[發明專利]徒手機器人路徑教導

在審

• 申請號: 201380070122.1
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104936748A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: R·博卡;S·尼達馬希;T·A·復爾布里吉
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;黃海鳴

技術領域

本發明涉及教導工業機器人以遵循路徑而使得該機器人能夠執行工作。

背景技術

工業機器人是一種自動控制的、可重復編程的、多目的操控設施，其能夠在三條或更多的軸線中進行編程。工業機器人的示例是位于固定位置的機器人，其能夠自行移動或者由于該機器人被安裝在諸如機動車的本身能夠移動的設備上或者是被安裝在軌道或起重機架等上而能夠進行移動。

諸如示教器之類的硬件設備目前被操作人員用來對工業機器人進行點動(jog)。點動向機器人教導當該機器人對工件執行工作時所要遵循的路徑上的點，上述工件在下文中有時也被稱作物體或部件。工作意味著機器人所執行的對工件造成物理改變的那些動作，諸如涂裝、研磨、拋光、修邊、焊接等，以及機器人與工件所進行并不對工件造成物理改變的那些交互，諸如從一個位置拾取工件并且將其移動至另一個位置或者將工件插入到具體位置。

發明內容

一種用于生成針對機器人的以便在工件中執行工作的指令的系統，具有：

提供機器人場景數據的機器人場景的一個或多個3D模型；

利用單手或雙手所作出的手勢中的單手或雙手的數據；和

具有程序代碼的計算設備，該程序代碼被配置為對該機器人場景數據和手勢數據進行處理而生成用以操作該機器人在該工件上執行工作的指令。

附圖說明

圖1示出了機器人系統的框圖，其具有被用來在工件上執行工作的工業機器人。

圖2a示出了使用手勢指向機器人工件中的位置的操作人員。

圖2b示出了相機所看到的圖像以及操作人員的手與感興趣工件的關系的一個示例。

圖2c至2j示出了手勢的示例。

圖2k示出了執行使用徒手所教導的機器人目標的機器人。

圖3示出了使用手勢對工業機器人在對物體執行工作時將要遵循的路徑進行編程的方法的流程圖。

圖4示出了使用手勢對工業機器人在對物體執行工作時將要遵循的路徑進行編程的另一種方法的流程圖。

圖5示出了獲取并存儲操作人員的手勢的方法的一個實施例的流程圖。

圖6示出了具有所增加的指令的圖5所示實施例的流程圖。

圖7a和7b示出了用于獲取一個或多個手勢的方法的兩個實施例的流程圖。

圖8示出了從操作人員的手勢創建用于機器人操作的指令集合的方法的流程圖，其中包括識別操作人員已經作出了開始以及作為停止手勢的結束。

具體實施方式

現在參考圖1，示出了機器人系統10的框圖，該機器人系統10具有被用來對工件14執行工作的工業機器人12。機器人12是具有“n”個數量的自由度的自動機器。

系統10還包括視覺傳感器11、計算設備13和機器人控制器15。如果傳感器11是智能傳感器，則視覺傳感器11和計算設備13能夠處于相同外殼之中。用來操作工業機器人的程序處于機器人控制器15中。

以下描述了使用手勢來教導機器人12在對工件14執行工作時所要遵循的路徑。如圖2a中所示，操作人員16使用手勢指向機器人工件中的一個位置。作為3D視覺傳感器11的相機被附接至機器人并且拍攝該手勢的圖像以及操作人員的手16a與工件14的關系。應當意識到的是，雖然在圖2a中被示出，但是工件14可能并不處于相機所看到的視野之中。工件圖像可以在不同時間進行拍攝，并且如以下所描述的，沒有工件的手部的圖像以及沒有手部的工件的圖像需要參照共同的坐標系統。

圖2b示出了該圖像以及操作人員的手部16a與工件14的關系的一個示例。該圖像被計算設備13用來計算感興趣部件/場景上的相對應位置和方位(機器人目標)。該機器人目標被發送至機器人控制器15或計算設備13。重復該過程直至不再有點需要向機器人12進行教導。

用于機器人12的指令存儲在計算設備13中，其將從來自于相機所看到的單手或雙手的手勢以及如這里所描述的被指向的物體進行匯集，這是用于創建機器人12在其對工件14執行工作時所要遵循的路徑和指令的場景數據。例如，一只手被用來教導機器人目標而另一只手則被用來生成抓取或放下指令。將特定手勢與特定指令相關聯取決于機器人操作人員。并沒有對此的設定規則。