[發(fā)明專利]用于在機器人系統(tǒng)中優(yōu)化工作周期的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580084589.0
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN108290285B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設計）人: J·韋森;F·克努塔
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G05B19/042;G05B19/418
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝

一種用于機器人系統(tǒng)的方法，所述機器人系統(tǒng)具有帶有共同工作區(qū)域的至少兩個操縱器，其中限定所述機器人系統(tǒng)的布局并且劃分所述至少兩個操縱器之間的所述共同工作區(qū)域以由此獲得工作區(qū)域劃分。所述方法的特征在于，重復前面的步驟中的至少一個步驟以由此獲得布局和工作區(qū)域劃分的多個不同組合。對于所述組合中的每個組合，計算至少一個工作周期的周期時間并且選擇最佳周期時間，以優(yōu)化所述機器人系統(tǒng)的所述工作周期。

技術領域

本發(fā)明涉及在具有兩個或更多個帶有共同工作區(qū)域的操縱器的機器人系統(tǒng)中的工作周期優(yōu)化。

背景技術

參照圖1，在本公開的上下文中，“最大工作區(qū)域”10、20是指操縱器30、40可以達到的體積，該體積由相應的操縱器的機械結構約束。“共同工作區(qū)域”50是指多個操作器中的每一個操縱器都能夠到達的最大工作區(qū)域的一部分，相應的體積取決于操縱器的相對位置并且由操縱器的機械結構約束。“專用工作區(qū)域”是指只有相應的操縱器才能夠到達的最大工作區(qū)域的一部分，即專用工作區(qū)域是從最大工作區(qū)域減去共同工作區(qū)域的結果。“分配工作區(qū)域”60、70是指借助于軟件被分配給相應的操縱器的公共工作區(qū)域的一部分。“實際工作區(qū)域”是指相應的操作器的專用工作區(qū)域和分配工作區(qū)域的組合。“聯(lián)合工作區(qū)域”80是指借助于軟件被分配給多個操縱器的分配工作區(qū)域的一部分，即聯(lián)合工作區(qū)域是兩個或更多個分配工作區(qū)域的交集。

機器人系統(tǒng)140的工作周期包括由機器人系統(tǒng)執(zhí)行的任務序列。已知通過自動地限定任務的順序、并將不同的任務分配給不同的工具和/或操縱器來優(yōu)化機器人系統(tǒng)中的工作周期。當配置機器人系統(tǒng)來執(zhí)行工作周期時，問題可以被認為是由兩個問題部分組成：1)限定工作周期；以及2)編程機器人系統(tǒng)以使其按照限定的工作周期來移動。這些問題部分通常由不同的人來解決，并且解決第二問題部分的困難水平在很大程度上取決于第一問題部分的解決方案。即，用于解決第一問題部分的常規(guī)方法沒有考慮在第二問題部分期間執(zhí)行所得工作周期中的許多實際困難。這在具有帶有共同工作區(qū)域的兩個或更多操縱器的機器人系統(tǒng)中尤其如此，在共同工作區(qū)域處操縱器之間的避免碰撞成為重大的實際困難。從第一個問題部分得到的工作周期可能在理論上非常有效，但實際上，因為解決第二個問題部分的機器人程序員需要在機器人程序中輸入許多延遲以便避免操縱器之間的碰撞，這可能變得非常低效。

圖1可以被認為代表已知的解決方案(然而，圖1與圖2和/或圖3相結合，也可以被認為代表本發(fā)明)，其中為了避免兩個操縱器之間的碰撞，通過劃分平面90將共同工作區(qū)域劃分成右部分和左部分來完成工作區(qū)域劃分。左部分被分配給第一操縱器30，并且右部分被分配給第二操縱器40。另外，屬于右部分并且被固定裝置100占據(jù)的小體積被分配給第一操縱器，并且屬于左部分的相應的體積被分配給第二操縱器。因此，一方面，允許兩個操縱器中的每個操縱器僅在被分配給它的公共工作區(qū)域的那部分內進行操作。另一方面，分配工作區(qū)域的部分相交以在固定裝置處形成聯(lián)合工作區(qū)域，使得兩個操縱器中的兩者都可以在固定裝置處進行操作。

圖1的機器人系統(tǒng)具有第一饋線110、第二饋線120和第三饋線130，其中的每一個饋線都被配置為饋送相應的單獨的第一部件、第二部件和第三部件(未示出)。總體任務是在固定裝置處將三個部件組裝在一起。最大工作區(qū)域、饋線和固定裝置的相對位置限定了機器人系統(tǒng)的布局150。在一些情況下，布局可以自由選擇，而在其他場合布局可以是固定的，或者可以存在固定數(shù)目的布局選項。根據(jù)圖1的給定布局，所有饋線位于公共工作區(qū)域內，并且在每個專用工作區(qū)域處具有附加饋線位置160以提供備選布局選項。工作區(qū)域劃分是這樣完成的，以使得第一饋線被分配給第一操縱器，并且第二饋線和第三饋線被分配給第二操縱器。