專利名稱：用于機(jī)器人應(yīng)用的控制方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于工業(yè)機(jī)器人或機(jī)械手的控制方法、裝置和系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及機(jī)器人安裝或包含至少兩個(gè)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，其中至少一個(gè)工業(yè)機(jī)器人包含用于伺服控制移動(dòng)的至少四個(gè)軸。在本說明書中的工業(yè)機(jī)器人包含機(jī)械手、控制機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械手具有電動(dòng)機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)包含用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)通過來自計(jì)算機(jī)程序的指令被布置用來感測(cè)和控制機(jī)械手的移動(dòng)。

背景技術(shù)：
工業(yè)機(jī)器人被用來快速以及精確地執(zhí)行大量工業(yè)和/或商業(yè)任務(wù)。在許多應(yīng)用(例如焊接車身或?yàn)槠噰娖?中，機(jī)器人必須以一致的精度和速度操作比如電弧焊接焊嘴、噴漆器或夾持器等工具以重復(fù)地執(zhí)行預(yù)編程的任務(wù)。工業(yè)規(guī)模的車身噴漆通常發(fā)生在噴漆間，在生產(chǎn)線的傳送帶上車身接連地移過噴漆間?？蓞f(xié)調(diào)兩個(gè)或多個(gè)機(jī)器人從而在生產(chǎn)部分(如噴漆間)對(duì)同一車身進(jìn)行噴漆。上述的機(jī)器人安裝具有較高的移動(dòng)自由度，可達(dá)空心部分內(nèi)部的較長(zhǎng)的伸展，在使用中箱形部分表現(xiàn)得更好。與傳統(tǒng)的自動(dòng)裝置(比如像往復(fù)機(jī)件等這樣的簡(jiǎn)單類型的硬自動(dòng)解決方案)相比，機(jī)器人安裝是便利的并且更通用。
然而，布置并對(duì)機(jī)器人編程從而在公共工作空間以一種協(xié)調(diào)方式執(zhí)行操作是一項(xiàng)復(fù)雜且要求較高的任務(wù)。需要許多工程和編程努力以及信號(hào)的固定交換，以避免機(jī)器人之間的沖突。這樣的沖突可導(dǎo)致中斷生產(chǎn)的損害并且維修也可能是昂貴的。此外，對(duì)于將要被處理的各個(gè)新的工作對(duì)象，必須重復(fù)冗長(zhǎng)的工程和編程工作。同樣，比如在傳送帶生產(chǎn)線的情形下可與機(jī)器人自動(dòng)化一起發(fā)生的問題是，在傳送帶停止以及停機(jī)發(fā)生時(shí)，每一個(gè)機(jī)器人都必須被單獨(dú)檢查和/或進(jìn)行人工操作或?qū)⑵洹拜p推”至已知的或“原始”位置。這個(gè)問題以及可能發(fā)生的沖突通常導(dǎo)致殘品或無法接受的質(zhì)量；或生產(chǎn)損失；或兩者。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了一個(gè)或多個(gè)上述的問題。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，通過最初定義的方法達(dá)到其目的，所述方法包含在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前檢查機(jī)器人的公共基準(zhǔn)值，以及如果公共基準(zhǔn)值不在可接受的限度內(nèi)，則向機(jī)器人提供信號(hào)以在目前任務(wù)結(jié)束處停止并等待。該方法規(guī)定機(jī)器人中的一個(gè)或多個(gè)在當(dāng)前任務(wù)結(jié)束之處等待并且不繼續(xù)進(jìn)行隨后編程的任務(wù)直至公共基準(zhǔn)值可接受為止。這導(dǎo)致了一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人是否等待或臨時(shí)暫停，或者是否等待持續(xù)足夠的時(shí)間以使所有機(jī)器人等待，在機(jī)器人中的一個(gè)或多個(gè)重新啟動(dòng)時(shí)，通過進(jìn)行到它們已經(jīng)被編程要執(zhí)行的下一項(xiàng)任務(wù)，它們中的各自以預(yù)定的方式進(jìn)行。
按照另一個(gè)實(shí)施例，該方法包含下列步驟在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前檢查各機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值，以及如果位置基準(zhǔn)值不在可接受的限度內(nèi)，則向機(jī)器人提供信號(hào)以在目前任務(wù)結(jié)束之處停止并等待。這防止了由于工作對(duì)象比預(yù)計(jì)更遲地被移進(jìn)位置而造成的延遲或停機(jī)。類似地，位置基準(zhǔn)值一被檢測(cè)到是可接受的，機(jī)器人就被重新啟動(dòng)并著手開始下一項(xiàng)任務(wù)。這個(gè)實(shí)施例提供了在移動(dòng)程序執(zhí)行期間使機(jī)器人暫停的機(jī)構(gòu)以及從任何持續(xù)時(shí)間的停機(jī)中恢復(fù)的機(jī)構(gòu)。
按照另一個(gè)實(shí)施例，該方法包含下列步驟在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前檢查多個(gè)機(jī)器人中任何機(jī)器人或安裝的基準(zhǔn)值，以及如果任何其他機(jī)器人當(dāng)前顯示的位置基準(zhǔn)值或其他基準(zhǔn)值不在可接受限度之內(nèi)，則向指定的機(jī)器人提供信號(hào)以在目前任務(wù)結(jié)束之處停止并等待。該實(shí)施例提供了在機(jī)器人的移動(dòng)程序執(zhí)行期間使機(jī)器人暫停的機(jī)構(gòu)，以及從任何其他的機(jī)器人的任何持續(xù)時(shí)間的停機(jī)中恢復(fù)的機(jī)構(gòu)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，通過最初定義的控制裝置達(dá)到其目的，該裝置包含用于在機(jī)器人的下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定是不是機(jī)器人的公共基準(zhǔn)值的邏輯功能(如軟件或計(jì)算機(jī)程序構(gòu)件)和用于決定該值是否可接受的邏輯構(gòu)件、以及將包含等待指令的信號(hào)提供給所述機(jī)器人的輸出構(gòu)件。
按照另一個(gè)實(shí)施例，該控制裝置包含作為計(jì)算機(jī)程序而實(shí)現(xiàn)的邏輯功能，用于在機(jī)器人的下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定或檢測(cè)與機(jī)器人有關(guān)的工作對(duì)象的位置基準(zhǔn)值。如果工作對(duì)象不在預(yù)計(jì)的位置上，則指示該機(jī)器人等待。
