寄存器R1-R4中，這基本上與前述的方式相同。顯然，在該實(shí)施例中，部件2x-2z的控制系統(tǒng)周期地切換到等待狀態(tài)，以接收前述的詢問信號(hào)；如果需要，可編程終端3和部件2x-2z，使得所述部件切換到等待狀態(tài)的間隔是終端周期地發(fā)射詢問信號(hào)期間所用時(shí)間的約數(shù)；另一方面，在發(fā)射詢問信號(hào)之后的終端3的響應(yīng)等待時(shí)間可以是用于發(fā)射其地址信號(hào)的單元所用間隔的倍數(shù)。
可以如此理解該系統(tǒng)，以使得只在終端3已經(jīng)具有主連接的情況下，才允許至少一個(gè)輔助連接，即是其與控制部件之一在邏輯上耦合；進(jìn)一步配置該系統(tǒng)，使得已經(jīng)具有與終端3的主連接的控制部件(在圖13的例子中是部件2x)不傳遞其IP地址，以使之存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器30h的寄存器R1-R..的一個(gè)中，因?yàn)檫@不是必要的。
如果需要，控制系統(tǒng)2x-2z可被配置成除了將它們的IP地址傳遞到終端3外，還進(jìn)一步傳遞標(biāo)識(shí)信息，以使操作員可以視覺識(shí)別各種部件，而無論燈2cx-2cz的狀態(tài)如何，即在建立其輔助連接之前就可識(shí)別。例如，參考圖12-13的例子，各個(gè)部件2x-2z和/或它們的機(jī)械手1x-1z可裝配在視覺良好的位置，用板子以字母順序的、數(shù)字或字母字符來指明機(jī)器人名稱；參考圖12-13的例子，所述名稱由序列號(hào)SN構(gòu)成，因此機(jī)器人X，Y，W和Z的名稱分別是“4”、“8”、“7”和“2”。通過發(fā)送前述附加的標(biāo)識(shí)信息和通過將后者由控制系統(tǒng)30存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器中，終端3還將每個(gè)IP地址與對應(yīng)的機(jī)器人的“標(biāo)簽”關(guān)聯(lián)，以便將它顯示在顯示器3a上。因此，在顯示器3a上激活選擇窗口，以便顯示與終端3建立輔助連接的部件的標(biāo)簽列表；在應(yīng)當(dāng)建立輔助連接的機(jī)器人的單元C中(通過對應(yīng)的板子)進(jìn)行視覺識(shí)別之后，操作員可借助前述的窗口并由終端3的鍵盤來選擇對應(yīng)的標(biāo)簽。作為所述選擇的結(jié)果，“輔助”連接的狀態(tài)將通過使對應(yīng)的燈2cw閃爍而顯示在控制部件2w上(在圖12-13的例子中)；相反，終端3的顯示器3a將顯示出除了機(jī)器人W的標(biāo)簽之外還包含輔助連接所允許的各種選項(xiàng)的對話框；如所說的，所述選項(xiàng)基本上是指部件2w的可能的遠(yuǎn)程監(jiān)視和與機(jī)械手1w的編程/運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息不同的數(shù)據(jù)和信息的交換，這些是輔助連接所不允許的。
在任何時(shí)候，使用終端3的操作員可通過簡單地取消在顯示器3a上的前述顯示窗口并從對應(yīng)列表中選擇另一個(gè)機(jī)器人的標(biāo)簽來激活不同的輔助連接；通過舉例由圖13的陰影箭頭示出所述可能性。
如前所述，通過顯示器3a上適當(dāng)?shù)膶υ挻翱?，還在終端3上示出了與部件2x的“主”連接的狀態(tài)，除包含機(jī)器人X的名稱外，對話窗口還包含在所述類型連接中允許的各種選項(xiàng)；在部件2x上，“主”連接通過連續(xù)點(diǎn)亮的燈2cx而示出。
顯然，終端3所配備的軟件配備了用于選擇在顯示器3a上示出的窗口的合適菜單或功能，并且因此可能在“主”和“輔助”連接窗口之間切換。
從前面的描述，可以根據(jù)所述的本發(fā)明的第一方面推斷，為了使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)編程/運(yùn)動(dòng)功能，便攜終端3應(yīng)當(dāng)位于相對控制部件2的給定位置，以便啟動(dòng)適當(dāng)?shù)倪壿嬹詈线^程。優(yōu)選地，只作為所述兩個(gè)設(shè)備之間的物理途徑的結(jié)果而獲得所述耦合，并尤其在將終端3放置在屬于部件2的適當(dāng)支架5中之后；因而實(shí)際上迫使應(yīng)當(dāng)使用終端3的操作員在視覺上預(yù)先識(shí)別在工作區(qū)域C中存在的機(jī)器人中哪一個(gè)可被手動(dòng)移動(dòng)。為編程目的而使用終端3以及與所述終端所耦合的部件不同的部件2，這將預(yù)先假定一個(gè)特定的去耦合過程；如所討論的，所述過程應(yīng)當(dāng)無論如何在已經(jīng)與終端3耦合的部件2中執(zhí)行。手動(dòng)執(zhí)行耦合和去耦合操作的需要增加了操作員的意識(shí)，因此降低了可能的混淆和所導(dǎo)致的危險(xiǎn)。
在優(yōu)選的但非唯一的實(shí)施例中，利用兩條不同的通信線路(串行連接和無線連接)使在終端3和部件2之間發(fā)生ID碼的交換，從而固有地增加了耦合操作的安全性；只有在部件2和終端3之間的正確無線電反饋允許對無線連接的正確性和操作性予以確認(rèn)之后，以及在終端實(shí)際上被用于編程預(yù)定機(jī)器人之前，耦合過程才能結(jié)束。
