BE1024133A9 - Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot - Google Patents
Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot Download PDFInfo
- Publication number
- BE1024133A9 BE1024133A9 BE20165281A BE201605281A BE1024133A9 BE 1024133 A9 BE1024133 A9 BE 1024133A9 BE 20165281 A BE20165281 A BE 20165281A BE 201605281 A BE201605281 A BE 201605281A BE 1024133 A9 BE1024133 A9 BE 1024133A9
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- sensor
- tool
- data
- end effector
- robot
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36405—Adjust path by detecting path, line with a photosensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het volgen van een oppervlak van een werkstuk door een robotsystem, waarin het robotsystem een eindeffector bevat, een positioneertoestel, en minstens één sensor geconfigureerd zodat het oppervlak waarop een actie moet uitgeoefend worden eerst wordt waargenomen vooraleer te worden aangedaan door het gereedschap. De werkwijze bevat het lokaal waarnemen van het oppervlak dat moet gevolgd worden door de minstens één sensor voor het creëren van sensordata, het bepalen van de positie van de eindeffector voor het creëren van positiedata, het combineren van de sensordata en de positiedata om een lokaal oppervlaktemodel te creëren van een lokaal deel van het te volgen oppervlak, het genereren van een robottraject voor de eindeffector op basis van het lokaal oppervlaktemodel, en het aansturen van de eindeffector overeenkomstig het robottraject.
Description
Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot
Technisch vakgebied
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het voigen en behandelen van een oppervlak, en meer bepaald het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot.
De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak.
Stand van de techniek
Het volgen of behandelen van een oppervlak door een robot wanneer geen nauwkeurig geometrisch mode! van het werkstuk beschikbaar is of wanneer de geometrie van het werkstuk wijzigt met elk individueel werkstuk, is gekend. Voorbeelden van oppervlaktebehandeling omvatten taken die contact tussen de roboteindeffector en het werkstuk met zich meebrengen, zoals polijsten, slijpen, ontbramen, reinigen, afnemen van een deklaag, lijmen, evenals taken die geen contact met zich meebrengen, zoals lassen en verfspuiten. In afwezigheid van enige oppervlaktebehandeling kan de robottaak gereduceerd worden tot het louter volgen van een oppervlak, bijvoorbeeld bij inspectie en scan- of meettaken. Variatie van de geometrie van het werkstuk komt in het bijzonder voor tijdens de behandeling van natuurlijke Produkten,
Gekende oplossingen voor het volgen van een oppervlak door een robot berusten op on-line generatie en/of aanpassing van het robottraject gebruikmakend van rechtstreekse terugkoppeling van sensorsignalen (visie, afstand, kracht), of off-line trajectgeneratie gebruikmakend van een op voorhand verkregen geometrisch model.
In de eerste gekende werkwijze is geen of slechts een benaderend geometrisch model van het werkstuk op voorhand beschikbaar, terwijl een sensor gemonteerd is op de roboteindeffector. Tijdens het voigen van het oppervlak yerschaft de sensor, bijvoorbeeld een visie-, afstands- of krachtsensor. informatie over de geometrie van het werkstuk en wordt deze informatie teruggekoppeid naar een robotbesturing. De sensormetingen worden rechtstreeks gebruikt om het robottraject te genereren of om een voorberekend gewenst robottraject aan te passen. Een intrinsiek nadeel van de werkwijze met rechtstreekse terugkoppeling is dat het controlesignaal dat gegenereerd wordt door de robotbesturing gebaseerd is op het bestaan van een volgfout en daarom steeds te laat komt, want er is geen controlesignaal zonder de aanwezigheid van een volgfout. De volgfout stemt in dit geval overeen met een geometrische fout tussen de gewenste positie en oriëntatie van het robotgereedschap ten opzichte van het oppervlak van het werkstuk, en de werkelijke positie en oriëntatie van het robotgereedschap. Met andere woorden, de prestaties van de robotbesturing zijn intrinsiek gelimiteerd en resulteren in een beperkte nauwkeurigheid van de opperviakvoigtaak. Verder zal de volgfout groter zijn, en zal bijgevolg de nauwkeurigheid lager zijn, wanneer de terugkoppellus een lagere bandbreedte heeft (d.w.z. een lagere dynamische responsie), of wanneer de opperviakvoigtaak met een hogere snelheid wordt uitgevoerd. Daarom wordt deze oplossing typisch aangewend in toepassingen die een relatief lage snelheid tussen de eindeffector en het werkstuk met zich meebrengen.
In de tweede werkwijze wordt de off-line trajectgeneratie gebaseerd op een geometrisch model dat vooraf wordt verkregen, ofwel in dezelfde opstelling als de oppervlakvolg- of oppervlaktebehandelingstaak, ofwel in een afzonderlijke opstelling. Als het model wordt verkregen in dezelfde opstelling kan dit gebeuren aan de hand van lokaie waarnemingen met behulp van een sensor die dicht bij het oppervlak van het werkstuk wordt gebracht door hem aan de roboteindeffector vast te maken. Een nadeel van deze werkwijze is dat de resuiterende oplossing niet tijdsefficiënt is, omdat de robot eerst één of meerdere scanbewegingen moet uitvoeren vooraieer hij kan overgaan tot het berekenen en uitvoeren van de bewegingen voor het volgen of behandelen van het oppervlak. Een alternatief is om het mode! te verkrijgen in dezelfde opstelling met behulp van globale waarnemingen, bijvoorbeeld met behulp van een 3D-visiecamera, of een RGB-D-camera, opgesteid op een vaste plaats in de robotomgeving. Echter, hoewei giobaai waarnemen veel sneller is, vereist dit alternatief een grote absolute nauwkeurigheid in een groot werkingsgebied, zowel van het sensorsysteem ais van de robot. Dezelfde vereiste treedt op wanneer hei mode! wordt verkregen in een afzonderlijke opstelling; een hoge absolute nauwkeurigheid is dan vereist, zowel voor de meetopstelling als voor de robotopsteiiing. Bijkomend moeten beide werkingsgebieden dan goed gekalibreerd zijn ten opzichte van elkaar.