按照另一個(gè)實(shí)施例，該控制裝置包含作為計(jì)算機(jī)程序而實(shí)現(xiàn)的邏輯功能，用于在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定或檢測(cè)所述多個(gè)機(jī)器人中的至少一個(gè)其他的機(jī)器人的基準(zhǔn)值。如果任何其他的機(jī)器人已經(jīng)停止，可指示本機(jī)器人停止并等待。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，通過最初定義的控制系統(tǒng)達(dá)到其目的，該系統(tǒng)包含至少一個(gè)機(jī)器人控制器，所述機(jī)器人控制器被布置成能夠檢查所述多個(gè)機(jī)器人的任何一個(gè)的基準(zhǔn)值。如果公共基準(zhǔn)值、工作對(duì)象位置值是不可接受的，或者如果任何機(jī)器人已經(jīng)停止，在任何一種情況下該控制系統(tǒng)可指示任何機(jī)器人等待。按照優(yōu)選實(shí)施例，該控制系統(tǒng)還包含圖形用戶界面，以顯示和執(zhí)行關(guān)于至少一個(gè)機(jī)器人控制器或單元控制器的行為，所述機(jī)器人控制器或單元控制器借助于所描述的移動(dòng)程序控制至少其中一個(gè)機(jī)器人，其中移動(dòng)作為以預(yù)定順序?qū)崿F(xiàn)的預(yù)定任務(wù)而被執(zhí)行。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是可以更快捷和更簡(jiǎn)單地對(duì)機(jī)器人進(jìn)行編程用于合作的或協(xié)調(diào)的自動(dòng)操作。如果開始下一項(xiàng)任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)是不可接受的，則本發(fā)明的機(jī)器人在已完成任務(wù)的結(jié)束處等待的策略對(duì)編程一系列協(xié)調(diào)任務(wù)具有重要的后果。如果停機(jī)發(fā)生在機(jī)器人正在執(zhí)行的任務(wù)之前，則該機(jī)器人完成目前任務(wù)但是不進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)。如此，程序員知道如果該機(jī)器人在行動(dòng)之前等待的話它將處在什么位置上。對(duì)于任務(wù)中每個(gè)移動(dòng)，程序員必須預(yù)測(cè)的可能性的數(shù)目因此被大大減少。編程工作因此被大大簡(jiǎn)化并且可以在更短的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。在移動(dòng)程序已經(jīng)產(chǎn)生之后，將其教授給機(jī)器人的時(shí)間也被減少，因?yàn)橥C(jī)之后的恢復(fù)不需要預(yù)測(cè)類型、預(yù)防、位置的重新檢查，而現(xiàn)有技術(shù)的方法需要。
本發(fā)明的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)線或傳送帶在停機(jī)之后可在最小的或無質(zhì)量損失的情況下被快速重新啟動(dòng)。這表示生產(chǎn)時(shí)間上的很大節(jié)省，否則會(huì)由于自動(dòng)生產(chǎn)部分中隨意的或無計(jì)劃的停機(jī)而造成損失。在停機(jī)時(shí)，被影響的部分或生產(chǎn)單元或生產(chǎn)線中的各機(jī)器人在一項(xiàng)任務(wù)完成時(shí)停止并且在進(jìn)行隨后的任務(wù)之前等待。在生產(chǎn)線或部分被重新啟動(dòng)時(shí)，各機(jī)器人確切地拾取它停在哪里，并且著手開始下一項(xiàng)任務(wù)。在可以重新啟動(dòng)生產(chǎn)線之前，不必人工推進(jìn)或者自動(dòng)重新定位機(jī)器人，并且不必移動(dòng)、廢棄或替換工作對(duì)象。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間上的以及由于機(jī)器人和工作對(duì)象之間或者兩個(gè)機(jī)器人之間的沖突產(chǎn)生的損壞造成的支出上的很大節(jié)省。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，移動(dòng)程序的簡(jiǎn)易策略導(dǎo)致了在安裝或重新配置生產(chǎn)線或部分時(shí)更快的安裝時(shí)間和減少的試運(yùn)行時(shí)間，其中程序中的所有移動(dòng)被分割成任務(wù)并且在進(jìn)行到后續(xù)的任務(wù)之前控制器檢查沒有設(shè)置為高的標(biāo)記。因?yàn)楸景l(fā)明的許多方面是以軟件實(shí)現(xiàn)的，在包括有本發(fā)明的新安裝和現(xiàn)有安裝中必要的時(shí)間和投資費(fèi)用相對(duì)較低并且因此是非常有利的。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，通過直接可載入處理器或計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包含用于執(zhí)行按照本發(fā)明方法的步驟的軟件代碼部分，當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)或處理器上運(yùn)行時(shí)，可達(dá)到其目的。計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或者通過網(wǎng)絡(luò)(如局域網(wǎng)或包括互聯(lián)網(wǎng)的廣域網(wǎng))來提供。
按照本發(fā)明的又一個(gè)方面，通過具有至少一個(gè)記錄在其上的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來達(dá)到其目的，其中當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)或處理器上運(yùn)行時(shí)，所述程序?qū)⑹褂?jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行按照本發(fā)明方法的步驟。



現(xiàn)在僅僅通過舉例，特別參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中 圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)方法的、向機(jī)器人教授一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)的方法的示意圖； 圖2是借助于按照本發(fā)明實(shí)施例的方法向具有若干個(gè)機(jī)器人的生產(chǎn)線上的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人教授一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)的方法的示意圖； 圖3是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的工作對(duì)象、多個(gè)機(jī)器人和機(jī)器人控制器的示意圖； 圖4a是按照本發(fā)明實(shí)施例的、用于向機(jī)器人教授移動(dòng)程序的方法的流程圖，以及圖4b是示出確認(rèn)階段和操作流程的選項(xiàng)的可選用流程圖； 圖5是用于比如在新的行程開始之前測(cè)量公共基準(zhǔn)、工作對(duì)象移動(dòng)的方法的流程圖； 圖6是用于不斷檢查對(duì)象位置/狀態(tài)的方法的流程圖； 圖7是用于不斷檢查另一個(gè)機(jī)器人的對(duì)象位置/狀態(tài)的方法的流程圖； 圖8是具有用于監(jiān)控基準(zhǔn)物位置或時(shí)間以控制機(jī)器人操作的構(gòu)件、部件和軟件的機(jī)器人控制器的示意框圖； 圖9是在生產(chǎn)線的公共空間、生產(chǎn)單元內(nèi)對(duì)工作對(duì)象進(jìn)行操作的四個(gè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的示意框圖。

具體實(shí)施例方式 圖1(現(xiàn)有技術(shù))示出了按照已知方法的、向一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人教授任務(wù)的方法。為了建立新的或改變的工作，一連4個(gè)階段或步驟被重復(fù)直至取得滿意的生產(chǎn)結(jié)果為止。這些步驟是 -設(shè)計(jì)機(jī)器人和控制器之間的通信概念。
-開發(fā)各機(jī)器人的移動(dòng)程序并將所述程序教授給各機(jī)器人， -協(xié)調(diào)測(cè)試、移動(dòng)調(diào)整、重復(fù)測(cè)試直至滿意為止， -例外處理例程、測(cè)試恢復(fù)例程，重復(fù)直至滿意為止， -開始生產(chǎn)。
