計(jì)算系統(tǒng)及管理該為控制工業(yè)機(jī)器人設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)的可用資源的方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種計(jì)算系統(tǒng)（６）以及一種用于管理特別是為控制工業(yè)機(jī)器人（１）而設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)（６）的可用資源（１６）的方法。在該方法的范圍內(nèi)，通過該計(jì)算系統(tǒng)（６）接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）。每個(gè)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）都具有目標(biāo)地址，計(jì)算系統(tǒng)（６）為這些目標(biāo)地址事先分配以不同的優(yōu)先級(jí)。根據(jù)所接收的相應(yīng)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）的目標(biāo)地址的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上為任務(wù)分配處理各接收的數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）的資源（１６）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于管理特別是為控制工業(yè)機(jī)器人而設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)的可用資 源的方法，以及一種特別是用于控制工業(yè)機(jī)器人的計(jì)算系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
工業(yè)機(jī)器人是執(zhí)行機(jī)器，其裝備有特定的工具并在多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上尤其是關(guān)于方 向、位置以及工作流程編程以自動(dòng)地處理對(duì)象。工業(yè)機(jī)器人具有用于控制和調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)軸的 運(yùn)動(dòng)的計(jì)算系統(tǒng)，如控制計(jì)算機(jī)。如果該計(jì)算系統(tǒng)例如與其它計(jì)算機(jī)如基于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，則接收的數(shù)據(jù)分組會(huì)給該 計(jì)算系統(tǒng)的資源造成很大的負(fù)荷，由此妨礙工業(yè)機(jī)器人的可靠運(yùn)行。還可能的是，工業(yè)機(jī)器 人的運(yùn)行會(huì)對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)分組的實(shí)時(shí)處理造成負(fù)面影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提出一種改進(jìn)的管理為控制工業(yè)機(jī)器人而設(shè)置 的計(jì)算系統(tǒng)的可用資源的方法。本專利技術(shù)要解決的另一技術(shù)問題是，提出一種尤其是用于控制工業(yè)機(jī)器人的計(jì)算系 統(tǒng)，其給出更好地管理該計(jì)算系統(tǒng)的可用資源的先決條件。本專利技術(shù)的技術(shù)問題通過一種用于管理特別是為控制工業(yè)機(jī)器人而設(shè)置的計(jì)算系 統(tǒng)的可用資源的方法來解決，該方法具有以下方法步驟；-借助計(jì)算系統(tǒng)接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組具有一個(gè)目標(biāo)地址，對(duì)這 些目標(biāo)地址通過該計(jì)算系統(tǒng)事先分配以不同的優(yōu)先級(jí)；以及-將任務(wù)根據(jù)所接收的相應(yīng)數(shù)據(jù)分組的目標(biāo)地址的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上與該計(jì)算 系統(tǒng)的處理各接收的數(shù)據(jù)分組的資源相對(duì)應(yīng)。本專利技術(shù)的技術(shù)問題還通過一種尤其用于控制工業(yè)機(jī)器人的計(jì)算系統(tǒng)來解決，該 計(jì)算系統(tǒng)具有資源和用于管理這些資源的操作系統(tǒng)，其中，該計(jì)算系統(tǒng)設(shè)置用來接收具有 目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組，其中，通過該計(jì)算系統(tǒng)為這些目標(biāo)地址事先分配以不同的優(yōu)先級(jí)，以 及，操作系統(tǒng)將任務(wù)根據(jù)所接收的相應(yīng)數(shù)據(jù)分組的目標(biāo)地址的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上與處理 各接收的數(shù)據(jù)分組的這些資源相對(duì)應(yīng)。一般來說操作系統(tǒng)的任務(wù)是管理計(jì)算系統(tǒng)的可用資源，如計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè) 處理器、工作存儲(chǔ)器或輸入輸出設(shè)備。對(duì)資源的管理還包括對(duì)任務(wù)在時(shí)間上的資源分配 (調(diào)度)。任務(wù)是在計(jì)算系統(tǒng)的最低系統(tǒng)層上運(yùn)行的過程。按照本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)以及按照本專利技術(shù)的方法尤其用于工業(yè)機(jī)器人及其運(yùn)動(dòng)過 程的控制。如前所述，工業(yè)機(jī)器人是執(zhí)行機(jī)器，其裝備有特定的工具并在多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸上尤其 是關(guān)于方向、位置以及工作流程編程以自動(dòng)地處理對(duì)象。一般來說控制軸的運(yùn)動(dòng)例如由控 制計(jì)算機(jī)來控制，具體地說由本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)來控制。按照本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)分組。這些數(shù)據(jù)分組尤其可以是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。