Gekende aanpakken voor oppervlaktebehandeling die materiaalverwijdering met zich meebrengen combineren ofwel trajectgeneratie en positiecontrole in sommige richtingen met krachtcontroie in andere richtingen, of gebruiken trajectgeneratie en positiecontrole in alle richtingen.
In de werkwijze die uitgaat van positiecontrole in sommige richtingen en krachtcontroie in andere richtingen kan krachtcontroie toegepast worden op passieve wijze, d.w.z. door middel van een passieve impedantie zoals een veer, of op actieve wijze, d.w.z. door krachtcontroie gebruikmakend yan een krachtsensor en krachtterugkoppeling. Passieve krachtcontroie is eenyoudig en gemakkelijk, maar niet erg nauwkeurig. Anderzijds laat actieve krachtcontroie een meer nauwkeurige controle toe, maar is complexer en duurder. Een gekende uitvoering van krachtcontroie is het aanduwen van het snijgereedschap tegen het oppervlak met een gekende en gecontroleerde contactkracht. In zulke uitvoering hangt de snelheid waarmee materiaal verwijderd wordt af van de tangentiële snelheid van het gereedschap, de loodrechte contactkracht en de eigenschappen van het materiaal van het werkstuk. In dit gevai is een model voor de snelheid van de materiaalverwijdering vereist. Bijkomend probleem van krachtterugkoppeling in afwezigheid van een nauwkeurig geometrisch model van het werkstuk is opnieuw dat de krachtterugkoppeiing een voigfout vereist in termen van contactkracht om een aanpassing te genereren van het robottraject relatief ten opzichte van het werkstuk, en dus ook een fout op de werkelijke materiaalverwijderingssneiheid. Een mogelijke en gekende remedie hiervoor is het aandrukken tegen het oppervlak van een gereedschap dat zo gevormd is dat het een laag materiaal met constante dikte verwijdert, bijvoorbeeld een schilgereedschap. De beperking van zo’n aanpak is dat de dikte van de laag die verwijderd wordt vastgeiegd wordt door de vorm van het gereedschap en niet on-line kan aangepast worden door de robotbesturing.
In de werkwijze die uitgaat van trajectgeneraîie en posiîieconîroie in aile richtingen, dus ook in de richting loodrecht op het oppervlak, berust de oppervlaktebehandeling op posiîieconîroie in alle richtingen. Deze werkwijze heeft het voordeel dat de dikte van de laag die verwijderd wordt on-line kan aangepast worden door de robot. Het nadeel van deze werkwijze is echter dat een zeer nauwkeurig model van het werkstuk vereist is.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een werkwijze voor het volgen van een oppervlak van een werkstuk met een robotsysïeem waarbij één of meerdere nadelen in de stand der techniek worden opgelost.
Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een werkwijze voor het volgen van een oppervlak van een werkstuk met een robotsysteem, waarbij het robotsysteem een gereedschap bevat voor het uitoefenen van een actie op het gevolgde oppervlak, een posiîioneerîoesîel dat een eindeffector bevat voor het relatief positioneren van het gereedschap ten opzichte van het oppervlak, en minstens één sensor die zo geconfigureerd is dat het oppervlak waarop de actie moet uitgeoefend worden eerst waargenomen wordt door de minstens één sensor vooraleer het aangedaan wordt door het robotgereedschap, en waarbij de werkwijze bevat lokaal waarnemen van het te volgen oppervlak met de minstens één sensor voor het creëren van sensordata; bepalen van de positie van de eindeffector voor het creëren van positiedata; combineren van de sensordata en de positiedata om een lokaal oppervlaktemodel te creëren van een lokaal deel van het te volgen oppervlak; genereren van een gewenst robottraject voor de eindeffector gebaseerd op het lokaal oppervlaktemodei; en aansturen van de eindeffector overeenkomstig het gewenste robottraject.
