機器人控制方法技術

本發明專利技術涉及一種機器人控制方法，具有步驟：預先給定在位置和方向上通過機器人程序預先設定的操作點（PA）的目標值，在該操作點（PA）的編程關系中，通過操縱器（1）的軸（8a）借助與該操縱器連接的機器人控制裝置（2）的自動運動來調整操縱器的工具參考點（PT）；從由該機器人程序預先給定的、可通過附加軸（11，14）調節的機器人基座（9）的計劃采取的位置和方向的調節值出發，自動改變調節值，使所述機器人基座（9）實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近預先設定的參考點（P），特別是接近于操作點（PA）或工具參考點（PT）；附加軸自動運動，使機器人基座（9）處于與已改變的調節值相對應的位置和方向上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，在該方法中，預先給出在位置和方向上由機器人程序預先設定的操作點的目標值，在其編程關系(programmierter Abhangigkeit)中，操縱器的工具參考點通過操縱器的軸借助與該操縱器相連接的機器人控制裝置的自動運動來加以調整。在本專利技術中從由機器人程序預先設定的可通過附加軸調節的機器人基座的計劃采取的位置和方向的調節值(StelIungswerten)出發。
技術介紹
專利文獻EP 0271691 Al描述了一種相對于以任意的固定的空間關系固定在工件載體上的工件控制機器人的三維相對運動的方法，該機器人對應于關于該機器人的基點(Fu ^ punkt)的機器人坐標系，其中，該相對運動的路徑可以通過重要的空間點來確定。在此可以將運動的工件例如設置在運動的臺子上(例如轉動臺或轉動擺動臺)，或者可以將機器人本身設置為可行進的如將機器人固定在入口處(Portal)，或者為其配備底盤(Fahrgestell)0工件可以保持靜止或執行特定的進給運動(Zustellbewegung)。根據該現有技術，位于附加軸坐標系中的空間點可以通過考慮到進給運動的變換條件被直接變換到機器人坐標系中。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種具有擴展的運動形式的。本專利技術的目的通過一種得以實現，其包括以下步驟預先給定在位置和方向上通過機器人程序預先設定的操作點的目標值，在其編程關系中，通過操縱器的軸借助與該操縱器連接的機器人控制裝置的自動運動，來調整該操縱器的工具參考點；-從由該機器人程序預先給定的、可通過附加軸調節的機器人基座的計劃采取的位置和方向的調節值出發，自動改變調節值，使機器人基座實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近于預先設定的參考點，特別是接近于所述操作點或所述工具參考點；-附加軸自動運動，使機器人基座采取與經改變的調節值相符的位置和方向。目標值可以用笛卡爾坐標預先給定，并且在三維空間中包括三個位置坐標x、y、z和三個方向坐標A、B、C。目標值特別是可以在以文本形式存在的機器人程序中預先給定。該機器人程序包括關于操縱器如何按時間序列運動的規則。操縱器特別可以是具有4到7個軸的操縱器臂，這些軸例如可以被設計為旋轉軸。操縱器通過機器人控制裝置運動。機器人控制裝置特別是可以根據機器人程序中的規則使操縱器自動運動。操作點表示可以在機器人程序中預先給定的一個或多個操作點。操作點例如可以是要由機器人進行加工或處理的工件的表面上的點。例如，操作點可以是汽車的白車身上要利用通過操縱器保持或運動的焊鉗來設置焊點的位置。在此焊鉗是通過操縱器運動的工具的一個例子。多個操作點可以表示操縱器或由操縱器承載的工具要依次行駛過的離散的地點。但是，多個操作點也可以是工件上由操縱器或由操縱器支承的工具要沿其行進的連續路徑的支承點。在此一個或多個操作點或路徑不一定要位于工件的表面上，而是也可以是空間中的虛擬的點或路徑。