所建議的解決方案不會(huì)使得終端3的實(shí)現(xiàn)尤其困難，因?yàn)樗疃嗌婕暗街辉黾右恍﹥?nèi)部電子組件(如果它們還不存在)并且增加用于傳遞識(shí)別碼ID_TP的輔助通信線路(此外如下所述，在使用電源線通信的情況下，可省略端口3f和串連線31)；如WO 02/078913所提供的，不存在用于可更換模塊的專門臺(tái)座簡化了終端的布局，這因此可緊湊并且輕便。
另一方面，部件2配備有具有一些基本和/或標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)的支架或臺(tái)座，其中應(yīng)當(dāng)放置了終端。無線終端需要包括電池、優(yōu)選地為可再充電電池；因此在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，有利地，可使用應(yīng)當(dāng)在任何情況下存在以再充電終端電池的裝置，以便也集成該裝置能夠在邏輯上將終端與控制部件彼此耦合的部分。
在另一方面，只要考慮到終端實(shí)際使用，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的“多點(diǎn)”連接的可能性十分的有利。
如在本說明書的介紹部分提到的，機(jī)器人可在自動(dòng)操作模式下操作。在所述模式中并參考圖12的例子，機(jī)器人X-Z執(zhí)行它們的在單元C中的操作程序，人員不能進(jìn)入單元C，但是單元C卻受到操作員的視覺控制。在這些情況下，便攜終端3如通常發(fā)生的那樣位于單元C附近的靜止位置，盡管緊急停止按鈕ES是活動(dòng)的，借助于此，操作員可如在很多情況下提供的那樣停止機(jī)器人X和/或如果需要的話，停止整個(gè)單元C。
如所闡明的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，只有在機(jī)器人和終端3之間的“主”連接的情況下，與按鈕ES關(guān)聯(lián)的功能才是活動(dòng)的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，終端3還被允許有選擇地也建立至少一個(gè)“輔助”連接。如所推斷的，因?yàn)榍笆龅目赡苄?，監(jiān)視單元C的操作員借助終端3并因而只從一個(gè)位置來遠(yuǎn)程監(jiān)視各個(gè)機(jī)器人X-Y的控制系統(tǒng)，而不需要連續(xù)移動(dòng)到每個(gè)部件2x-2z以檢查它們控制面板上的機(jī)器狀態(tài)。
“多點(diǎn)”連接模式還能簡化系統(tǒng)中的編程活動(dòng)，在該系統(tǒng)中，若干機(jī)器人執(zhí)行基本上類似的操作。
例如，如在圖12中通過舉例而示出的情況中，單元C通常在同一條線L上包括若干工作站，每個(gè)工作站具有兩個(gè)處于相對位置的機(jī)器人；在所示的情況下，存在兩個(gè)工作站，分別包括機(jī)器人X-Y和機(jī)器人W-Z。此外，對于各種制造類型，同一工作站的兩個(gè)機(jī)器人在線L上的同一部分的相對位置上自動(dòng)地執(zhí)行相同的操作，一個(gè)機(jī)器人的基本移動(dòng)因此優(yōu)選地相對由其它機(jī)器人執(zhí)行的基本移動(dòng)相對稱或相反。因此換句話說，第一機(jī)器人的操作程序只在一系列給定參數(shù)上不同于第二機(jī)器人的操作程序(比如在給定的空間參考系統(tǒng)中，機(jī)械手的接合點(diǎn)的位置坐標(biāo)或者其部件移動(dòng)的方向)。
在這些情況下，在編程了工作站的第一機(jī)器人(這里，被假定為圖12的機(jī)器人X)之后，操作員可通過終端3建立與同一工作站的第二機(jī)器人(在本例中為機(jī)器人Y)的“主”連接，以便對后者進(jìn)行編程。在與機(jī)器人Y的主連接的所述條件下，操作員可無論如何建立與已編程的部件2x的“輔助”連接，以便將對應(yīng)的操作程序下載到終端3上；一旦獲得了所述程序，操作員可返回到“主”連接所允許的編程模式，以便修改前述的先前下載的程序的參數(shù)并且因此使之適應(yīng)機(jī)器人Y。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能實(shí)現(xiàn)以舉例方式描述的工業(yè)機(jī)器人和機(jī)器人系統(tǒng)的若干變型，但卻沒有偏離本發(fā)明原理的新穎構(gòu)架。
不利用按鍵5d而是借助終端3給出的指令來啟動(dòng)邏輯耦合和去耦合過程，前提是后者先前已經(jīng)位于有關(guān)部件2的系泊部位5。在該情況下，在啟動(dòng)所述過程之后，借助由先前用31、3f、3c和21表示的組件組成的串行連接，終端的控制系統(tǒng)30可將它自己的碼ID_TP傳遞到部件2的控制系統(tǒng)20(如果需要，終端3可讀取系統(tǒng)20的碼ID_CU，并且耦合/去耦合過程可相對于前述由系統(tǒng)30管理的過程而相反地發(fā)生)。