Deze werkwijze heeft het voordeel dat lokale sensordata wordt gebruikt om een lokaal opperviaktemodei te creëren, hetgeen zeer snel en nauwkeurig volgen van een oppervlak toelaai. De werkwijze combineert waarnemen en volgen van een oppervlak in één opstelling en in een enkele beweging, hetgeen resuiieeri in een tijds-, ruimte- en kostefficiënte methode. De werkwijze bevat lokale 'waarneming door middel van een sensor die dicht bij het oppervlak van het werkstuk wordt gebracht om zijn metingen van het oppervlak te doen. Bijgevolg vereist de voorgesteide werkwijze geen hoge nauwkeurigheid van de sensor en van de robot in een groot werkingsgebied (de globale dimensies van de robot), maar berust, in piaats daarvan, op de nauwkeurigheid van de robot in een beperkt werkingsgebied (lokale dimensies rond het uiteinde van het robotgereedschap) in de omgeving van zijn huidige positie en op de nauwkeurigheid van de geometrische kalibratie tussen de sensor en het robotgereedschap. De werkwijze gebruikt verder een lokaal geometrisch mode! van het oppervlak van het werkstuk gecreëerd uit sensordata voorafgaand aan het eigenlijke oppervlakvolgen, d.w.z. de sensoren zijn gepositioneerd vóór het robotgereedschap. Verder is de besturing van de robot niet enkel gebaseerd op rechtstreekse terugkoppeling van de sensorsignalen, maar houdt een nauwkeurige, modeigebaseerde trajectgeneratie en controle met vooruitkoppeling van het traject in. Dit vermijdt een geometrische volgfout en maakt snei en nauwkeurig volgen van een oppervlak mogelijk.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding is het robotgereedschap een gereedschap voor oppervlaktebehandeling en bevat de werkwijze verder het uitvoeren van oppervlaktebehandeling tijdens relatieve beweging van het robotgereedschap ten opzichte van het ie voigen oppervlak waarop de actie uitgeoefend moet worden. in zulke uitvoeringen heeft de werkwijze het bijkomend voordeel dat controle van de positie van de eindeffector mogelijk is in alle richtingen. Dit is gunstig om de dikte van de laag die verwijderd moet worden door de oppervlaktebehandeling te controleren. Deze werkwijze iaat ook toe om positiecontrole te gebruiken in sommige richtingen in combinatie met krachtcontrole in sommige andere richtingen.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding is het robotgereedschap een schaafgereedschap of frees voor het verwijderen van de dekiaag van een werkstuk zoais kaas, waar de werkwijze de stap bevat voor het verwijderen van de deklaag van hei werkstuk zoals kaas tijdens relatieve beweging van het robotgereedschap ten opzichte van het te volgen oppervlak.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat het robotsysteem verder minstens één tweede sensor die zo geconfigureerd is dat het oppervlak waarop de actie uitgeoefend moet worden eerst aangedaan wordt door het snijgereedschap vooraleer het waargenomen wordt door de minstens één tweede sensor, waarbij de werkwijze verder lokale waarneming bevat van het oppervlak waarop de actie is uitgeoefend met de minstens één tweede sensor om tweede-sensordata te creëren, waarbij de uitgevoerde actie gebaseerd is op de tweede-sensordate om data te creëren, en één of meerdere parameters van het robottraject aan te passen op basis van de data.
De 'werkwijze van deze uitvoeringen heeft het voordee! dat toezicht kan gehouden worden op het resultaat of de kwaiiteit van de oppervlaktebehandeling. De tweede-sensordata wordt dan gebruikt om parameters aan te passen zoals snijöiepte, tangentiële snelheid, normaaikracht, enz. om de prestaties van de werkwijze te optimaliseren. in sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de tweede sensor minstens een kleurdetectiesensor en de tweede-sensordata bevat kleurdata van het bewerkte lokaie oppervlak. Deze uitvoeringen zijn in het bijzonder voordelig voor werkstukken waar een oppervlak met een verschillende kleur verwijderd moet worden, zoals de deklaag van kaas. Door toepassing van kleurdetectie kan een zeer nauwkeurig resultaat bekomen worden.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de tweede sensor minstens een sensor die gebaseerd is op iaserintensiteitsmeting en de twee-sensordata bevat data van iaserintensiteitsmetingen van het behandelde iokale oppervlak,
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de stap voor het combineren van de sensordata en de positiedata het genereren van een wolk van 3D-punten van het oppervlak die representatief zijn voor het iokale oppervlaktemodei.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de stap voor het combineren van de sensordata en de positiedata verder het genereren van een analytisch model ter hoogte van de positie van het uiteinde van het robotgereedschap, of in de nabijheid daarvan, uit de wolk van 3D-punien van hei oppervlak.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de stap voor het genereren van een analytisch model het bepalen van de parameters van het analytisch model door toepassing van een stochastich parameterschatting sa igoritme op de wolk van 3D-punten van het oppervlak.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de stap voor het bepalen van de parameters van het analytisch model het schatten van de parameters rekening houdend met initiële waarden voor de parameters die opgesiagen zijn, geleerd werden tijdens vorige uitvoeringen van het opperviakvolgen van hetzelfde of van een ander werkstuk, of op een andere manier beschikbaar zijn,
De beide laatste uitvoeringen hebben het voordeel dat het genereren van het robottraject reeds kan aanvangen tijdens een startfaze vooraleer de roboteindeffector of het robotgereedschap het ie voigen of te behandelen oppervlak bereikt, of zelfs vooraleer de eerste sensor begint met waar te nemen.
In sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de stap voor het aansïuren van de eindeffector overeenkomstig het gewenste roboïiraject het uitsturen van opeenvolgende controlesignaien en de controlsignaien bevatten minstens één component met controle gebaseerd op terugkoppeling. in sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de minstens één component met controle gebaseerd op terugkoppeling positiedata of een component daarvan.
Dit is voordelig om de positiedata (of een component daarvan) te vergelijken met de gewenste waarde. in sommige uitvoeringen van de uitvinding bevat de minstens één component met controle gebaseerd op terugkoppeling data overeenkomstig contactkracht of contactmoment tussen het robotgereedschap en het oppervlak van het werkstuk. in zulke uitvoeringen biedt de werkwijze het voordeel dat zij toelaat de positie van de eindeffector in sommige richtingen te controleren gebaseerd op sensordata en in andere richtingen gebaseerd op contactkracht- of contactmomentdata.
Het is een ander doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een inrichting voor het snel en nauwkeurig volgen van een oppervlak zonder de nadelen van de stand der techniek.