圖2總結(jié)了按照本發(fā)明用于控制一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人的實(shí)施例的、用于向一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人教授任務(wù)的方法。立即可明顯看到，通過利用該方法，所進(jìn)行的生產(chǎn)前的改變和安裝有多快。示意圖顯示新方法的使用意味著生產(chǎn)前的安裝階段是數(shù)量有限的階段(2)以及只是其中一個(gè)的有限重復(fù)。這將與現(xiàn)有技術(shù)方法進(jìn)行比較，所述現(xiàn)有技術(shù)方法要求四個(gè)階段中兩個(gè)階段各自的大量迭代，每一個(gè)階段強(qiáng)烈地依據(jù)任務(wù)的復(fù)雜性和安裝用戶操作者的技術(shù)。按照該實(shí)施例的安裝階段現(xiàn)在僅由下列步驟組成 -開發(fā)各機(jī)器人的移動(dòng)程序21并將所述程序21教授給各機(jī)器人， -協(xié)調(diào)測(cè)試、移動(dòng)調(diào)節(jié)，一個(gè)運(yùn)行用于教授，一個(gè)運(yùn)行用于確認(rèn)， -開始生產(chǎn)。
圖4a示出了用于向在公共工作空間工作的多個(gè)機(jī)器人中的一個(gè)機(jī)器人教授按照本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)程序的方法的流程圖。其示出控制機(jī)器人的程序被設(shè)置到本移動(dòng)程序的教授模式41。其示出了步驟43、以及記錄和保存的該開始位置、該開始位置的坐標(biāo)，在步驟43處將該機(jī)器人移至所期望的開始位置43以供移動(dòng)，該開始位置優(yōu)選地被自動(dòng)保存為位置和/或時(shí)間坐標(biāo)。接著，使機(jī)器人移至下一項(xiàng)任務(wù)49的第一次移動(dòng)的開始處。這意味著數(shù)據(jù)被存進(jìn)系統(tǒng)中以使在傳送帶已經(jīng)移動(dòng)比如1001mm和/或時(shí)鐘已經(jīng)記錄比如100.01秒時(shí)，工作對(duì)象應(yīng)當(dāng)就位(位于窗口內(nèi))以開始任務(wù)n。在寫移動(dòng)程序之后的單次確認(rèn)運(yùn)行期間，可優(yōu)選地自動(dòng)記錄這些位置和/或時(shí)間。在確認(rèn)瀏覽過程中，如果機(jī)器人移至距離另一個(gè)機(jī)器人或工作對(duì)象等太近，則技術(shù)人員按下控制部件上的暫停按鈕或教授懸架等，直至接近的對(duì)象已經(jīng)離開為止，而后釋放暫停按鈕以使指定的機(jī)器人可以開始下一項(xiàng)任務(wù)。這個(gè)過程被一再地重復(fù)，同時(shí)移動(dòng)程序中各項(xiàng)任務(wù)的第一次移動(dòng)或部分移動(dòng)的開始位置(和/或時(shí)間)被記錄并被保存。
在位置和坐標(biāo)的人工比較或屏幕比較之后，這些開始位置，即位置的坐標(biāo)稍后可被編輯以調(diào)節(jié)或微調(diào)起始點(diǎn)。指令也可包括在移動(dòng)程序的任務(wù)中，以在移至任務(wù)中的下一個(gè)移動(dòng)或移至下一項(xiàng)任務(wù)之前，等待指定的已記錄的或輸入的時(shí)間段。例如，為另一個(gè)機(jī)器人打開車門以入內(nèi)并噴漆內(nèi)部的助手機(jī)器人可以支持適當(dāng)?shù)囊延涗浀幕蜉斎氲臅r(shí)間延遲，直至噴漆機(jī)器人完成了噴漆并退出為止。
圖4b示出了按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的、利用工具控制機(jī)器人的方法的步驟。程序從步驟41b開始并且機(jī)器人移至第一任務(wù)(它可能是下一項(xiàng)任務(wù))43b。在機(jī)器人處于教授(編程)模式或確認(rèn)(程序)模式下時(shí)，包括步驟45b以俘獲(優(yōu)選地為自動(dòng)地俘獲)由所有機(jī)器人使用的公共基準(zhǔn)值，如下一項(xiàng)任務(wù)開始時(shí)的時(shí)間或坐標(biāo)位置。在正常生產(chǎn)模式下操作時(shí)，步驟45b被繞過。機(jī)器人移過目前任務(wù)的所有移動(dòng)40b。在開始下一項(xiàng)任務(wù)之前，機(jī)器人檢查42b公共基準(zhǔn)值以了解該公共基準(zhǔn)值是否在使用中、工作對(duì)象處于適當(dāng)位置時(shí)的時(shí)間或便于開始的工作對(duì)象的位置(與圖6、7的61、71類似)、該值是否可接受44b。如果公共基準(zhǔn)值在限度內(nèi)，則“是”導(dǎo)致機(jī)器人開始49b下一項(xiàng)任務(wù)。如果公共基準(zhǔn)值是不可接受的(“N”)47b，則機(jī)器人等待44b(與圖6、7的64或74類似)直至作為公共基準(zhǔn)值的這樣的時(shí)間被發(fā)現(xiàn)是在限度內(nèi)為止。如此，生產(chǎn)線或單元中的臨時(shí)停機(jī)不會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人以不協(xié)調(diào)的方式停止，以使在可執(zhí)行重新啟動(dòng)之前必須將各機(jī)器人人工推進(jìn)到某下一個(gè)位置或原始位置。相反，各機(jī)器人僅僅在它們停止時(shí)的任務(wù)結(jié)束之后的下一項(xiàng)任務(wù)開始處重新開始操作。
在重復(fù)程序時(shí)，機(jī)器人將如初次編程的那樣執(zhí)行移動(dòng)，但是如果所測(cè)量或感測(cè)的實(shí)際基準(zhǔn)值低于所預(yù)計(jì)的值，在繼續(xù)之前，機(jī)器人將等待直至其大于或等于存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值為止。如果實(shí)際基準(zhǔn)值高于存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值，取決于由移動(dòng)程序預(yù)定的條件，指定的機(jī)器人發(fā)送信號(hào)至外部基準(zhǔn)控制器/遲了的計(jì)時(shí)器，并且傳送帶將停止或者時(shí)間基準(zhǔn)將停止直至指定的機(jī)器人再次追上。
圖3是具有中央控制器或控制器(比如包含高級(jí)管理功能的單元控制)的多個(gè)機(jī)器人的示意圖。各機(jī)器人通?？删哂凶约旱目刂破鳎摽刂破髟谀撤N程度上服從于更“中心的”控制器(如單元控制器)。圖3示出的是多個(gè)機(jī)器人33a-n(如機(jī)器人3、機(jī)器人1、機(jī)器人2和機(jī)器人n)。一種這樣的單元控制器31被示出具有至各機(jī)器人(如機(jī)器人n)的控制通信信道(如35)。示出了工作對(duì)象39，并且如果工作對(duì)象是一個(gè)移動(dòng)的物體的話，則將工作對(duì)象的位置報(bào)告給機(jī)器人和/或單元控制器。針對(duì)關(guān)于工作對(duì)象的信息，示出了通信信道37。
按照本發(fā)明開發(fā)的移動(dòng)程序通常包括多個(gè)移動(dòng)。接著，一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)作為一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)被正常地處理。例如，在噴漆程序中，各獨(dú)立的噴漆行程(移動(dòng))可作為獨(dú)立的任務(wù)來處理。在點(diǎn)焊的情況下，向各點(diǎn)焊的移動(dòng)和各點(diǎn)焊的性能可以是一項(xiàng)任務(wù)，而在機(jī)器人應(yīng)用是盒子或容器內(nèi)的包裝物品時(shí)，各物品可以是一項(xiàng)任務(wù)或者各行包裝物品或各層包裝物品可被選為一項(xiàng)任務(wù)，如果這是分割程序中移動(dòng)的一種適當(dāng)方式的話。例如，在某些例子中，在比如機(jī)器人控制的激光器或高功率噴水器用來切割鋼板或類似物而進(jìn)行連續(xù)的移動(dòng)時(shí)，在相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間或距離上繼續(xù)的單個(gè)移動(dòng)可被分割成不止一項(xiàng)任務(wù)。
已經(jīng)定義并教授或編程的機(jī)器人移動(dòng)程序包括有多個(gè)移動(dòng)，所述移動(dòng)包含有任務(wù)，本發(fā)明背后的下一個(gè)原理是，在停機(jī)發(fā)生情況下，機(jī)器人完成目前任務(wù)但是不能開始后續(xù)的任務(wù)。在進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)之前，機(jī)器人只是等待直至接收到指令以繼續(xù)。