以太網(wǎng)是電纜連接的或可選地通過無線連接實(shí)現(xiàn)的用于局部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)，能夠以數(shù)據(jù)幀(Datenrahmen)的形式在所有連接到局域網(wǎng)的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 以太網(wǎng)還以IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 3被標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)分組尤其可以用于工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行著的操作，如工業(yè)機(jī)器人的控制，或用 于其它應(yīng)用，如對(duì)計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行問詢、對(duì)與工業(yè)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔。根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)分組的目標(biāo)，需要由本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)對(duì)它們盡可能快地、尤 其是實(shí)時(shí)地進(jìn)行處理。這尤其涉及到用于實(shí)時(shí)控制、一般來說用于實(shí)時(shí)運(yùn)行的操作的工業(yè) 機(jī)器人所需的數(shù)據(jù)分組。而對(duì)于其它數(shù)據(jù)分組、如數(shù)據(jù)歸檔所要求的數(shù)據(jù)分組的處理則不 是那么時(shí)間關(guān)鍵的。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，概念“實(shí)時(shí)”和“模型時(shí)間(Modellzeit) ”之間有所區(qū)別。實(shí)時(shí)涉 及在“真實(shí)世界”中消耗的時(shí)間、流程，而模型時(shí)間則涉及由計(jì)算程序自我管理的運(yùn)行時(shí)間。實(shí)時(shí)系統(tǒng)可以理解為必須在預(yù)先給定的時(shí)間段內(nèi)對(duì)事件作出反應(yīng)的系統(tǒng)。預(yù)先給 定的時(shí)間段取決于要實(shí)時(shí)處理的各個(gè)任務(wù)，并例如對(duì)于快速的數(shù)字化的控制任務(wù)和/或調(diào) 節(jié)任務(wù)處于毫秒范圍內(nèi)，或者例如對(duì)于溫度調(diào)節(jié)或水平監(jiān)測(cè)處于秒的范圍內(nèi)。有時(shí)還區(qū)分軟實(shí)時(shí)和硬實(shí)時(shí)。所謂的硬實(shí)時(shí)意味著超過預(yù)先給定的時(shí)間段即為錯(cuò) 誤。而在所謂的軟實(shí)時(shí)中系統(tǒng)則通常在預(yù)先給定的時(shí)間段內(nèi)對(duì)相關(guān)的輸入進(jìn)行處理，在此， 一般來說可以偶爾超過預(yù)先給定的時(shí)間段而不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。所接收的數(shù)據(jù)分組分別對(duì)應(yīng)一個(gè)目標(biāo)地址。該目標(biāo)地址例如是IP地址。至少一 個(gè)目標(biāo)地址與計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)子網(wǎng)相對(duì)應(yīng)。按照本專利技術(shù)，事先為各個(gè)目標(biāo)地址分配不同的 優(yōu)先級(jí)。由此，按照本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)的操作系統(tǒng)可以根據(jù)各接收的數(shù)據(jù)分組的目標(biāo)地址 的優(yōu)先級(jí)來將各接收的數(shù)據(jù)分組與特定的優(yōu)先權(quán)相對(duì)應(yīng)。在此，與相關(guān)的接收的數(shù)據(jù)分組 相對(duì)應(yīng)的優(yōu)先權(quán)相當(dāng)于該數(shù)據(jù)分組目標(biāo)地址的優(yōu)先級(jí)。操作系統(tǒng)通過根據(jù)相關(guān)的優(yōu)先級(jí)將 任務(wù)在時(shí)間上與用于處理各接收的數(shù)據(jù)分組的資源相對(duì)應(yīng)來根據(jù)所對(duì)應(yīng)的優(yōu)先權(quán)先處理 或后處理這些數(shù)據(jù)分組。按照一種實(shí)施方式，根據(jù)本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，即根據(jù)該變形按照本發(fā) 明的計(jì)算系統(tǒng)的操作系統(tǒng)是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在該計(jì)算系統(tǒng)上可以同時(shí)運(yùn)行不同的過程。根據(jù)所接收的數(shù)據(jù)分組的、根據(jù)其目 標(biāo)地址確定的優(yōu)先權(quán)，操作系統(tǒng)可以對(duì)計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行管理，使得利用不同的優(yōu)先權(quán)來處理 所接收的數(shù)據(jù)分組。此外，無需對(duì)接收的數(shù)據(jù)分組首先進(jìn)行解包，從而基本上無需對(duì)具有較 低優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行預(yù)處理以確定其優(yōu)先權(quán)。由此可以避免有時(shí)不必要的計(jì)算開銷。因此，根據(jù)該實(shí)施方式，目標(biāo)地址在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的調(diào)度中獲得特殊的任務(wù)優(yōu)先 權(quán)，由此使得對(duì)處理接收的數(shù)據(jù)分組的隱性的優(yōu)先權(quán)模式成為可能。由此可以保證計(jì)算系 統(tǒng)的、為保持實(shí)時(shí)準(zhǔn)則(Echtzeitkategorie)所需的公平的計(jì)算時(shí)間分布。根據(jù)本專利技術(shù)方法的一種變形，將接收的數(shù)據(jù)分組中間存儲(chǔ)到與目標(biāo)地址相對(duì)應(yīng)的 中間存儲(chǔ)器中。