Dit doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een inrichting voor het volgen van een oppervlak bevattende een eindeffector die geconfigureerd is om een robotgereedschap op te nemen, een positioneertoestel dat de eindeffector vasthoudt voor het positioneren van de eindeffector ten opzichte van het oppervlak en geconfigureerd voor het beschikbaar stellen van positiedata, eerste-sensormiddelen voorzien op de eindeffector en geconfigureerd zodat, tijdens gebruik, het te volgen oppervlak eerst wordt waargenomen door de eerste-sensormiddeien om sensordata te creëren vooraleer het aangedaan wordt door het robotgereedschap, en een besturing geconfigureerd om een lokaal oppervlaktemodei te creëren van een lokaal deel van het te volgen oppervlak gebaseerd op de sensordata en op de ontvangen positiedata, en om een gewenst robottraject te genereren gebaseerd op het lokaal oppervlaktemodei.
De voordelen van deze inrichting zijn dezelfde als de voordelen van de uitvoeringen van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding hierboven beschreven.
Korte beschrijving van de tekeningen
De uitvinding zal nader toegeiicht worden aan de hand van de volgende beschrijving en de bijgevoegde figuren.
Figuur 1 illustreert een hardwareopsteliing en algoritmisch stroomdiagramma overeenkomstig een uitvoering van de onderhavige uitvinding.
Figuur 2 toont een beeld van een robotsysteem op een zeker tijdstip tijdens het volgen van het oppervlak van een werkstuk.
Uitvoeringsvormen van de uitvinding
De onderhavige uitvinding zal beschreven worden in het licht van specifieke uitvoeringen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar de uitvinding is hiertoe niet beperkt maar enkel door de conclusies. De beschreven tekeningen zijn enkel schematisch en niet beperkend, in de tekeningen kan de grootte van sommige elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en relatieve afmetingen komen niet noodzakelijk overeen met werkelijke herleidingen naar de praktijk van de uitvinding.
Verder worden de termen eerste, tweede, derde en dergeiijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen gelijkaardige elementen en niet noodzakelijk voor het beschrijven van een volgorde of chronologische opeenvolging, De termen zijn uitwisselbaar onder passende omstandigheden en de uitvoeringen van de uitvinding kunnen functioneren in andere volgordes dan hierin beschreven of geïllustreerd.
Bovendien worden de termen bovenkant, onderkant, boven, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijk voor het beschrijven van relatieve posities. De aldus gebruikte termen zijn uitwisselbaar onder passende omstandigheden en de uitvoeringen van de uitvinding hierin beschreven kunnen functioneren in andere oriëntaties dan hierin beschreven of geïllustreerd.
Verder moeten de verschillende uitvoeringen, hoewel ernaar verwezen wordt ais “verkieslijk”, opgevat worden ais voorbeelden van manieren waarop de uitvinding kan uitgevoerd worden eerder dan ais beperkingen op de draagwijdte van de uitvinding.
De term “bevat”, gebruikt in de conclusies, mag niet geïnterpreteerd worden als zijnde beperkt tot de elementen of stappen die daarna worden opgelijst; hij sluit geen andere elementen of stappen uit. Hij moet geïnterpreteerd worden als het precies vermelden van de aanwezigheid van de aangegeven kenmerken, geheien, stappen of onderdelen zoals naar verwezen, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meerdere andere kenmerken, geheien, stappen of onderdelen, of groepen daarvan, niet uit. Dus, de draagwijdte van de uitdrukking “een toestel bevattend A en B” moet niet beperkt worden tot toestellen die enkel bestaan uit onderdelen A en B, maar eerder met betrekking tot de onderhavige uitvoering, de enige opgesomde onderdelen van het toestel zijn A en B: en verder moet de conclusie geïnterpreteerd worden ais met inbegrip van equivalenten van deze onderdelen.
Figuur 1 toont een uitvoering van de onderhavige uitvinding. De hardwareopsielling in Figuur 1 bevat een positioneertoestel met meerdere vrijheidsgraden 1, hetwelk in de uitvoering van Figuur 1 een robotarm is, maar dat, afhankelijk van de toepassing, alternatief een positioneertoestei kan zijn met minder vrijheidsgraden, zoals een 2D- of 3D- Cartesiaans positioneertoestel. Een eindeffector 2 is bevestigd aan of geïntegreerd met het positioneertoestei 1. Een besturingsssysteem 6, zoais een industriële robotbesturing of een andere meerassige positiebesturing, controleert het positioneertoestel 1. Een eerste sensor 3 wordt yoorzien op de eindeffector 2, ofwel eraan bevestigd, ofwel als geïntegreerd deei. In de uitvoering van Figuur 1 wordt ook een tweede sensor 4 voorzien op de eindeffecior 2, opnieuw ofwel eraan bevestigd, ofwel ais geïntegreerd deel. Deze tweede sensor 4 is optioneel en kan niet aanwezig zijn in een alternatieve uitvoering. De eindeffector 2 is geconfigureerd om verbonden te worden met een gereedschap 5. In een alternatieve uitvoering kan hei gereedschap 5 onderdeel zijn van eindeffector 2. Het gereedschap 5 oefent bewerkingen in contact of niet in contact uit op werkstuk 7 dat een produkt, een mechanische structuur, of elk ander voorwerp kan zijn met een oppervlak dat gevolgd of behandeld moet worden.
