[发明专利]对工业机器人编程的方法

说明书

一种对工业机器人（1）编程的方法，所述机器人（1）具有机器人臂（2），所述机器人臂（2）具有末端执行器（4），所述末端执行器（4）被安装到所述机器人臂（2），所述机器人（1）由机器人控制单元（6）控制来操纵被布置在所述机器人（1）的工作空间（10）中的工件（8），其中目标坐标（11）系与所述工作空间（10）相关联并且所述工作空间（10）和所述工件（8）的图像（12）由图像捕捉装置（14）取得并被传送到具有人机接口（HMI）的计算装置（16）来生成控制代码以用于控制所述机器人（1），所述控制代码被传送到所述机器人控制单元（6），其特征在于下面的方法步骤：捕捉要由所述机器人（1）操纵的所述工件（8）和所述工作空间（10）的图像（12）；将所述捕捉的图像（12）传递到所述计算装置（16）；将所述捕捉的图像（12）显示在与所述计算装置（16）相关联的显示器（18）上；用所述显示器（18）上的标记‑对象（17）标记显示在所述显示器（18）上的所述工件（8）；借助于所述人机接口（HMI）按照与所述显示器（18）上的机器人命令相关联的至少两个连续操纵步骤的序列来操纵所述标记‑对象（17），所述操纵步骤的序列包含：坐标系（19）中用于将所述标记‑对象显示在所述显示器（18）上的所述标记‑对象（17）的位置（P1到P5）、将所述操纵步骤的序列中的所述标记‑对象（17）的所述位置（P1到P5）转换到所述目标坐标系（11）中的所述工件（8）的位置（P1'到P5'）以及由所述转换的位置（P1'到P5'）和关联的机器人命令生成控制代码以用于控制所述机器人（1）。

本发明涉及一种对根据权利要求1的前序部分所述的工业机器人编程的方法。

工业机器人是自动化机器，其能够被编程来执行结合它们的末端执行器（类似夹持器（gripper）或焊接工具等）的空间运动的不同操纵任务。传统上，用运动控制函数在过程编程语言中对工业机器人编程，其中运动控制函数典型地利用位置和速度作为输入参数。这需要有关编程语言和函数的使用的知识和技能。此外，机器人的适当和准确的位置数据和速度分布的定义可能是困难和耗时的。

一般向商用工业机器人提供教导器（teach pendant），借助于所述教导器，操作员能够“推动（jog）”机器人移动到期望的位置并且采用这个作为用于运动函数的输入参数。虽然这个技术降低了人工数据输入的量，但是对机器人的推动需要许多技术和经验并且仍可能是耗时的。

正被用于对一些机器人编程的另一种技术是所谓的“带领（lead-through）”，其中，机器人由手握住并且跟随人手的移动。这仅能够被应用于满足对应安全性要求并且支持这样的操作的模式的机器人。

“通过示范的编程”是另外的技术，通过该技术，人的动作被跟踪和解释以获得机器人指令。此技术中涉及的一个问题是以不足的可靠性来解释人的姿势并且不能以必要的准确性来获得用于控制机器人运动的期望的参数。此外，此方法的另外的缺点是在小组件的装配的示范期间，这些组件常被人手他们自身从视野遮蔽。

使用基于视觉的对象本地化的面向对象的技术一般也要求对适当的视觉作业的编程，其甚至更加难以由应用工程师学习和执行。

因此，本发明的问题是提供一种更对工业机器人简单编程的方法。

此问题由包括如权利要求1中要求保护的特征的一种对工业机器人编程的方法来解决。

从属权利要求中包含本发明的另外的目的。

现今，人们习惯利用类似个人计算机、平板计算机或智能电话的计算装置来工作，所述计算装置提供允许在计算装置的显示器上标记、旋转、调整大小或移动图形元素的人机接口和图形用户界面（GUI）。因此，用已知的计算装置来显示和操纵相机图像是十分简单的，使得图形和图像的直接操纵已大体上变成用户-计算机交互的直观方式。如本申请的申请人已发现的，当在此类装置中包含的或连接的显示器（类似例如，计算机显示器或平板计算机的触屏）上显示机器人工作空间（workplace）的图像时，此类计算装置能够被用于定义空间运动和关键位置，以便以直观的方式来操纵工件。

根据本发明，对机器人编程的方法包括下面的一般步骤：