在可能的不同實(shí)施例中，因終端3位于部件2附近而引起的連接可利用與電纜連接的串行線路的不同方式而獲得，尤其利用沒有物理或?qū)ｉT觸點(diǎn)的連接。例如，涉及至少一個(gè)I D碼的信息可利用RFID技術(shù)來傳送，使至少一個(gè)標(biāo)簽與終端3相關(guān)聯(lián)并且使至少一個(gè)對應(yīng)的標(biāo)簽閱讀器與部件2和/或其機(jī)械手1相關(guān)聯(lián)；在所述應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的組件優(yōu)選地制定尺寸，以便具有幾厘米的有效范圍，使得只有當(dāng)終端3位于系泊部位5或靠近部件2和/或機(jī)械手1時(shí)才傳送信息。另一個(gè)可能性涉及紅外接口的使用，即只有當(dāng)終端3被插入到系泊部位5或相對部件2和/或機(jī)械手1的預(yù)定位置時(shí)，在部件2和終端3之間建立光學(xué)連接。此外，另一種可能性是通過電源線通信來實(shí)現(xiàn)串聯(lián)線路，因此當(dāng)終端3的電池32位于系泊部位5時(shí)，通過應(yīng)用建立在再充電電路22和終端3的電池32之間的同一電連接線來進(jìn)行信息傳送。
此外，為了增加操作員的意識(shí)，用于耦合/去耦合過程的系泊部位5或替換它的裝置(比如前述的RFID或紅外系統(tǒng))可放置在機(jī)械手1的附近。
權(quán)利要求
1.一種用于通過具有至少一個(gè)安全設(shè)備(ES，ED)的至少一個(gè)便攜控制和編程終端(3)來控制和有選擇地編程工業(yè)機(jī)器人(X-Z)的多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)的方法，該方法包括下列操作-實(shí)現(xiàn)所述終端(3)和所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)之間的無線通信信道，其中所述信道可如此被激活-有選擇地，只對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的一個(gè)機(jī)械手(1x-2x)或第一機(jī)械手，以第一連接模式(主)激活，從而允許所述終端(3)向所述第一機(jī)械手(1x-2x)發(fā)送有關(guān)編程指令和/或運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，EN)的狀態(tài)條件的信息；-對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的另一個(gè)機(jī)械手(1w-2w)或第二機(jī)械手，以第二連接模式(輔助)激活，從而允許在所述終端(3)和所述第二機(jī)械手(1w-2w)之間除有關(guān)運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，EN)的狀態(tài)條件的信息之外，還交換監(jiān)視和控制信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中可對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的其它機(jī)械手(1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的每一個(gè)，以第二連接模式(輔助)有選擇地來激活第二信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過不同的過程來啟用和/或禁止第一連接模式(主)和第二連接模式(輔助)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中通過一個(gè)邏輯耦合過程來啟用和/或禁止第一連接模式(主)，所述邏輯耦合過程涉及在基本預(yù)定的位置中和/或所述第一機(jī)械手(1x-2x)附近預(yù)先物理定位所述終端(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中借助具有軟件過程的所述終端(3)來啟用和/或禁止第二連接模式(輔助)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提供下列操作-在所述終端(3)上和在所述第一機(jī)械手(1x-2x)上實(shí)現(xiàn)所述第一連接模式(主)的啟用條件的第一視覺指示，和-在所述終端(3)上和在所述第二機(jī)械手(1w-2w)上實(shí)現(xiàn)所述第二連接模式(輔助)的啟用條件的第二視覺指示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中分別通過終端(3)的和第一或第二機(jī)械手(1x-2x、1w-2w)的相同裝置以不同模式獲得所述第一和第二指示。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)所述終端(3)處于所述位置時(shí)，在所述終端和第一機(jī)械手(1x-2x)之間建立臨時(shí)輔助連接，這是執(zhí)行所述邏輯耦合過程所要求的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述邏輯耦合過程包括至少下列操作-優(yōu)選地通過臨時(shí)輔助連接，使所述終端(3)的標(biāo)識(shí)信息(ID_TP)對于所述第一機(jī)械手(1-2)可用；-優(yōu)選地通過無線通信，使所述第一機(jī)械手(1-2)的標(biāo)識(shí)信息(ID_CU)對于所述終端(3)可用。