De hardwareopstelling van Figuur 1 wordt aangestuurd om een oppervlak 9 te volgen van het werkstuk 7 met een minstens gedeeltelijk onbekende of variabele geometrie of positie, en om een bewerking of taak uit te voeren op dit oppervlak 9. De bewerking of taak kan een taak zonder contact zijn, zoals inspectie, geometrische meting, verfspuiten, lassen, of elke andere taak zonder contact gekend in het vakdomein. De bewerking of taak kan ook een taak zijn die mechanisch contact met zich meebrengt, zoals ontbramen, polijsten, slijpen, verwijderen van een deklaag, lijmen, of elke bewerking in contact die gekend is in het vakdomein. Om de bewerking of taak uit te oefenen wordt een geschikt gereedschap 5 gemonteerd op de eindeffecior 2. Het gereedschap 5 kan een meetsysteem, snijgereedschap, lasgereedschap, vioeistofverdeler of elk ander gereedschap gekend in het vakdomein zijn. De hardwareopsteliing van Figuur 1 kan ook gebruikt worden om enkel het oppervlak 9 te volgen, zonder een bewerking of taak uit te voeren op het oppervlak, in zulk gebruik is het gereedschap niet vereist en kan weggelaten worden.
De eerste sensor 3 voorzien op de eindeffector 2 wordt gebruikt voor het meten van de geometrie van werkstuk 7 met het doei om de robot aan te sturen tijdens zijn oppervlakvolgtaak. De eerste sensor 3 kan één of meerdere sensoren bevatten, zoals maar hiertoe niet beperkt, iaserpuntsensoren (1D-iaserverplaatsingssensoren), laseriijnsensoren (2D- iaserverplaatsingssensoren), 3D-laserscanners, 2D- of 3D-camera’s, of eike combinatie daarvan. De eerste sensor 3 kan bijvoorbeeld, in één uitvoering, een combinatie zijn van drie laserpuntsensoren die naar het oppervlak gericht zijn. De eerste sensor 3 wordt op de eindeffecior 2 gepiaaist zodanig dai, tijdens gebruik, de eerste sensor 3 vóór het gereedschap 5 komt met betrekking tot de beweging van de eindeffector 2 relatief ten opzichte van werkstuk 7. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 1 waarin pij! 10 de bewegingsrichting aangeeft. Door deze plaatsing van de eerste sensor 3 op de eindeffector 2 kan de eerste sensor 3 van dichtbij een meting uitvoeren op een beperkte zone van het oppervlak 9. Dit wordt lokaai waarnemen genoemd. Dus, lokaal waarnemen is het van dichtbij uitvoeren van een meting op een beperkte zone van het oppervlak van het werkstuk door middel van een sensor die in de buurt van het werkstukoppervlak wordt gebracht.
De tweede sensor 4 is optioneel in de uitvoering van Figuur 1 zoals hierboven aangegeven. De tweede sensor 4 kan ïoegevoegd worden aan de eindeffector 2 zodat, tijdens gebruik, de tweede sensor 4 achter het gereedschap komt met betrekking tot de relatieve beweging tussen de eindeffecior 2 en het werkstuk 7. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 1. De tweede sensor 4 wordt gebruikt om toezicht te houden op aspecten die te maken hebben met de kwaiiieit van de bewerking of taak die uitgeoefend wordt door gereedschap 5 op hei werkstukoppervlak 9.
De robotbesturing 6 bevat minstens een laagniveaubesturing, De iaagniveaubesturing controleert be uitvoering van het gewenste traject gegenereerd of aangepast op basis van be robotcontroieïngang 11. De robotcontroleïngang 11 is het resuitaat van een stei sensorverwerkings- en controleaigoritmen voorgesield door het aigoritmisch stroomdiagram ma in Figuur 1. De robotbesturing 6 is geconfigureerd om de robotcontroieïngang 11 te ontvangen. De robotbesturing 6 stuurt actuatiesignaien 12 naar de actuatoren van het positioneertoestel 1, ontvangt meting 27 van de posities van elk van de actuatoren en/of roboigewriehten, en, gebaseerd op deze meting, zendt informatie 26 over de eindeffectorpositie en -oriëntatie in een of andere voorstelling (in termen van posities van de robotgewrichten, of elke andere geometrische voorstelling, zoals Cartesische positie en oriëntatie of pose) naar de sensorverwerkings- en controleaigoritmen in ware tijd met een gegeven bemonsteringsfrequentie. Bijkomend kan de robotbesturing 6 een interne trajectgeneratiemoduie bevatten, in zulke uitvoering kan de robotbesturing 6 de robotcontroieïngang 11 beschouwen ais een aanpassingssïgnaal dat gecombineerd moet worden met het traject gegeneerd door de interne trajectgeneratiemoduie, resulterend in een aangepast gewenst robottraject.
In een alternatieve uitvoering wordt de configuratie van de opstelling gewijzigd zodat de eerste sensor 3, tweede sensor 4 en gereedschap 5 vast bevestigd zijn aan de omgeving, terwijl werkstuk 7 bevestigd is aan de eindeffector, bijvoorbeeld gebruikmakend van een grijper die geconfigureerd is om te sluiten of openen door middel van een gecontroleerd aduatiesignaa! om het werkstuk vast te grijpen of los te laten. Met dit doel kunnen de eerste sensor 3, tweede sensor 4 en gereedschap 5 op gepaste wijze samengebracht worden in een geheel met vaste relatieve positie tussen deze onderdelen 3, 4 en 5. In deze uitvoering is de relatieve beweging tussen onderdelen 3, 4 en 5 enerzijds, en werkstuk 7 anderzijds, gelijkaardig als in de eerste uitvoering, in nog andere uitvoeringen kunnen sensor 3, sensor 4 en gereedschap 5 gemanipuleerd worden door verschillende positioneertoesteiien die op een passend gecoördineerde manier bewegen, waarbij elk van deze positioneertoestelien zijn gemeten positie beschikbaar steil.
