[发明专利]用于教导机器人移动的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于教导机器人移动的系统和用于命令机器人的附属方法。

背景技术

已知机器人广泛地在例如材料处理、机器抚育、部件组装、电弧焊或车辆喷漆的工业应用中使用。通常，若干机器人沿公共生产线一同工作，而每个机器人预见用于某一生产步骤。那些机器人的整体控制典型地由系统实现，该系统基于可编程逻辑控制器（PLC）。该可编程逻辑控制器例如根据输送系统的位置协调不同机器人的工作序列的触发，要组装的工件以此沿机器人的不同工作位置传输。PLC的编程采用更广的方式而标准化，例如通过IEC 61131，因此关于该问题，精通PLC编程的人员能够操作广泛的不同PLC控制的生产线。

机器人通常包括机器人操纵器，其在移动中具有若干自由度，例如六个或七个，而在该机器人操纵器的末端处典型地预见类似钳子的末端执行器或类似焊枪的另一个工具。在移动中具有至少六个自由度的机器人操纵器能够在每个取向中将附属工具定位在它的工作范围的每个坐标内。从而，沿机器人工具的移动路径的坐标典型地需要六个值，三个针对附属坐标并且三个针对附属取向。机器人的工作范围取决于机器人并且例如可在附属机器人底座周围的1m至3m的半径内。

机器人的移动典型地由专用机器人控制器控制，该专用机器人控制器在一侧上包括一类计算机系统并且在另一侧上包括用于机器人的附属驱动器的若干放大器。典型地，移动中的每个自由度需要例如电机的专用驱动器。期望的机器人移动通常包含在机器人程序内，其存储在机器人控制器的计算机系统上。移动路径由给定坐标之间的移动段序列组成，这些给定坐标在机器人程序内规定。从而，机器人程序可包含具有“从当前坐标以速度[z]线性移动到坐标[x1, x2, x3, o1, o2, o3]”或“从当前坐标以速度[z]线性移动到当前坐标+delta[x1, x2, x3, o1, o2, o3]”内容的命令。机器人控制器计算不同马达的附属控制信号，使得机器人操纵器的尖端执行期望的运动。由共同的机器人控制器控制两个或以上机器人，这也是能想到的。

从而，机器人的编程是相当耗时的任务并且需要专门的知识。移动路径的坐标的细致教导尤其需要要被教导的机器人的专门知识。通常，机器人程序通过使用例如Robot Studio或RobCad的外部模拟程序来准备或提供。当在正常生产期间调试生产线而且补偿一些改变时，提供的移动路径通常必须至少部分被细调。在该情况下，机器人设置进入教导模式，而机器人沿期望的默认移动路径在缓慢的运动中物理能移动使得对于操作者将没有风险出现。在移动路径的每个坐标处，操作者具有选项，来细化或规定当前默认坐标。对于例如喷涂机器人，涂料涂抹器的取向对于喷涂结果具有明显的重要性，而在喷涂程序的离线模拟或生成期间估计需要的取向是相当困难的。从而，在使机器人在要喷涂的实物上沿它的期望移动路径逐坐标地移动时，尤其必须由喷涂专家手动细调选择的坐标的取向。

机器人典型地通过使用所谓的教导盒而手动能控制。这样的装置通常包括显示器和一类操作杆，机器人位置以此能调整。因为每个机器人制造者典型地为他的机器人提供不同的编程语言，如果不同种类的机器人安装在制造厂的相同生成线内，编程工作量也增加。

在该技术发展水平内，这样的生产线的操作需要至少两个不同的控制系统：在一侧上用于整体控制的PLC系统并且在另一侧上用于不同制造者的机器人的控制系统（其全部必须由生产线的相同操作人员操作），这是不利的。这使对生产线的机器人编程的工作量增加。

发明内容

基于该技术发展水平，本发明的目标是提供用于教导机器人的系统，其在调试或维护附属机器人程序期间需要较少的工作量。

该问题通过用于教导机器人移动的系统来解决，该系统包括机器人、具有至少自动模式和教导模式的机器人控制器、连接到该机器人控制器的可编程逻辑控制器，其中可编程逻辑控制器包括用于将坐标元组存储在教导位置表中的部件，这些坐标元组每个至少描述机器人的移动路径的默认坐标值，其中每个坐标元组通过专用PLC功能而对机器人控制器可调度，其中可选地在教导模式中，用于手动规定坐标值的交互过程在机器人控制器上通过调度坐标元组而触发，并且其中能向可编程逻辑控制器提供手动规定的坐标值并且其可存储回到可编程逻辑控制器上。