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述軟件過程包括下列至少一項(xiàng)操作-所述終端(3)以無線模式將相應(yīng)的標(biāo)識(shí)信息(IP_TP)傳遞到所述第二機(jī)械手(1-2)；-所述第二機(jī)械手(1-2)以無線模式將相應(yīng)的標(biāo)識(shí)信息(IP_CU)傳遞到所述終端(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中規(guī)定在所述軟件過程中的后續(xù)使用在所述終端(3)中先前存儲(chǔ)的所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)的標(biāo)識(shí)信息(IP)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述終端(3)通過無線連接獲得所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)的標(biāo)識(shí)信息(IP)并將其存儲(chǔ)。
13.一種包括多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)和至少一個(gè)便攜控制和編程終端(3)的工業(yè)機(jī)器人(X-Z)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)前述一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求的方法。
14.一種包括多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)和一個(gè)便攜終端(3)的工業(yè)機(jī)器人(X-Z)的系統(tǒng)，所述便攜終端(3)具有至少一個(gè)安全設(shè)備(ES，ED)，并且該系統(tǒng)被配置成控制和有選擇地編程所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)，所述便攜終端(3)和所述機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)被配置成在使用所述終端(3)的同一對話期間，以不同的模式啟用該終端與所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的至少第一和第二機(jī)械手(1x-2x、1w-2w)的無線連接，所述不同模式至少包括-第一模式(主)，可只對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的一個(gè)機(jī)械手(1x-2x)有選擇地激活該第一模式(主)，從而允許所述終端(3)向所述一個(gè)機(jī)械手(1x-2x)發(fā)送有關(guān)編程指令和/或運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，ED)的狀態(tài)信息；-第二模式(輔助)，可對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的至少另一個(gè)機(jī)械手(1w-2w)激活該第二模式(輔助)，從而允許在所述終端(3)和所述另一個(gè)機(jī)械手(1w-2w)之間除有關(guān)運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，EN)的狀態(tài)信息的信號(hào)之外，還交換監(jiān)視和控制信號(hào)。
15.一種包括多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)和一個(gè)便攜終端(3)的工業(yè)機(jī)器人(X-Z)的系統(tǒng)，所述便攜終端(3)具有至少一個(gè)安全設(shè)備(ES，EN)，并且該系統(tǒng)被配置成通過無線通信信道來控制和有選擇地編程所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)，所述終端(3)和所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)包括相應(yīng)的啟用裝置(20a-20g、30a-30g)，所述啟用裝置(20a-20g、30a-30g)被配置成用以下方式允許激活所述信道-有選擇地，只對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的一個(gè)機(jī)械手(1x-2x)或第一機(jī)械手，以第一連接模式(主)激活，從而允許向所述第一機(jī)械手(1x-2x)發(fā)送有關(guān)編程指令和/或運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，EN)的狀態(tài)條件的信息；-對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的另一個(gè)機(jī)械手(1w-2w)或第二機(jī)械手，以第二連接模式