例如，當對工件進行無接觸加工時就是這種情況，例如利用通過操縱器運動的涂漆噴槍(Lackspriihpistole)對組件進行涂漆時。一般情況下，將以特定于工件或構件的參照系，即與工件相關的基礎坐標系的坐標的形式給出操作點的目標值。該目標值所代表的地點通常應該由操縱器的工具參考點直接行駛到，或者操縱器的工具參考點應該在固定的程序相關性中相對于該地點被定位和/或取向，即關于該位置來設置。但是，特別是在機器人程序中，操縱器的工具參考點不是在工件或構件的參照系中給出的，而是在機器人自己的參照系、即與機器人相關的坐標系(也被稱為機器人坐標系)中給出的。在此，機器人坐標系一般固定地關于機器人基座來給出。機器人基座例如可以是操縱器、特別是操縱器臂的基座。如果已固定安裝好工件和機器人基座，則在工件或構件的參照系和機器人基座的機器人坐標系之間存在恒定的關系。工件或構件的參照系相對于機器人基座的機器人坐標系的這種關系可以通過其它通用的參照系、即世界坐標系進行定義。但是根據本專利技術，操縱器，特別是機器人基座和/或工件，特別是操作點在空間中并不是固定的，而是操縱器，特別是機器人基座和/或工件，特別是操作點是可以自動調整的，也就是說，機器人基座相對于工件的位置和/或方向是可以變化的。這通常通過附加軸實現。附加軸等同于一種運動裝置，其被設計為，使操縱器，特別是使機器人基座和/或工件，特別是操作點自動運動。在此，附加軸例如可以是執行車輛(Verfahrwagen)或線性軸，其上例如安裝操縱器，從而使操縱器可以沿著執行軸例如一維地行進。必要時還可以使執行車輛具有兩個自由度，即其不是在軌道上而是可以在平面上自由運動的車輛。替代或補充地還可以使附加軸在工件運動時具有附加的自由度。例如，可以使工件固定在可轉動和/或可傾斜的工作臺上，或者例如在傳送帶或懸掛裝置上直線運動。調節值的自動變化可以通過將預先設定的經編程的調節值計算在內而實現。但是，調節值的自動變化也可以在不將預先設定的已編程的調節值計算在內的情況下實現。特別是調節值的自動變化的功能可以根據要求通過機器人程序接通和/或關閉。但調節值的自動變化的功能也可以固定地實現在機器人控制裝置中并保持不變。這樣的附加軸的運動可以與操縱器的運動同步或異步地進行。同步意味著操縱器的運動序列和附加軸的運動序列同時開始并同時結束。原則上，在實際的應用例子中，通常可以是將操縱器通過其機器人基座安裝在構成為線性軸的附加軸的可移動底盤上。原則上，在實際應用的第二實施例中，作為對第一應用舉例的替代或補充，可以將工件或工件載體安裝在作為單個或雙重附加軸的旋轉工作臺或旋轉傾斜工作臺上。通常在機器人程序中，用通過目標值預先給定的操作點的笛卡爾坐標在與工件相關的基礎坐標系中給出期望采取的操縱器的工具參考點的位置和方向。因此，對于上述兩個實際應用的實施例來說，重要的是要考慮機器人基座和工件的當前位置和方向，以計算笛卡爾位置和方向。這也稱為附加軸和操縱器之間的主動數學耦合(aktivemathematische Kopplung)。換言之,操縱器的各個軸狀態,也就是操縱器的姿態取決于一個或多個附加軸的當前的調節值。如果工件移動，則例如會發生由機器人程序預先設定的操作點(在該操作點的編程關系中，通過操縱器的軸借助與該操縱器連接的機器人控制裝置的自動運動來調整操縱器的工具參考點)的位置和方向不再能通過操縱器達到。根據本專利技術，現在從由機器人程序預先設定的可通過附加軸調節的機器人基座的計劃采取的位置和方向的調節值出發，實現該調節值的自動變化，使機器人基座實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近于操作點。換句話說，通過可用于調整機器人基座的附加軸的自動運動，可使機器人基座自動運動到操作點上，且必要時與由機器人程序預先給定的附加軸的調節值無關。這意味著，盡管操作點發生變化，但是操縱器的工具參考點仍然能夠到達操作點，而不需要手動改變機器人程序，特別是預先設定的點或路徑。