圖9示出了在該示范實(shí)施例中四個(gè)機(jī)器人在生產(chǎn)單元內(nèi)利用象征性表示的機(jī)器人的控制系統(tǒng)工作于車身的示意框圖。該圖示出了傳送機(jī)構(gòu)90和生產(chǎn)線的一部分。傳送機(jī)構(gòu)90在箭頭A的方向上移動(dòng)。工作對(duì)象39(在這個(gè)例子中為車身)通過傳送機(jī)構(gòu)90被輸送進(jìn)該例中的四個(gè)機(jī)器人33a-d的工作區(qū)域。機(jī)器人由控制系統(tǒng)控制并且各機(jī)器人通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)94被連接，所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是有線的、無線的或兩者的混合。傳送機(jī)構(gòu)由制動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)91提供動(dòng)力并且傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)由編碼器92記錄，即用于記錄傳送帶、軌道、托盤或其他傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)的脈沖編碼器或其他裝置。還可布置時(shí)鐘93來測(cè)量耗用的時(shí)間，通常為傳送帶或其他傳送機(jī)構(gòu)移動(dòng)的周期。
因此，公共基準(zhǔn)值，即所有機(jī)器人可用來彼此協(xié)調(diào)的公共基準(zhǔn)值的基準(zhǔn)值可方便地由傳感器構(gòu)件(如脈沖編碼器92)來提供，所述傳感器構(gòu)件間接地借助于傳送帶的移動(dòng)來記錄工作對(duì)象的移動(dòng)。這樣的移動(dòng)記錄可利用應(yīng)用于傳送構(gòu)件的、任何已知的傳感器技術(shù)來完成，所述的傳送構(gòu)件被布置成可通過傳送帶或類似裝置、乃至通過其他傳送形式(如地面軌道、高架運(yùn)輸機(jī)、空中吊運(yùn)車、自導(dǎo)向的空中吊運(yùn)車等)移動(dòng)工作對(duì)象往來于公共工作空間。
另外，將本地時(shí)間或時(shí)間戳提供給各機(jī)器人控制器和各單元控制器?？梢哉f，如果時(shí)間戳示出時(shí)鐘93已經(jīng)停止，則本地時(shí)間基準(zhǔn)值已經(jīng)獲得不可接受的或停止的生產(chǎn)線的狀態(tài)。在時(shí)間或時(shí)間戳再次可用時(shí)，則本地時(shí)間基準(zhǔn)值是可接受的。然而，簡(jiǎn)單的移動(dòng)跟蹤器(如上述的脈沖編碼器)通常存在于大部分現(xiàn)有的移動(dòng)生產(chǎn)線安裝中，并且因此便于用作公共基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)。
更詳細(xì)地，本發(fā)明的方法包括按照本發(fā)明實(shí)施例互換的下列信號(hào)，以及機(jī)器人之間的和機(jī)器人與單元控制器之間的已知的或正常的狀態(tài)和控制信號(hào) -公共基準(zhǔn)值的分發(fā)；優(yōu)選地為與工作對(duì)象有關(guān)的位置或移動(dòng)指示；或協(xié)調(diào)的時(shí)間信號(hào)； -用于通知高級(jí)控制器(如單元控制器31)關(guān)于當(dāng)前本地執(zhí)行位置或執(zhí)行點(diǎn)以使對(duì)象和/或其他機(jī)器人停止的信號(hào)或功能。本發(fā)明方法的結(jié)果是每一個(gè)或任何機(jī)器人可僅僅停止在任務(wù)完成之處。為了在正常中斷或生產(chǎn)停機(jī)之后重新啟動(dòng)單元或生產(chǎn)線，接著只是有必要重置或撤回等待信號(hào)并且各機(jī)器人接著從其移動(dòng)程序中的已知位置重新開始。機(jī)器人僅僅繼續(xù)執(zhí)行跟隨在機(jī)器人完成的最后一個(gè)任務(wù)之后的任務(wù)。因此，可自動(dòng)執(zhí)行生產(chǎn)線的重新啟動(dòng)，而無需不適當(dāng)?shù)娜斯せ驅(qū)＜业墓ぷ饕约跋鄬?duì)于彼此或工作對(duì)象重新協(xié)調(diào)機(jī)器人的時(shí)間，以使所有適當(dāng)發(fā)揮作用的機(jī)器人只是按照其單獨(dú)的移動(dòng)程序31中的程序指令重新開始工作。
圖5示出的是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的、控制多個(gè)機(jī)器人的其中一個(gè)的方法的流程圖。該圖示出了計(jì)算或測(cè)量41工作對(duì)象行進(jìn)距離的操作，以及確定工作對(duì)象是否已經(jīng)停止行進(jìn)的比較決定42。因此，在這個(gè)實(shí)施例中，公共基準(zhǔn)值是以工作對(duì)象的相對(duì)移動(dòng)、行進(jìn)為基礎(chǔ)的。如果工作對(duì)象停止移動(dòng)，則基準(zhǔn)值的狀態(tài)在控制程序中被改變。換句話說，如果為“是”47，軟件標(biāo)記或程序代碼標(biāo)記被設(shè)置為高。這個(gè)的結(jié)果是，在所關(guān)注的機(jī)器人到達(dá)目前任務(wù)的結(jié)束之處，接著命令它等待(停止)。生產(chǎn)線的非常短暫的中斷可接著導(dǎo)致或許只有一個(gè)機(jī)器人停下來并且等待較短的時(shí)間，以及隨后在標(biāo)記一被移去，就重新開始，同時(shí)其他機(jī)器人或許繼續(xù)它們被停止的任務(wù)或以其他的方式被另一個(gè)機(jī)器人的相對(duì)較短的停機(jī)所影響。
如果基準(zhǔn)值比較42的結(jié)果是“否”，則標(biāo)記不設(shè)為高。除了在42處的“否”之外，另一個(gè)操作也可跟隨其后，該操作是檢查存在的現(xiàn)有標(biāo)記是否被設(shè)為高。如果為“是”49，則該標(biāo)記被降低45或者以相似的或等同的方式被移去，因?yàn)閷?duì)象正在行進(jìn)。如果為“否”47，則測(cè)量的或計(jì)算的工作對(duì)象位置的結(jié)果被報(bào)告48和/或被存儲(chǔ)?？蛇x地，該標(biāo)記目前狀態(tài)(高或非高)的報(bào)告可被存儲(chǔ)和/或報(bào)告給單元控制器。
通過使高級(jí)控制器(如單元控制器31)管理可實(shí)施協(xié)調(diào)，以使所有機(jī)器人總是處于來自記錄在協(xié)調(diào)教授模式中的相對(duì)時(shí)間和/或位置的單獨(dú)可配置的容限窗口內(nèi)。
協(xié)調(diào)功能還可完全獨(dú)立于任何高級(jí)控制器而運(yùn)行。比較可在一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人各自的機(jī)器人控制器內(nèi)局部地發(fā)生，并且接著將信號(hào)發(fā)送至其他機(jī)器人和/或傳送帶控制器，從而在工作對(duì)象或機(jī)器人處于其窗口限度的外面時(shí)停止。參見比如下面對(duì)圖8的、關(guān)于所包含的在機(jī)器人控制器81中運(yùn)行的子例程或程序86、87、85、85a的描述。
圖6示出的是不斷檢查基準(zhǔn)值狀態(tài)的流程圖，基準(zhǔn)值是比如工作對(duì)象按照預(yù)定值移動(dòng)或不移動(dòng)的基準(zhǔn)值。該圖示出狀態(tài)檢查61被執(zhí)行以確定標(biāo)記相對(duì)于基準(zhǔn)值是否為高。如果標(biāo)記為高，意味著工作對(duì)象已經(jīng)停止行進(jìn)，“是”62導(dǎo)致機(jī)器人將在目前任務(wù)結(jié)束之處等待64。相反，如果狀態(tài)檢查61的結(jié)果是“否”66，則這意味著無事情發(fā)生，并且由于檢查61而使機(jī)器人在無任何變化的情況下繼續(xù)操作?？梢赃m當(dāng)?shù)?、預(yù)定的取樣頻率幾乎不斷地重復(fù)這種狀態(tài)檢查。還可以預(yù)定的間隔實(shí)施該狀態(tài)檢查，如剛好在第一機(jī)器人后續(xù)的任務(wù)開始之前和/或剛好在工作組的另一個(gè)機(jī)器人后續(xù)的任務(wù)開始之前實(shí)施該狀態(tài)檢查。