如果例如中間存儲(chǔ)器滿，則按照本專利技術(shù)方法的一種實(shí)施方式，當(dāng)計(jì)算系統(tǒng)正在接 收或已經(jīng)接收其目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)于較高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)分組但尚未處理時(shí)，丟棄一個(gè)已接收的 數(shù)據(jù)分組或一個(gè)已存儲(chǔ)在相應(yīng)中間存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)分組。由此能夠使目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)于最高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)分組可靠地以最高優(yōu)先權(quán)尤其是實(shí)時(shí)地被處理。按照一種變形，按照本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)具有用于控制工業(yè)機(jī)器人的CPU，在該CPU 上運(yùn)行用于控制工業(yè)機(jī)器人的任務(wù)以及其它任務(wù)。按照本專利技術(shù)的方法以及本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，對(duì)用于工業(yè)機(jī)器人的控制和/或使工業(yè)機(jī)器人可與至少一個(gè)另一個(gè)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)分組設(shè)以 最高優(yōu)先級(jí)。因此這一方面能夠借助本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)在運(yùn)行的操作中實(shí)時(shí)地運(yùn)行工業(yè)機(jī) 器人，盡管該計(jì)算系統(tǒng)在運(yùn)行的操作中對(duì)于運(yùn)行的操作還獲得不需要的數(shù)據(jù)分組。這種變 形還允許工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行的操作中與一個(gè)或多個(gè)其它工業(yè)機(jī)器人協(xié)同工作，對(duì)于這些工 業(yè)機(jī)器人利用按照本專利技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)控制的工業(yè)機(jī)器人必須實(shí)時(shí)地處理源自于至少一個(gè) 這些其它工業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)分組。根據(jù)本專利技術(shù)方法的一種變形，設(shè)置了三個(gè)不同的優(yōu)先級(jí)。在這種情況下例如可以 是，將具有最低優(yōu)先級(jí)的目標(biāo)地址用于其處理不是時(shí)間關(guān)鍵的或在計(jì)算系統(tǒng)資源的負(fù)荷較 重時(shí)可以不處理或可以丟棄的數(shù)據(jù)分組。具有這樣的目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組例如是用于數(shù)據(jù) 歸檔、計(jì)算系統(tǒng)的配置和/或計(jì)算系統(tǒng)的診斷的數(shù)據(jù)分組。具有中間優(yōu)先級(jí)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組例如對(duì)應(yīng)于可連接到計(jì)算系統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器 人的操作設(shè)備。這樣的操作設(shè)備例如是編程手持設(shè)備(ProgrammierhandgerSt)，利用其 例如可以在示教(Teach-in)程序設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)確定工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程。具有最高優(yōu)先級(jí)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組例如用于工業(yè)機(jī)器人與其它工業(yè)機(jī)器人的 信息交換。由此可以使多個(gè)工業(yè)機(jī)器人共同處理一個(gè)任務(wù)，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于管理特別是為控制工業(yè)機(jī)器人（１）而設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)（６）的可用資源（１６）的方法，具有以下方法步驟：借助計(jì)算系統(tǒng)（６）接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５），其中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）都具有一個(gè)目標(biāo)地址，對(duì)這些目標(biāo)地址通過該計(jì)算系統(tǒng)（６）事先分配以不同的優(yōu)先級(jí)；以及將任務(wù)根據(jù)所接收的相應(yīng)數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）的目標(biāo)地址的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上與處理各接收的數(shù)據(jù)分組（１３，１４，４１－４５）的該計(jì)算系統(tǒng)（６）的資源（１６）相對(duì)應(yīng)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】DE 2007-11-5 102007052673.5一種用于管理特別是為控制工業(yè)機(jī)器人(1)而設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)(6)的可用資源(16)的方法，具有以下方法步驟借助計(jì)算系統(tǒng)(6)接收多個(gè)數(shù)據(jù)分組(13，14，41-45)，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組(13，14，41-45)都具有一個(gè)目標(biāo)地址，對(duì)這些目標(biāo)地址通過該計(jì)算系統(tǒng)(6)事先分配以不同的優(yōu)先級(jí)；以及將任務(wù)根據(jù)所接收的相應(yīng)數(shù)據(jù)分組(13，14，41-45)的目標(biāo)地址的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上與處理各接收的數(shù)據(jù)分組(13，14，41-45)的該計(jì)算系統(tǒng)(6)的資源(16)相對(duì)應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，至少一個(gè)目標(biāo)地址與所述計(jì)算系統(tǒng)(6)的一個(gè)子 