[发明专利]用于操作工业机器人的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于借助于操作设备操作工业机器人的方法，包括以下方法步骤：触摸图形用户界面的触摸显示器的虚拟操作元素，其中在触摸该虚拟操作元素时触发分配给该操作元素的功能，并且其中执行工业机器人相对于机器人坐标系的运动以及在触摸显示器上相对于显示器坐标系的运动。

背景技术

在DE 10 2010 039 540 A1中描述了手持式操作设备形式的用于控制工业机器人的装置。该手持式操作设备可以与机器人控制装置耦合，以便对工业机器人进行编程或控制。

该手持式操作设备包括电子设备，该电子设备包括微处理器以便能够与机器人控制装置通信。该手持式操作设备还包括被构造成触摸屏的显示器、紧急停机按键、以及被构造成锁的转换开关。为了人工地移动例如机器人臂，该手持式操作设备包括不同的可彼此独立地人工操控的输入装置或行进装置，所述所述输入装置或行进装置例如被构造成6D鼠标或者触摸按键。借助于触摸屏，所存在的可能性是，给所述行进装置中的每个都分配其自己的参考坐标系。

但是在公知的实施方式中，对工业机器人的控制仅仅通过可人工操控的输入装置来进行，使得手持式操作设备在其制造方面是高成本的，并且在运行中易受影响。

在DE 10 2010 025 781 A1中描述了另一用于操作工业机器人的装置。移动电话形式的该手持式设备具有触摸屏，该触摸屏一方面充当用于输出机器人控制装置的信息、尤其是用于显示操作界面的输出装置，并且另一方面充当用于借助于按键输入控制命令的命令输入装置。

该手持式设备借助于在例如将移动电话保持在机动车辆中的原理中公知的夹持设备可松开地固定在便携式安全设备处，并且通过USB接口与该安全设备连接。安全输入设备具有紧急停止按钮、同意按键以及运行方式选择开关。该实施方式中的缺点是，为了安全地操作虚拟按键，操作人员总是被迫查看触摸屏以便避免误输入。同样的情况在诸如强光入射或者昏暗状况之类的妨碍对触摸屏的操作的不利环境条件时成立。

从DE 10 2010 039 540 A1中可以得知一种用于人工地移动机器人的手持式设备。该手持式设备具有机械输入和行进装置，所述机械输入和行进装置为了移动机器人臂而分配有参考坐标系。

DE 10 2010 007 455 A1的主题是用于非接触式地检测和识别三维空间中的姿势的系统和方法。

从Mark John Micire的博士论文引文“Multi-Touch Interaction for Robot Command and Control”（2010年12月）中可以得知一种用于借助于触摸屏来控制机器人的方法。通过在触摸屏上移动手指，可以控制机器人的运动。

从US 5 617 515 A中可以得知一种用于控制机器人的手持式设备。借助于计算机，可以确定手持式设备相对于坐标系的定位，以便能够控制机器人。

在DE 10 2007 029 398 A1中描述了用于对工业机器人进行编程的方法和装置。在此，编程手持式设备在空间中根据要确定的坐标系应当采用的所期望定向被定向。

从EP 1 795 315 A1中公知了一种用于操控机器人的手持式设备。在那里，手持式设备到机器人的坐标系被检测，以便执行到所述坐标系的变换。

发明内容

本发明所基于的任务是，将开头提到类型的方法改进为使得提高操作工业机器人时的安全性。

为了解决该任务，本发明主要规定：在操作设备与机器人坐标系的相对运动以后通过操作人员的手指在触摸显示器上的有向运动来重新校准显示器坐标系；通过操作虚拟操作元素来激活该重新校准；检测手指在触摸显示器上向机器人坐标系的所选方向上的有向运动；以及在提离手指以后计算出第一触摸点与松开点之间的被用于该重新校准的矢量方向。

尤其是规定：通过手指在触摸显示器上的有向运动来模拟机器人坐标系的与诸如笛卡尔坐标系的X或Y轴之类的基本轴相对应的所选方向。

在改进方案中，本发明规定：基本轴在机器人的站立面上被表征为标记。

借助于所计算的矢量方向、机器人坐标系的所选方向和共同的Z矢量计算出旋转矩阵，通过所述旋转矩阵，至此以后手指在触摸显示器上的所有运动在其作为行进预先给定值被发送给机器人控制装置以前被变换。