圖7示出的是與圖6類似的流程圖。圖7是檢查任何其他機(jī)器人是否已經(jīng)停止(也就是，等待而不是進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù))的方法的流程圖。圖7表示狀態(tài)檢查71被執(zhí)行以確定該部分或生產(chǎn)單元中任何機(jī)器人具有與被設(shè)置為高的基準(zhǔn)值有關(guān)的標(biāo)記。如果該部分中任何機(jī)器人的標(biāo)記為高，意味著或者工作對(duì)象已經(jīng)相對(duì)于該部分停止行進(jìn)或者正被討論的機(jī)器人目前因?yàn)槿魏卧蛘诘却?4，則“是”72導(dǎo)致機(jī)器人將在目前任務(wù)結(jié)束之處等待74。如以前的圖6，如果狀態(tài)檢查71的結(jié)果是“否”76，則這意味著無事情發(fā)生，并且由于檢查11而使機(jī)器人在無任何變化的情況下繼續(xù)操作，可以適當(dāng)?shù)拈g隔重復(fù)這種檢查。此外，在第一機(jī)器人開始下一項(xiàng)任務(wù)之前、在另一個(gè)機(jī)器人開始下一項(xiàng)任務(wù)之前和/或在任何的或所有的機(jī)器人開始后續(xù)的任務(wù)之前，重復(fù)該檢查。
圖8示出的是具有用于監(jiān)控基準(zhǔn)值(公共基準(zhǔn)值、位置基準(zhǔn)值、機(jī)器人等待或共同時(shí)間基準(zhǔn)值等)以控制機(jī)器人(如圖3的機(jī)器人1-n)操作的構(gòu)件、部件和軟件的本地機(jī)器人控制器81的示意框圖。該圖表示機(jī)器人控制器包括硬件I/O接口82、處理器或計(jì)算機(jī)83、RAM存儲(chǔ)器84以及優(yōu)選地包括非易失性乃至長(zhǎng)期存儲(chǔ)器89。機(jī)器人控制器還具有在控制器處理器83內(nèi)運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)程序，包括移動(dòng)程序85。移動(dòng)程序85可包含用于檢查公共基準(zhǔn)值41以了解其是否不可接受、是否標(biāo)記為高43的程序或例程42。該程序或例程可被包含在移動(dòng)程序85中，或者包含在與下面的程序86、87類似的獨(dú)立程序85a中。
圖8還示出了用于檢查86由控制器81控制的機(jī)器人的標(biāo)記(如機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值)是否為高的程序或例程。另一個(gè)程序或例程或子例程也被示出，其是為檢查87單元內(nèi)任何其他的機(jī)器人是否具有設(shè)置為高的標(biāo)記而設(shè)置的。
機(jī)器人控制器81借助于控制器硬件I/O接口82以信號(hào)的形式向機(jī)器人、機(jī)器人硬件I/O 813發(fā)出指令。機(jī)器人控制器硬件I/O 82還接收傳感器輸入，如傳感器I/O 812以及基準(zhǔn)傳感器811，其可以是傳送帶上的脈沖編碼器、工作對(duì)象的另一個(gè)位置傳感器，本地時(shí)鐘或時(shí)間信號(hào)、或其他基準(zhǔn)值發(fā)生器。機(jī)器人控制器硬件I/O 82還接收來自單元控制器31的輸入，并且可將輸出發(fā)送至單元控制器。機(jī)器人控制器81可以是標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)成部件(如可編程控制器)，但是不得不利用或者通過定制用來運(yùn)行按照本發(fā)明的軟件代碼部分或計(jì)算機(jī)程序的其他的機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行編程，以及在必要時(shí)提供關(guān)于基準(zhǔn)值或基準(zhǔn)值狀態(tài)的信息。
到達(dá)傳感器I/O 812的傳感器輸入可由安裝在機(jī)器人上的或布置成與機(jī)器人合作的一個(gè)或多個(gè)無線傳感器提供。類似地，機(jī)器人硬件I/O 813可包含發(fā)送和/或接收無線信號(hào)的無線I/O。
還可根據(jù)單元特定的或機(jī)器人特定的目標(biāo)位置而不是根據(jù)更通用的位置指示器(如傳送帶的生產(chǎn)線移動(dòng)脈沖編碼器)來生成基準(zhǔn)值狀態(tài)。在各移動(dòng)程序21完成步驟22中的協(xié)調(diào)教授運(yùn)行時(shí)，如圖2所示，在每個(gè)行程之前，目標(biāo)位置被記錄并且可被存進(jìn)陣列。因此，對(duì)于每一個(gè)移動(dòng)的開始以及因此對(duì)于每一項(xiàng)任務(wù)的開始，存在有相關(guān)的目標(biāo)位置。在正常操作期間，機(jī)器人可在任務(wù)(移動(dòng))開始之前檢查存儲(chǔ)在陣列中的目標(biāo)位置，并且將其與本目標(biāo)位置現(xiàn)在是什么的量度進(jìn)行比較。可決定該目標(biāo)位置是否處于存進(jìn)比如陣列中的預(yù)定的、期望的開始位置周圍的窗口內(nèi)。如果測(cè)量的位置在保存位置的可允許窗口之外，則在該時(shí)刻為該機(jī)器人建立圖5的不可接受的、等同于高標(biāo)記43的基準(zhǔn)值狀態(tài)。因此，如果測(cè)量的位置是在窗口之外，則基準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)為不可接受、標(biāo)記為高并且指示機(jī)器人等待，這等同于圖6的64。如果狀態(tài)是可接受、無標(biāo)記的，則進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)。在生產(chǎn)單元中為每個(gè)開始位置比較而建立的基準(zhǔn)值狀態(tài)可以由單元控制器31連續(xù)取樣。各單元的某些或全部基準(zhǔn)值狀態(tài)可由控制生產(chǎn)線其他部分的另一個(gè)控制系統(tǒng)來取樣。
因此，總之，如果工作對(duì)象不在適當(dāng)?shù)奈恢?，在下一?xiàng)任務(wù)開始之前第一機(jī)器人等待直至工作對(duì)象處于位置窗口內(nèi)為止。工作對(duì)象已經(jīng)移進(jìn)被當(dāng)前位置測(cè)量所測(cè)量的位置窗口之后，基準(zhǔn)值復(fù)位并且第一機(jī)器人進(jìn)行后面的任務(wù)。可在稍后通過教授22移動(dòng)程序21內(nèi)的多項(xiàng)特定移動(dòng)或任務(wù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)來微調(diào)移動(dòng)程序以改進(jìn)速度或質(zhì)量。
因此，由上述可以理解，本發(fā)明方法還允許機(jī)器人有意暫?；蚺R時(shí)停止，直至另一個(gè)機(jī)器人已經(jīng)完成指定的任務(wù)。這是非常有利的特征。例如，在噴漆操作中，可對(duì)“助手”機(jī)器人編程從而在正確的時(shí)間和位置打開車門，以使第二機(jī)器人可進(jìn)入汽車內(nèi)部對(duì)車體內(nèi)部噴漆?？蓪?duì)助手機(jī)器人編程以使其等待直至第二機(jī)器人已經(jīng)完成噴漆內(nèi)部，在這個(gè)實(shí)例中通過發(fā)信號(hào)告知該第二機(jī)器人停止噴漆，從汽車內(nèi)部退回并且開始等待狀態(tài)。在助手機(jī)器人根據(jù)該事件的基準(zhǔn)值表示為第二機(jī)器人的高標(biāo)記而獲得第二機(jī)器人正在等待的信息時(shí)，助手機(jī)器人關(guān)閉車門、退回、并且接著開始其以前的等待狀態(tài)直至下一輛汽車到達(dá)期望的目標(biāo)位置的時(shí)間。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人被裝配了機(jī)器人控制功能和機(jī)器人部件之間的無線通信，或被布置成可與機(jī)器人合作的傳感器，或兩者。將無線通信用于選擇的監(jiān)控和控制功能尤其有利，例如對(duì)可由機(jī)器人執(zhí)行工具自動(dòng)轉(zhuǎn)位裝置的應(yīng)用，優(yōu)選地以使在生產(chǎn)單元區(qū)域不需要操作者介入。