網(wǎng)(Subl-Sub3)相對(duì)應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，具有將接收的數(shù)據(jù)分組(13，14)存入所述計(jì)算系 統(tǒng)(6)的、與目標(biāo)地址相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器(15)的中間存儲(chǔ)步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括當(dāng)與第一目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器(15)滿且具有 第二目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組(13)正在被接收或已經(jīng)接收并尚在處理，其中第一目標(biāo)地址的 優(yōu)先級(jí)小于第二目標(biāo)地址的優(yōu)先級(jí)時(shí)，丟棄具有第一目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)分組(13，14，41-45)是以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算系統(tǒng)(6)具有用于控制工 業(yè)機(jī)器人(1)的CPU，在該CPU上運(yùn)行用于控制工業(yè)機(jī)器人(1)的任務(wù)以及其它任務(wù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，包括接收目標(biāo)地址對(duì)應(yīng)于最高優(yōu) 先級(jí)的、用于工業(yè)機(jī)器人(1)的控制和/或用于所述工業(yè)機(jī)器人(1)與至少一個(gè)另一個(gè)工 業(yè)機(jī)器人(9)的信息交換的數(shù)據(jù)分組(13)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，包括借助實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對(duì)所述資源 (16)進(jìn)行管理。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，設(shè)置三個(gè)不同的優(yōu)先級(jí)，其中尤其是具有最低優(yōu)先級(jí)的目標(biāo)地址用于數(shù)據(jù)歸檔、計(jì)算系統(tǒng)(6)的配置和/或計(jì)算系統(tǒng)(6) 的診斷；將具有中間優(yōu)先級(jí)的目標(biāo)地址分配給對(duì)應(yīng)于可連接到計(jì)算系統(tǒng)(6)的工業(yè)機(jī)器人(1) 的操作設(shè)備的數(shù)據(jù)分組；和/或?qū)⒕哂凶罡邇?yōu)先級(jí)的目標(biāo)地址分配給能夠使所述工業(yè)機(jī)器人(1)與至少一個(gè)其它工 業(yè)機(jī)器人(9)進(jìn)行信息交換的數(shù)據(jù)分組(13)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，對(duì)具有最高優(yōu)先級(jí)目標(biāo)地址的數(shù)據(jù)分組(13)實(shí) 時(shí)進(jìn)行處理。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述計(jì)算系統(tǒng)(6)用來接收數(shù) 據(jù)分組(13,14,41-45)的接口包括多個(gè)接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)，其中，對(duì)這些接口 (IFla-IFlc, IF2a, IF2b)賦予不同的優(yōu)先級(jí)；以及包括步驟將任務(wù)根據(jù)接收相應(yīng)數(shù)據(jù)分 組(13，14)的接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)的相應(yīng)優(yōu)先級(jí)在時(shí)間上與處理各接收的數(shù)據(jù)分 組(13，14)的所述計(jì)算系統(tǒng)(6)的資源(16)相對(duì)應(yīng)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，使各個(gè)接口(IFla-IFlc，IF2a,IF2b)分別與目標(biāo)地址相對(duì)應(yīng)，從而使數(shù)據(jù)分組(13，14)通過事先確定的接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b) 來接收。13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，包括步驟將接收的數(shù)據(jù)分組(13，14)中間存 儲(chǔ)在與接口 (IFla-IFlc, IF2a, IF2b)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器(15)中。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括步驟當(dāng)與第一接口(IFla)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器(15) 滿且利用所述多個(gè)接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b)中的第二接口(IFlb)接收的數(shù)據(jù)分組 (13)正在被接收或已經(jīng)接收并尚在處理，其中該第一接口(IFla)的優(yōu)先級(jí)小于該第二接 口(IFlb)的優(yōu)先級(jí)時(shí)，丟棄所述多個(gè)接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)中第一接口(IFla)接 收的數(shù)據(jù)分組(14)。15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b)是虛擬的和/或物理的接口...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：斯特凡米勒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：庫(kù)卡羅伯特有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：DE[德國(guó)]