Zoals geïllustreerd door hei algoritmisch stroomdiagramma in Figuur 1, kunnen de sensorverwerkings- en eontrolealgoritmen op handige wijze samengebracht worden in drie opeenvolgende softwaremodules: i) een geometrisch-oppervlakmodule 15 voor het creëren van een geometrisch model van het oppervlak 21, ii) een robottrajectmodule voor het genereren of aanpassen van een robottraject 22 gebaseerd op het gecreëerde geometrische model van het oppervlak 21, en iii) een controiemodule 17 voor het berekenen van de robotcontroleïngang 11 gebaseerd op het gegenereerde of aangepaste gewenst robottraject 22. De sensorverwerkings- en controiesoftware loopt met geschikte bemonsteringsfrequenties die voor de verschillende delen of modules hetzelfde of verschillend kunnen zijn. in de eerste softwaremodule 12 wordt op overeenkomstige tijdstippen de lokale sensorlnformatie 25 van de eerste sensor 3 gecombineerd met de eindeffectorpositie en -oriëntatie 26 om de positie van opgemeten punten op het oppervlak 9 te berekenen. Vermits de eindeffector 2 beweegt relatief ten opzichte van het werkstukoppervlak 9, worden meer en meer punten van het oppervlak 9 berekend, hetgeen resulteert in een wolk van 3D-punïen op het oppervlak. Het is belangrijk, in het bijzonder wanneer de robot snel beweegt, om zeker te zijn dat de overeenkomst tussen de tijdstippen van de meting van de eerste sensor 3 enerzijds, en de meting van de positie en oriëntatie van de eindeffector 26 anderzijds, zo nauwkeurig mogelijk is. De overeenkomst tussen deze twee metingen kan verbeterd worden door in de softwaremodule te compenseren voor eike tijdsvertraging tussen beide metingen. Dit verzekert dat de geometrische informatie van eender weike sensor op de eindeffector 2 enerzijds, en eender welke robotpositiesensor anderzijds, wordt gecombineerd (gefuseerd) op exact hetzelfde tijdstip.
De wolk van 3D-punten op het oppervlak is een eerste mogelijke voorstelling van een geometrisch model van het oppervlak. De woik van 3D-punten op het oppervlak zou kunnen aangroeien zodat zij een uitgestrekt deel van het werkstuk bedekt en wordt dan een globaal model genoemd. Echter, enkel een deelverzameling van de wolk van 3D-punten op het oppervlak in de buurt van het uiteinde van het gereedschap wordt beschouwd voor verdere verwerking. Deze deelverzameling van de wolk van 3D-punten op het oppervlak in de buurt van hei uiteinde van hei gereedschap wordt het lokaai model genoemd. Andere voorstellingen van het geometrisch model voor het oppervlak kunnen afgeleid worden van de woik van 3D-punten van het oppervlak.
Een tweede type voorstelling van het oppervlaktemodel gebruikt een stel lokale karakteristieken, bijvoorbeeid: 3D-positie van een representatief punt, normale en tangentiële vectoren (stamp-/rolhoek), informatie over kromming en torsie. Het stel lokale karakteristieken is representatief voor het oppervlak in de positie van het uiteinde van het gereedschap, of in de omgeving daarvan. In een uitvoering van de onderhavige uitvinding kunnen de lokale karakteristieken van het oppervlak rechtstreeks berekend worden uit de wolk van 3D-punten van het oppervlak.
Een derde type voorstelling van het opperviaktemode! bevat de parameters van een analytisch model, bijvoorbeeld een lokaai kwadratisch oppervlak in de omgeving van de positie van het uiteinde van het gereedschap 5, waarbij het lokale kwadratische oppervlak vereffend wordt met behulp van de wolk van 3D-punten gebruikmakend van een numerieke procedure. Deze numerieke procedure kan een stochastische, bijvoorbeeid Bayesiaanse, aanpak inhouden om de parameters van het model van het oppervlak te schatten. Op deze wijze wordt een voorafgaandelijke schatting van de modelparameters gebruikt om een betrouwbaar model van het oppervlak te creëren zelfs indien slechts een beperkt aantal sensormetingen beschikbaar is, bijvoorbeeid bij de start van de oppervlakvolgtaak aan, of zelfs vóór, de rand van het werkstuk. Verder kunnen, als een alternatieve uitvoering, de lokale karakteristieken van het oppervlak in het tweede type voorstelling van het opperviaktemode! berekend worden uit het stel parameters van het analytische mode! in piaats van ze rechtstreeks te berekenen uit de wolk van 3D-punten.
Bijkomend, om de nauwkeurigheid van het volgen van het oppervlak verder te verbeteren, in het bijzonder bij hoge relatieve snelheden tussen robot en werkstuk, komt in de softwaremoduie de positie van het uiteinde van het gereedschap 5, in de omgeving waarvan het lokaai model van het oppervlak gecreëerd wordt, niet overeen met de werkelijke positie van het uiteinde van het gereedschap op het tijdstip dat het lokale model van het oppervlak wordt gecreëerd, maar komt overeen met de geschatte toekomstige positie van het uiteinde van het gereedschap op het tijdstip dat de controleïngang die gebaseerd wordt op dit model zijn effectieve uitwerking za! hebben. Dit kan bewerkstelligd worden door elke controle- of ingangsvertraging in de softwaremodule te compenseren wanneer de positie van het uiteinde van het gereedschap moet gekozen worden.