在另一個(gè)次優(yōu)選實(shí)施例中，基準(zhǔn)值可包含工作完成百分比值。工作相對(duì)完成的量度可用作提供公共基準(zhǔn)值的基礎(chǔ)?？稍诠ぷ鲗?duì)象未通過傳送帶或其他移動(dòng)生產(chǎn)線往返于生產(chǎn)單元被傳送的情形下，對(duì)其進(jìn)行選擇。在這個(gè)例子中，基準(zhǔn)值由相對(duì)完成計(jì)算器中的變化或增量來生成。如上所述，一旦處于相對(duì)完成值或百分比完成值中的預(yù)定窗口之外的變化被發(fā)信號(hào)告知，則至少其中一個(gè)機(jī)器人將設(shè)置標(biāo)記為高。
如前所述，可借助于包含有在計(jì)算機(jī)或處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序代碼或軟件部分的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來實(shí)施本發(fā)明的方法。微處理器(或處理器)包含實(shí)施按照本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)方面的方法步驟的中央處理器CPU。這可借助于一個(gè)或多個(gè)所述計(jì)算機(jī)程序(如85、85a、86、87)來實(shí)施，這些程序被至少部分地存儲(chǔ)在通過一個(gè)或多個(gè)處理器可存取的存儲(chǔ)器(如84、89)中。該處理器或各處理器可位于本地或分布式計(jì)算機(jī)化控制系統(tǒng)中的中央面向?qū)ο罂刂葡到y(tǒng)內(nèi)?？梢岳斫猓鲇?jì)算機(jī)程序還可在一個(gè)或多個(gè)通用工業(yè)微處理器或計(jì)算機(jī)而不是一個(gè)或多個(gè)特別適合的計(jì)算機(jī)或處理器上運(yùn)行。
計(jì)算機(jī)程序包含計(jì)算機(jī)程序代碼元素或軟件代碼部分，其使計(jì)算機(jī)實(shí)施利用方程、算法、數(shù)據(jù)、前述存儲(chǔ)的值以及計(jì)算的方法。一部分程序可存儲(chǔ)在上述的處理器中，而且可存儲(chǔ)在ROM、RAM、PROM、EPROM或EEPROM芯片或類似的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中。還可將部分或全部程序存作為固件儲(chǔ)在或存儲(chǔ)進(jìn)其他適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，如磁盤、CD-ROM或DVD盤、硬盤、磁光存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、非易失性存儲(chǔ)器、閃存，以及存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器或者存儲(chǔ)到一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器陣列上。還可使用其他已知和適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)，包括可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)，如Sony的記憶棒(TM)和其他可移動(dòng)閃存、硬磁盤驅(qū)動(dòng)器等。
所描述的計(jì)算機(jī)程序還可被部分地布置成能夠在或多或少同一時(shí)間于若干不同計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的分布式應(yīng)用。程序以及數(shù)據(jù)(如開始位置)或與標(biāo)記有關(guān)的信息可適用于取回、傳遞、或者在程序的情況下可在互聯(lián)網(wǎng)上執(zhí)行?？山柚谙铝腥魏畏绞絹泶嫒?shù)據(jù)OPC、OPC服務(wù)器、對(duì)象請(qǐng)求代理(如COM、DCOM或CORBA)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。比如在教授或配置階段、在操作期間、在離線或停機(jī)之后，借助于在用戶登錄的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的、操作者工作站上的圖形用戶界面(GUI)、圖形或文本顯示可實(shí)施本發(fā)明的方法，所述用戶登錄的計(jì)算機(jī)可直接連接至機(jī)器人控制系統(tǒng)或者借助于主要的或本地的控制服務(wù)器或其他控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)來連接。
利用任何適當(dāng)?shù)膮f(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)可實(shí)施無線通信。近程無線電通信是優(yōu)選的技術(shù)，其利用與下列兼容的協(xié)議由藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)提出的標(biāo)準(zhǔn)、IEEE-802.11的任何變更、WiFi、超寬帶(UWB)、ZigBee或IEEE-802.15.4、IEEE-802.13或等效、或類似協(xié)議。還可利用紅外(IR)機(jī)構(gòu)和比如IrDA、IrCOMM或類似協(xié)議來實(shí)施無線通信；類似地，通過空氣或借助于機(jī)器人構(gòu)造，可使用聲音或超聲波換能器。
還要注意的是，雖然上面描述了本發(fā)明的示范實(shí)施例，但是在沒有背離如所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明范圍的情況下，存在有若干對(duì)所公開的解決方案進(jìn)行的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于控制應(yīng)用中的機(jī)器人的方法，所述應(yīng)用包含在公共工作空間對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象(39)執(zhí)行操作的多個(gè)機(jī)器人(33a-n)，其中多個(gè)移動(dòng)的指令被記錄在控制所述機(jī)器人的程序中，其特征在于，依據(jù)在公共工作空間的所述機(jī)器人或任何其他的機(jī)器人是否如預(yù)定的、按照感測(cè)的或測(cè)量的公共基準(zhǔn)值(43’、64、74)那樣進(jìn)行，來控制所述機(jī)器人。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，
—在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前，檢查(42、61、71)所述機(jī)器人的公共基準(zhǔn)值，
—如果所述公共基準(zhǔn)值不在可接受的限度內(nèi)，則向所述機(jī)器人提供信號(hào)(47、47b、62、72)以在目前任務(wù)結(jié)束之處停止并等待(43、64、74)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，
—確定所述多個(gè)移動(dòng)為多項(xiàng)任務(wù)，
—在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前，檢查(42、61)所述機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值，
—如果所述位置基準(zhǔn)值不在可接受的限度內(nèi)，則向所述機(jī)器人提供信號(hào)以在目前任務(wù)結(jié)束之處停止并等待(44b、64)。
4.如權(quán)利要求1-3的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，
—檢查(44b、71)所述多個(gè)機(jī)器人(33a-n)的至少一個(gè)其他的機(jī)器人的基準(zhǔn)值(64)或其他操作狀態(tài)，以及
—如果至少一個(gè)其他的機(jī)器人具有等待或停止的狀態(tài)，則提供信號(hào)以在目前任務(wù)結(jié)束之處停止并等待(74)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過下列方式確定第一所述機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值
