[發明專利]在調試運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助的方法

有效

• 申請號: 201910067328.8
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN110069063B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: W.諾伊鮑爾;P.S.施密特
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫云漢;劉春元

在調試運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助的方法。本發明涉及用于在調試機器的運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助的方法，其中：提供用戶界面，用戶能經由用戶界面來規定運動規劃器的參數化數據，其中參數化數據包括機器模型和周圍環境模型；基于經由用戶界面規定的參數化數據來確定在配置空間中機器的無碰撞的和有碰撞的運動空間，其中配置空間是位置矢量的空間，位置矢量分別表示所述機器的空間方位；確定關于無碰撞的和/或有碰撞的運動空間的一個或多個特征；針對特征的至少一部分中的一個相應的特征，檢查預先給定的合理性檢查標準，其中在不滿足合理性檢查標準的情況下，經由用戶界面來產生以報警的形式的輸出。

技術領域

本發明涉及一種用于在調試機器的運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助的方法。本發明還涉及一種計算機程序產品和一種計算機程序。

背景技術

在很多技術領域，使機器自動化地運動，用來執行某些任務。這種機器的示例是工業機器人、醫療設備或機床。通常，在機器的自動化的運動的情況下使用運動規劃器，所述運動規劃器是如下程序，所述程序確定機器的適當的運動軌跡，使得在該機器的構件或周圍之間不出現碰撞。

運動規劃器通常是一般性的程序，這些一般性的程序可以被用于不同的機器類型和空間環境。為了使運動規劃器與當前的現實情況適配，在對其進行調試時，由用戶經由用戶界面對參數化數據進行規定。這些參數化數據包括機器模型和周圍環境模型。機器模型尤其描述了機器的幾何尺寸，而周圍環境模型包含該機器應該在其中運行的周圍環境的幾何尺寸。

在對運動規劃器的參數化之后，在將該運動規劃器用于控制相對應的機器的情況下，計算無碰撞的運動軌跡（只要存在），這些無碰撞的運動軌跡分別在機器的配置空間中的由用戶規定的初始配置與目標配置之間延伸。按照相應的軌跡來控制該機器，使得該機器沿著該軌跡在空間內運動。

在對運動規劃器的參數化結束之后，常常確定出：針對多個初始配置與目標配置的規劃詢問需要很長的計算時間來確定無碰撞的軌跡或完全不能找到無碰撞的軌跡。尋找緩慢的或失敗的規劃詢問的原因困難而且如今需要專業知識。因此值得期望的是，在運動規劃器的參數化的范圍內對該運動規劃器進行調試時識別參數化數據是否有錯誤或有問題，使得在稍后使用該運動規劃器時避免問題。

發明內容

因此，本發明的任務是提供一種用于在調試機器的運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助的方法，利用該方法來給用戶關于在運動規劃器的參數化數據中的可能的錯誤或問題的信息。

該任務通過按照專利權利要求1的方法或按照專利權利要求10的設備或按照專利權利要求14的計算機程序產品或通過按照專利權利要求15的計算機程序來解決。本發明的擴展方案在從屬權利要求中限定。

按照本發明的方法用于在調試機器的運動規劃器時進行計算機輔助式的用戶輔助。在此，運動規劃器是規劃程序，該規劃程序可以通過適當的計算機來實施而且用于確定機器在空間內的無碰撞的運動。在此，機器的概念應該寬泛地來理解而且在這種情況下可以涉及任意的技術設備或技術系統，該技術設備或技術系統被設置用于實施自動化的運動。該機器尤其可包括工業機器人或醫療設備、尤其是成像設備，諸如X光機或核磁共震成像儀。同樣，該機器可包括機床。

在按照本發明的方法的范圍內，提供如下用戶界面，用戶可以經由該用戶界面來規定運動規劃器的參數化數據。在一個變型方案中，該規定可以通過經由用戶界面、例如借助于鍵盤和/或計算機鼠標直接輸入參數化數據來實現。同樣，參數化數據可以事先已經數字地寄存在相對應的存儲器上，使得用戶在這種情況下通過經由用戶界面說明相對應的數字數據來對參數化數據進行規定。

在按照本發明的方法的范圍內使用的用戶界面可以不一樣地來設計而且可包括不同的輸入和輸出裝置。優選地，用戶界面擁有可視的顯示設備、諸如顯示器，借助于該顯示設備來規定參數化數據而在該顯示設備上顯示更下面描述的報警。