In de robottrajectmodeule 16 wordt het geometrisch model van het oppervlak 21 gebruikt om ofwel een gewenst robottraject te genereren, ofwel een gegeven robottraject aan te passen, zodat in beide situaties de uitgang een gewenst robottraject 22 is. Het resulterende robottraject 22 kan uiïgedrukt worden in elke geschikte vorm. Bijvoorbeeld kan de voorstelling van het robottraject 22 de vorm aannemen van gewenste waarden voor de ogenblikkelijke 3D-posities en 3D~oriëntaties van een referentieassenstetsei verbonden aan het uiteinde van het gereedschap, en/of gewenste waarden voor de ogenbiikkelijke 3D-transiatiesneiheid en 3D-rotatiesne!heid voor het referentieassensteise! verbonden aan het uiteinde van het gereedschap. De berekening van het gewenste robottraject kan gebaseerd zijn op elke voorstelling van het geometrisch model van het oppervlak, bijvoorbeeld de wolk van 3D-punien, de lokale karakteristieken van het oppervlak of de parameters van een analytisch model van het oppervlak, zoals eerder besproken.
Optioneel kan, wanneer de voorafgaandelijke schatting van de parameters van het analytisch model gebruikt wordt, de generatie of aanpassing van het robottraject 22 reeds starten gedurende een naderingsfaze vooraleer de eindeffector 2 of het gereedschap 5 het oppervlak 9 bereiken, en zelfs vooraleer de eerste sensor 3 aanvangt met het meten van de eerste punten op het opperylak. Op deze manier wordt de programmalle- en controleaanpak van de naderingsfaze vergemakkelijkt, hetgeen leidt tot een verminderde programmaiieïnspanning.
Als bijkomende optie kan de generatie of aanpassing van het robottraject 22 rekening houden met meting 28 van sensor 4 die toezicht houdt op aspecten van de kwaiiieit waarmee de bewerking of taak op het werkstukoppervlak 9 wordt uitgeoefend door het gereedschap 5, en die teruggekoppeid wordt naar controiemoduie 17. Zo kan bijvoorbeeld de snijdiepïe van het gereedschap, de snelheid van de robot of een andere regelbare parameter in het proces aangepast worden op basis van meting 28 om de kwaliteit van het proces te verbeteren.
De controiemoduie 17 (de derde softwaremobule in de uitvoering van Figuur 1) heeft een robottrajectcontroller die de uitgang van de robottrajectmoduie 16 ontvangt evenals de robotpositiemeting 26. De uitgang van de robottrajectmoduie, het gewenste robottraject 22, komt overeen met een referentie- of vooruitkoppelingssignaal, of wordt gebruikt om zo'n signaal te creëren, terwijl de robotpositiemeting 26 gebruikt wordt om een terugkoppellus te sluiten rond robot 1 en zijn robotbesturing 6, d.w.z. een lus gevormd door het verbinden van onderdelen en signalen 17-11-6-12-1-27-6-26-17. De terugkoppellus vergelijkt de werkelijke robotpositie, gegeven door of bepaald op basis van de robotpositiemeting 26, bijvoorbeeld uitgedrukt in termen van de 3D-positie en 3D-oriëntaïie van het referentieassensteisel verbonden aan het uiteinde van het gereedschap, met de overeenkomstige gewenste referentiewaarden bepaald door het robottraject 22, en genereert een terugkoppelsignaal dat bij het vooruitkoppelingssignaal gevoegd wordt, hetgeen resulteert in de totale robotcontroleïngang 11 die gestuurd wordt naar de robotbesturing 16.
Optioneel, in een alternatieve uitvoering, kan de controiemoduie 17 compenseren voor elke tijdsvertraging in de terugkoppellus, bijvoorbeeld door de gemeten robotpositie te vervangen door een schatting ervan op een toekomstig tijdstip.
In een alternatieve uitvoering kan de temgkoppelcontrole van de gemeten robotpositie of de gemeten positie van het uiteinde van het gereedschap minstens in sommige translatatie- of rotatierichtingen vervangen 'worden door de terugkoppeling van de contactkracht of het contactmoment tussen het gereedschap 5 en het werkstukoppervlak 9. De contactkrachten of -momenten kunnen gemeten worden door een krachtsensor bevestigd, in één uitvoering, aan eindeffector 2 of, in een andere uitvoering bevestigd aan de omgeving, bijvoorbeeld aan een ondersteuning van het werkstuk.
Verder kan, in een alternatieve uitvoering, elke kinematische redundantie in het systeem, bijvoorbeeld ten gevolgde van de rotatiesymmetrie van het gereedschap, uitgebuit worden om de positie en/of oriëntatie van minstens één van de sensoren ten opzichte van het oppervlak binnen een zeker bereik te houden.
Verder kan de softwaremodule 17 gebruikmaken van een beperkingsgebaseerde aanpak, d.w.z. dat de roboitaak op zijn minst gedeeltelijk gespecificeerd wordt gebruikmakend van een stel beperkingen die gewenste geometrische relaties uitdrukken tussen het uiteinde van het gereedschap, de sensoren en eindeffector 2, enerzijds, en werkstuk 17, zijn oppervlak 19 of andere objecten in de robotomgeving, anderzijds. Om de toepassing van zulke beperkingsgebaseerde aanpak te verbeteren, kan het programmeren van de taak uitgevoerd worden in een softwareraamwerk of' softwarepakket dat speciaal ontworpen is voor beperkingsgebaseerde taakspecificatie en --controle, zoals, maar niet beperkt tot, iïaSC[1], SoT[2], or eTaSL[3].
