[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（4）具有安装到其上的端执行器（4），所述端执行器（4）由机器人控制单元（6）控制以操纵布置在所述机器人（1）的工作区（10）中的工件（8），其中，目标坐标（11）系与所述工作区（10）相关联，并且所述工作区（10）和所述工件（8）的图像（12）由图像捕获装置（14）取得并传送到具有人机界面（HMI）的计算装置（16）以生成用于控制所述机器人（1）的控制代码，所述控制代码传送到所述机器人控制单元（6），其中，捕获所述工作区（10）和要由所述机器人（1）操纵的所述工件（8）的图像（12），所述捕获的图像（12）被传输到所述计算装置（16）并显示在与所述计算装置（16）相关联的显示器（18）上，所述显示器（18）上显示的所述工件（8）被标记有所述显示器（18）上的标记‑对象（17），借助于所述人机界面（HMI）在与所述显示器（18）上的机器人命令相关联的至少两个后续操纵步骤的序列中操纵所述标记‑对象（17），其中，操纵步骤的所述序列包括所述标记‑对象（17）在用于在所述显示器（18）上显示所述标记‑对象的坐标系（19）中的位置（P1至P5），操纵步骤的所述序列中的所述标记‑对象（17）的所述位置（P1至P5）被转换成所述工件（8）在所述目标坐标系（11）中的位置（P1'至P5'），以及用于控制所述机器人（1）的控制代码是从所述转换后的位置（P1'至P5'）和相关联的机器人命令生成的，其特征在于以下步骤：测量位于所述工件上方的参考点（RP）与所述工件（8）上的第一测量位置（L1）之间的第一距离值（D1），测量所述参考点（RP）和所述工作区（10）上的第二测量位置（L2）之间的第二距离值（D2），将与所述工件（8）相关联的工件高度值（WH）确定为所测量的第一距离值（D1）与所述所测量的第二距离值（D2）之间的差，以及基于所述工件高度值（WH）来生成所述控制代码和相关联的机器人命令，以用于控制所述机器人（1）。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的对工业机器人编程的方法。

背景技术

工业机器人是可以被编程以并入其端执行器（end-effector）（像抓取器（gripper）或焊接工具等）的空间运动来执行不同操纵任务的自动化机器。传统上，工业机器人采用具有运动控制功能的过程编程语言来编程，通常具有作为输入参数的位置和速度。这要求有关编程语言和功能用法的知识和技能。另外，定义机器人的适当和准确的位置数据和速度曲线可能是困难并且耗时的。

商业工业机器人通常供应有示教器（teach pendant），操作员可借助该示教器使机器人“慢跑（jog）”以移动至期望位置，并将其作为针对运动功能的输入参数。尽管此技术减少了手动数据输入的量，但是机器人的慢跑要求大量的技能和经验，并且仍然是耗时的。

用于对一些机器人编程的另一种技术是所谓的“引导（lead-through）”，其中，用手携带机器人并且机器人跟随人手的运动。这只能应用于满足对应安全要求并支持这种操作模式的机器人。

“通过演示编程”是另外的技术，通过该技术可以追踪和解释人的动作以获得机器人指令。该技术涉及的一个问题是，以不足的可靠性来解释人类姿势，并且不能以必要的精度获得用于控制机器人运动的期望参数。此外，该方法的另一缺点是，在演示小组件的组装期间，这些组件经常被人手自身遮挡视野。

使用基于视觉的对象本地化的面向对象技术通常还要求对适当的视觉作业编程，这对提供应用工程师而言更难以学习和执行。

申请人的WO 2018050307 A1描述了一种对工业机器人编程的方法，其中利用数字相机捕获机器人的工作区和要由机器人操纵的工件的图像，并且所捕获的图像是传输到计算装置并显示在与其关联的显示器上。工件显示在显示屏上，并由操作员利用标记-对象手动标记。在标记后，借助于人机界面在与机器人命令相关联的后续操纵步骤的序列中操纵工件。操纵步骤的序列包括坐标系中用于在显示器上显示标记-对象的标记-对象的二维位置信息。随后将操纵步骤的序列中的标记-对象的位置信息转换成机器人的目标坐标系中的工件的位置，以及根据转换后的位置信息和用于控制机器人的相关联机器人命令生成控制代码。