[发明专利]用于检查机器人路径的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检查具有机器人控制器的带有可预设的安全区域的机器人的方法。

背景技术

通常已知的是，机器人在工业设备中被用于各种目的，例如用于装配、焊接或者还有涂漆。这样的机器人的控制通常借助于机器人控制器实现。典型地，机器人控制器具有计算装置的特性并且即设置用于根据储存在运动程序中的数据引起机器人或其工具中心点(TCP)的按照程序的运动。因此，运动程序也包括运动路径的坐标，TCP应根据程序沿着该运动路径运动。在此，通常预设处于运动路径上的轨迹点，其然后按顺序相互连接地产生运动路径。

机器人常常实施为所谓的关节臂机器人，其例如围绕可旋转地支承的基部具有2-3.5m的工作区域并且具有5、6或还7个带有相应数量的运动轴线的运动自由度。为了能够排除在机器人的工作区域中逗留的人员的风险，机器人或机器人控制器通常具有安全功能性。一用于确保人身安全的可能性在于给机器人或其机器人控制器预设安全区域，无论如何不允许将机器人运动到该安全区域中。机器人或其TCP到安全区域中的任何运动通常直接导致机器人的立即关断。如此实现，人员可无风险地在安全区域中逗留。机器人或其TCP的当前位置的测定例如通过测定相应的运动轴线的角度位置和几何反算实现。

出于安全原因在一些机器人中设置成围绕TCP本身限定轮廓区域，其包围固定在机器人臂的顶端处的工具、例如抓握工具。在该情况中，不仅TCP驶入安全区域中而且包围的轮廓区域的至少一个点的驶入已导致机器人的关断。

在机器人调试时校验安全区和运动程序的正确的相互作用证实为困难的。设置用于生产的机器人程序刚好应设计成使得避免机器人运动与安全区域的冲突，从而还导致没有激活保护、即运动程序的中断。此外必须检查所计划的安全区域是否被正确地设置在机器人控制器的安全控制部中。为了模仿正确的工作方式，例如手动地驶向保护区域的界限点并且校验保护区域的设定与给定的边界条件相符到什么程度。

发明内容

从该现有技术出发，本发明的目的是说明一种方法，利用其可来检查安全区域的精确检查以及在实施运动程序时的相互作用。

根据本发明，该目的通过一种用于检查具有机器人控制器的带有可预设的安全区域的机器人的方法来实现，其中，机器人设置用于在实施运动程序期间实现其工具中心点(TCP)驶入安全区域中的情况下中断运动程序。该方法包括以下步骤：

·确定至少一个安全区域，其由在相应的界限点之间展开的界限面包围，

·倘若还未预设安全区域，预设该至少一个安全区域到机器人控制器处，

·确定具有多个轨迹点的基本上处于该至少一个安全区域之外的测试运动路径，其中，至少一个轨迹点就处在界限点中的一个附近，

·利用TCP沿着测试运动路径运动实施测试运动程序，

·检查测试运动程序的实施是否被中断。

本发明的基本构思在于生成一个或在需要时还多个测试运动程序，其关于参考坐标系被与之前确定的安全区域比较并且其针对性地包括一个、然而优选地多个界限点(通过界限点来限定安全区域)作为轨迹点。以该方式在实施测试程序时针对性地驶向机器人的工作区域的鉴于由于侵犯安全区域运动程序的可能的中断最相关的点。然而为了避免可能的误激活不精确地驶向界限点的坐标，而是大多围绕相应的界限点来放置例如在0.1mm至25mm的范围中的公差范围，其在该观点的范围中可被理解成“就在附近”。但是，该术语完全也还可被理解成更大的公差范围。

即然后使机器人的TCP相应于测试运动程序驶向相应的空间坐标，其处于安全区域之外、然而与相应的界限点或与相应的限定保护区域的界限面具有相应于公差范围的距离。由此确保，即使沿着磨损的轨道驶向轨迹点，也避免TCP驶入保护区域中和与此相联系的误激活。然而尤其在TCP运动的速度非常小时运动轨道的磨损非常少，从而那么也可将界限点的公差范围选择得非常小并且在极限情况中甚至选择成零。