—對(duì)被布置成用于測(cè)量位于所述一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象的其中之一上的目標(biāo)位置的傳感器構(gòu)件(92)的輸出進(jìn)行取樣，
—將所述測(cè)量的目標(biāo)位置和預(yù)定的目標(biāo)位置進(jìn)行比較，
—如果所述測(cè)量的目標(biāo)位置不在可接受的限度內(nèi)，記錄不可接受的位置基準(zhǔn)的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，記錄所述工作對(duì)象上的目標(biāo)位置，用于記錄在所述程序中并保存于陣列或其他存儲(chǔ)器中的所述多個(gè)移動(dòng)中的各項(xiàng)任務(wù)的開始。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，借助程序編輯應(yīng)用，依據(jù)人工比較，在第一記錄之后，調(diào)節(jié)所述工作對(duì)象的目標(biāo)位置。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，借助程序編輯應(yīng)用，依據(jù)利用所述程序編輯應(yīng)用實(shí)施的圖形比較，在第一記錄之后，調(diào)節(jié)所述工作對(duì)象的目標(biāo)位置。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述多個(gè)機(jī)器人的任何所述機(jī)器人的程序中的公共基準(zhǔn)的指示器設(shè)置為不可接受或標(biāo)記為高的狀態(tài)(44b、64、74)，這樣的公共基準(zhǔn)指示器狀態(tài)通過其他的控制器或機(jī)器人控制器是可檢測(cè)的。
10.如權(quán)利要求1-4的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將第一所述機(jī)器人程序中的指示器設(shè)置為不可接受或標(biāo)記為高的狀態(tài)，這樣的指示器狀態(tài)通過其他的控制器或機(jī)器人控制器是可檢測(cè)的。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，重置第一所述機(jī)器人程序或程序中的指示器并因此移去不可接受的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，重置第一所述機(jī)器人程序或程序中的指示器使其從不可接受到可接受，這樣的指示器狀態(tài)通過其他的控制器或機(jī)器人控制器是可檢測(cè)的。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述公共基準(zhǔn)值是以下面所列的任何一個(gè)為基礎(chǔ)的工作對(duì)象的傳送構(gòu)件的移動(dòng)、時(shí)間段、時(shí)間戳、任務(wù)完成的量度、工作完成的量度。
14.如權(quán)利要求2-5的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，剛好在第一機(jī)器人將進(jìn)行后續(xù)的任務(wù)之前的時(shí)間，檢查所述第一機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述第一機(jī)器人的移動(dòng)程序(21、85)，按照配置的時(shí)間值，檢查所述多個(gè)機(jī)器人中任何一個(gè)的基準(zhǔn)值(64、74)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述多個(gè)機(jī)器人(33a-n)中的任何其他的一個(gè)實(shí)施的任務(wù)或移動(dòng)，按照所述第一機(jī)器人的移動(dòng)程序的配置的時(shí)間值，檢查所述多個(gè)機(jī)器人中任何一個(gè)的基準(zhǔn)值(64、74)。
17.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)的測(cè)量位置是當(dāng)前的位置。
18.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)的測(cè)量位置部分是計(jì)算的位置。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，機(jī)器人控制器確定測(cè)量的或感測(cè)的(92、93)公共基準(zhǔn)值低于存儲(chǔ)的值，并且使所述機(jī)器人在繼續(xù)之前等待直至所述基準(zhǔn)值大于或等于所述存儲(chǔ)的基準(zhǔn)為止。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，機(jī)器人控制器確定測(cè)量的或感測(cè)的(92、93)公共基準(zhǔn)值高于存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值，并向外部基準(zhǔn)控制器和/或計(jì)時(shí)器發(fā)送信號(hào)，如此控制的機(jī)器人遲到并且傳送帶應(yīng)當(dāng)停止或時(shí)間基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)停止直至所述機(jī)器人追上并獲得可接受的基準(zhǔn)值為止。
21.如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)值的可接受的值包含具有可配置的容限的預(yù)置窗口。
22.一種用于控制應(yīng)用中的機(jī)器人的控制裝置(81)，所述應(yīng)用包含在公共工作空間對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象操作的多個(gè)機(jī)器人，其特征在于，所述控制裝置(81)包含
—程序構(gòu)件(85、85a)，用于在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定或檢測(cè)所述機(jī)器人的公共基準(zhǔn)值(43)，
—邏輯構(gòu)件(85)，用于如果測(cè)量的目標(biāo)位置是不可接受的，則決定所述機(jī)器人停止并等待，
—輸出構(gòu)件(82)，被布置成能夠?qū)却噶畹男盘?hào)提供給所述機(jī)器人。
23.如權(quán)利要求22所述的控制裝置，其特征在于，包含程序構(gòu)件(86)，用于在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定或檢測(cè)所述機(jī)器人的位置基準(zhǔn)值(64)。
24.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其特征在于，包含程序構(gòu)件(87)，用于在下一項(xiàng)任務(wù)開始之前確定或檢測(cè)所述多個(gè)機(jī)器人(33a-n)的至少一個(gè)其他的機(jī)器人的基準(zhǔn)值(74)。
25.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其特征在于，包含處理器構(gòu)件(83)。
26.如權(quán)利要求23所述的控制裝置，其特征在于，包含至少一個(gè)存儲(chǔ)器構(gòu)件(84、89)。
27.如權(quán)利要求22所述的控制裝置，其特征在于，包含一個(gè)或多個(gè)軟件構(gòu)件(86、87、85、85a)，用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1-21的任何一項(xiàng)的方法的步驟。
28.如權(quán)利要求27所述的控制裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)軟件構(gòu)件的至少一個(gè)被布置成可檢查任何所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人的時(shí)間基準(zhǔn)值。
29.如權(quán)利要求26所述的控制裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)軟件構(gòu)件的至少一個(gè)被至少部分地存進(jìn)控制裝置的存儲(chǔ)器構(gòu)件內(nèi)。