因此，例如可行進地固定在執行車輛、即線性軸的底盤上的機器人可以對本身運動的工件(例如位于傳送帶上的配件)進行處理，在此，操縱器的工具參考點并非只通過改變操縱器的姿態，即調整操縱器的機器人軸來跟蹤配件或工件，而是也可以根據將附加軸的運動、即機器人基座的運動考慮在內的計算來跟蹤配件或工件本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機器人控制方法，具有步驟：預先給定在位置和方向上通過機器人程序預先設定的操作點（PA）的目標值，在該操作點（PA）的編程關系中，通過操縱器（1）的軸（8a）借助與該操縱器（1）連接的機器人控制裝置（2）的自動運動，來調整所述操縱器（1）的工具參考點（PT）；從由該機器人程序預先給定的、可通過附加軸（11，14）調節的機器人基座（9）的計劃采取的位置和方向的調節值出發，自動改變調節值，使所述機器人基座（9）實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近于預先設定的參考點（P），特別是接近于所述操作點（PA）或所述工具參考點（PT）；所述附加軸（11，14）自動運動，使所述機器人基座（9）采取與經改變的調節值相符的位置和方向。

【技術特征摘要】
2011.10.13 DE 102011084412.01.一種機器人控制方法，具有步驟 預先給定在位置和方向上通過機器人程序預先設定的操作點(Pa)的目標值，在該操作點(Pa)的編程關系中，通過操縱器(I)的軸(8a)借助與該操縱器(I)連接的機器人控制裝置(2)的自動運動，來調整所述操縱器(I)的工具參考點(Pt)； 從由該機器人程序預先給定的、可通過附加軸(11，14)調節的機器人基座(9)的計劃采取的位置和方向的調節值出發，自動改變調節值，使所述機器人基座(9)實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近于預先設定的參考點(P)，特別是接近于所述操作點(Pa)或所述工具參考點(Pt); 所述附加軸(11，14)自動運動，使所述機器人基座(9)采取與經改變的調節值相符的位置和方向。2.如權利要求1所述的機器人控制方法，具有步驟 自動改變所述調節值，使所述機器人基座(9)實際采取的位置相對于計劃采取的位置接近于預先設定的參考點(P)，特別是接近于所述操作點(Pa)或所述工具參考點(Ρτ)，其中，通過保持與所述附加軸(11，14)的零點相關的所述可通過所述附加軸(11，14)調整的機器人基座(9)的計劃采取的位置和方向的預先給定的調節值，并通過改變所述附加軸(11，14)的零點來實現調節值的自動改變。3.如權利要求1或2所述的機器人控制方法，具有步驟 根據所述機器人基座(9)的位置和方向的已改變的調節值以及由機器人程序預先給出的預先確定的參考點(P)的目標值，自動地反計算出所述操縱器(I)的軸(8a)的軸值，這些軸值與所述機器人基座(9)的已改變的調節值和根據所述參考點(P)編程的所述工具參考點(Pt)的啟動值相符。借助與所述操縱器(I)相連接的控制裝置(2)將所述操縱器(I)的軸(8a)調整到該反計算出的軸值，使所述操縱器(I)的節肢(7)運動。4.如權利要求1到3中任一項所述的機器人控制方法，具有步驟 節拍式地或連續地預先給定在位置和方向上通過機器人程序預先給定的、本身可移動的參考點(P)的目標值； 通過調整所述操縱器(I)的軸(8a)自動匹配所述操縱器(I)的節肢(7)的運動，使得在參考點(P)運動期間保持通過所述機器人程序與所述操作點(Pa)相關的路徑，所述操縱器(I)的工具參考點(Pt)應該沿該路徑運動； 通過調整所述操縱器(I)的軸(8a)自動匹配所述操縱器(I)的節肢(7)的運動，使得為了保...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曼弗雷德·許滕霍夫爾，
申請(專利權)人：庫卡羅伯特有限公司，
類型：發明
國別省市：