(輔助)激活，從而允許在所述終端(3)和所述第二機(jī)械手(1w-2w)之間除有關(guān)運(yùn)動(dòng)指令和/或所述安全設(shè)備(ES，EN)的狀態(tài)條件的信息之外，還交換監(jiān)視和控制信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中所述終端(3)包括選擇裝置(3a、3c)，允許對于所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的其它機(jī)械手(1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的每一個(gè)，以所述第二連接模式(輔助)來有選擇地激活所述信道中的至少一個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中第一啟用裝置用于啟用所述第一連接模式(主)，并且第二啟用裝置用于啟用所述第二連接模式(輔助)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述終端(3)和所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)包括相應(yīng)的被設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)所述無線通信的第一通信裝置(20e、30e)，并且第一啟用裝置包括第二通信裝置(5c、20d、21、3f、30d、31)，其被設(shè)計(jì)當(dāng)所述終端(3)基本上處于預(yù)定位置并靠近所述第一機(jī)械手(1-2)時(shí)在所述第一機(jī)械手(1x-2x)和所述終端(3)之間建立臨時(shí)輔助連接，并且其中所述第一啟用裝置被配置成使用所述輔助連接來執(zhí)行在所述第一機(jī)械手(1x-2x)和所述終端(3)之間的邏輯耦合過程，以啟用所述第一通信模式(主)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中第二啟用裝置包括用于控制所述終端啟用所述第二連接模式(輔助)的裝置(3a、3c)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中所述終端(3)和所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)包括相應(yīng)的視覺指示裝置(3a，2c)，被配置成通知所述第一通信模式(主)和所述第二連接模式(輔助)中的至少一個(gè)的激活條件。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中所述終端(3)包括存儲(chǔ)裝置(30h)，用于保存所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的若干機(jī)械手的標(biāo)識(shí)信息(ID_CU、ID_TP)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述終端(3)被配置成以無線模式獲取由所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)中的若干機(jī)械手傳輸?shù)臉?biāo)識(shí)信息(ID_CU、ID_TP)并將其存儲(chǔ)在相應(yīng)的存儲(chǔ)裝置(30h)中。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)機(jī)械手(1x-2x、1y-2y、1w-2w、1z-2z)包括定義或識(shí)別所述位置的定位裝置(5)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述終端(3)包括與相應(yīng)連接器(3e)關(guān)聯(lián)的可再充電電池(32)，機(jī)械手(1-2)包括用于與相應(yīng)連接器(5b)關(guān)聯(lián)的所述電池(32)的再充電裝置(22)，所述連接器(3e、5b)被配置成在終端處于所述位置時(shí)進(jìn)行協(xié)作。
25.一種包括計(jì)算機(jī)指令或代碼部分的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其可被加載到存儲(chǔ)器中并借助處理器執(zhí)行，以便根據(jù)依據(jù)權(quán)利要求1到12中的一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求的方法來控制工業(yè)機(jī)器人。
全文摘要
一種包括多個(gè)機(jī)械手(1x－2x、1y－2y、1w－2w、1z－2z)和便攜終端(3)的機(jī)器人系統(tǒng)(X－Z)，所述終端能夠以無線模式連接到所述機(jī)械手。該系統(tǒng)能夠以編程模式(主)使終端(3)連接到第一機(jī)械手(1x－2x)，并且在同一對話期間，以監(jiān)視模式(輔助)連接到第二機(jī)械手(1w，2w)。
文檔編號(hào)B25J11/00GK1853877SQ200610073798
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者R·卡爾卡各諾 申請人:康茂股份公司