30.如權(quán)利要求29所述的控制裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)軟件構(gòu)件(85a、86、87)的至少一個(gè)被至少部分地存進(jìn)單元控制器(31)或其他機(jī)器人控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)內(nèi)。
31.如權(quán)利要求22-30的任何一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，包含用于與至少一個(gè)傳感器和/或至少一個(gè)機(jī)器人的構(gòu)件進(jìn)行無線通信的I/O接口。
32.一種用于控制應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)，所述應(yīng)用包含在公共工作空間對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象操作的多個(gè)機(jī)器人，所述控制系統(tǒng)包含計(jì)算機(jī)或處理器和存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)以及一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人控制器(81)，其特征在于，包含
—至少一個(gè)機(jī)器人控制器(81)，被布置成能夠檢查任何所述多個(gè)機(jī)器人(33a-n)的基準(zhǔn)值(43、64、74)。
33.如權(quán)利要求32所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被布置成具有用來測(cè)量所述一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象的位置(41)的傳感器構(gòu)件(92)、和/或所述工作對(duì)象的傳送構(gòu)件、和/或用來測(cè)量與所述一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象和/或所述工作對(duì)象的傳送構(gòu)件有關(guān)的消逝時(shí)間的時(shí)鐘傳感器(93)。
34.如權(quán)利要求33所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器構(gòu)件被布置成可在操作循環(huán)或機(jī)器人移動(dòng)程序(21)中的任務(wù)開始之處提供所述多個(gè)機(jī)器人的至少其中一個(gè)將操作的工作對(duì)象的位置量度。
35.如權(quán)利要求34所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，圖形用戶界面被布置成可顯示和執(zhí)行關(guān)于至少一個(gè)機(jī)器人控制器(81)或單元控制器(31)借助于包括了含有一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)的任務(wù)的移動(dòng)程序(21、85、85a)控制所述多個(gè)機(jī)器人的行為。
36.如權(quán)利要求32所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)機(jī)器人控制器的控制構(gòu)件被布置成可檢查所述多個(gè)機(jī)器人的至少其中一個(gè)的時(shí)間基準(zhǔn)值。
37.一種計(jì)算機(jī)程序，包含計(jì)算機(jī)代碼機(jī)構(gòu)和/或軟件代碼部分，用于使計(jì)算機(jī)或處理器實(shí)施權(quán)利要求1-20的任何步驟。
38.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包含記錄在其上的、如權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序。
39.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包含按照權(quán)利要求37所述的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包含在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。
40.一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)，用于控制應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人，所述應(yīng)用包含了在被體現(xiàn)于載波內(nèi)的公共工作空間對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象操作的多個(gè)機(jī)器人，并且包含了關(guān)于由所述多個(gè)機(jī)器人(33a-n)中的至少一個(gè)機(jī)器人用來確定一個(gè)或多個(gè)所述基準(zhǔn)值是否不可接受和/或任何所述多個(gè)機(jī)器人是否正在等待或已經(jīng)停止的基準(zhǔn)值(43′、64、74)的信息。
41.一種用于與至少一個(gè)其他的機(jī)器人一起或者在噴漆下面列表中的任何一項(xiàng)的應(yīng)用中操作機(jī)器人的、按照權(quán)利要求22-31中的任何一項(xiàng)所述的控制裝置的使用，所述列表是車身、汽車部件、汽車子系統(tǒng)。
42.一種用于操作機(jī)器人或自動(dòng)應(yīng)用(1)以執(zhí)行包含任何來自下面列表的操作的、按照權(quán)利要求22-31中的任何一項(xiàng)所述的控制裝置的使用，所述列表是涂敷、焊接、鉚接、膠粘、補(bǔ)爐、折頁板、切割、彎曲板、卷邊板、抓取物體、操縱物體、堆積、挑選和放置。
43.一種用于在工業(yè)或商業(yè)安裝中操作機(jī)器人或自動(dòng)應(yīng)用(1)的、按照權(quán)利要求32-36中的任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)的使用，所述工業(yè)或商業(yè)安裝包括用于采礦、化學(xué)制造或處理、發(fā)電或傳輸以及分配、油或氣體勘探和煉油的任何安裝。
43.一種用于為應(yīng)用中的至少一個(gè)機(jī)器人教授和/或編程和/或確認(rèn)程序以執(zhí)行包含任何來自下面列表的操作的、按照如權(quán)利要求32-36中的任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)的使用，所述應(yīng)用包含在公共工作空間對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象執(zhí)行操作的多個(gè)機(jī)器人(33a-n)，所述列表是噴漆、涂敷、焊接、鉚接、膠粘、補(bǔ)爐、折頁板、切割、彎曲板、卷邊板、抓取物體、操作物體、堆積、挑選和放置。
全文摘要
本發(fā)明是用于控制與至少一個(gè)其他的機(jī)器人合作的機(jī)器人以對(duì)一個(gè)或多個(gè)工作對(duì)象實(shí)施操作的方法、控制器和控制系統(tǒng)。各機(jī)器人控制器檢查公共基準(zhǔn)值是不是不可接受的，如果是，則向機(jī)器人提供信號(hào)使其在進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)之前等待。各機(jī)器人控制器還檢查目標(biāo)對(duì)象是否在正確的位置上并且還檢查另一個(gè)機(jī)器人是否已經(jīng)停止。如果另一個(gè)機(jī)器人已經(jīng)停止和/或如果工作對(duì)象不在正確的位置上，則該機(jī)器人等待。本發(fā)明對(duì)于自動(dòng)噴漆尤其有利，據(jù)此在停機(jī)或生產(chǎn)延遲之后，可更快地重新啟動(dòng)生產(chǎn)線。
文檔編號(hào)G05B19/418GK1917986SQ20048004171
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
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