In een uitvoering van de uitvinding wordt de robot geconfigureerd om de deklaag te verwijderen van kaas. Het werkstuk 7 is in dat geval kaas, en het gereedschap 5 is een gereedschap dat opperviakiemateriaa! verwijdert zoais een schaafgereedschap, een frees (bv. kopfrees, gewone frees, enz.) of eik ander snijgereedschap dat geschikt is voor het verwijderen van een oppervlaktelaag. De optionele tweede sensor 4 zou een sensor kunnen zijn om kleur of laserintensiteit te meten. Gebaseerd op de kleurmeting of laserintensiteitsmeting kan de controller nagaan of de deklaag volledig verwijderd is of niet.
In Figuur 2 wordt een robotsysteem 100 geïllustreerd terwijl het een oppervlaktebewerking uitoefent op werkstuk 7. De eerste sensor 3 bevat drie laserpuntsensoren, d.w.z, ééndimensionale laserverplaatsingssensoren. Het gebruik van drie laserpuntsensoren is voordelig omdat het enerzijds voorziet in nauwkeurige sensordata en anderzijds toelaat om de hoeveelheid data die verwerkt moet worden te beperken. De iaserpuntsensoren worden gekenmerkt door een vaste en gekalibreerde positie relatief ten opzichte van eindeffector 2 en robotgereedschap 5.
Gekende oplossingen voor oppervlakvolgen en oppervlaktebewerking omvatten verscheidene topologisch verschillende configuraties om de relatieve beweging van het gereedschap ten opzichte van het werkstuk te genereren. Het werkstuk kan vast staan in de omgeving, op een lopende band liggen, gepositioneerd worden door een positioneertoestel of gemanipuleerd door een robot, terwijl, gelijkaardig, het gereedschap vastgemaakt kan zijn aan de omgeving, vastgemaakt aan een positioneertoestel of gemanipuleerd door een robot. Het is duidelijk voor de vakpersoon dat de hierboven beschreven methoden van de onderhavige utivinding van toepassing zijn op elk van deze topologische configuraties.
Claims (30)
- Conclusies1, Een methode voor het volgen van een oppervlak van een werkstuk door een rohotsysteem, waarbij het robotsysteem een gereedschap bevat dat geconfigureerd is om een actie uit te oefenen op het gevoigde oppervlak, een positioneertoeste! dat een eindeffector bevat voor de relatieve positionering van het gereedschap ten opzichte van het opperviak, en minstens één sensor die zo geconfigureerd is dat het oppervlak waarop de actie moet uitgeoefend worden eerst door de minstens één sensor wordt waargenomen aivorens ie worden aangedaan door het gereedschap, waarbij de methode omvat lokaal waarnemen van het te volgen oppervlak met de minstens één sensor voor het creëren van sensordata; bepalen van de positie van de eindeffector voor het creëren yan positiedata; combineren van de sensordata en de positiedata voor het creëren van een lokaal opperviakiemodel van een lokaai deel van het te voigen opperviak; genereren van een gewenst robottraject voor de eindeffector gebaseerd op het lokaal oppervlaktemodei; en aansturen van de eindeffector overeenkomstig hei robottraject.
- 2. Een werkwijze overeenkomstig conciusie 1, waarin het gereedschap een gereedschap is voor opperviakteïnspectie, en waarbij de werkwijze verder hei uiivoeren van opperviakteïnspectie bevat tijdens relatieve beweging van het gereedschap ten opzichte van het opperviak waarop de actie uitgeoefend moet worden.
- 3, Een werkwijze overeenkomstig conclusie 1, waarin het gereedschap een gereedschap is voor oppervlaktebehandeling, en waarbij de werkwijze verder het uitvoeren van oppervlaktebehandeling bevat, tijdens relatieve beweging van het gereedschap ten opzichte van het oppervlak waarop de actie liitgeoefenö moet worden.
- 4. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de voorgaande conclusies, waarin de minstens één sensor vastgemaakt is aan de eindeffector.
- 5. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 1 tot 3, waarin de eindeffector de minstens één sensor bevat.
- 6. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 3, waarin het gereedschap een schaafgereedschap of frees is voor het verwijderen van een deklaag van een werkstuk zoals kaas, waarin de werkwijze de stap bevat van het verwijderen van de deklaag van een werkstuk zoals kaas gedurende relatieve beweging van het gereedschap ten opzichte van het oppervlak waarop de actie uitgeoefend moet worden,
- 7. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de voorgaande conclusies, waarin het robotsysteem minstens één tweede sensor bevat die zo geconfigureerd is dat het oppervlak waarop de actie uitgeoefend moet worden eerst aangedaan wordt door het gereedschap vooraleer waargenomen te worden door de minstens één tweede sensor, waarbij de werkwijze verder omvat lokaal waarnemen van het oppervlak waarop de actie moet uitgeoefend worden met de minstens één tweede sensor voor het creëren van tweede-sensordata; verifiëren van de uitgeoefende actie gebaseerd op de tweede-sensordata voor het creëren van verificatiedata; en aanpassen van één of meerdere parameters van het gewenste robottraject gebaseerd op de verificatiedata.
- 8. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 7, waarin de tweede sensor minstens één kleurdetectiesensor bevat en waarin de tweede-sensordata kleurdata bevat van het lokaal oppervlak waarop de actie wordt uitgeoefend.
- 9. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 7 tot 8, waarin de tweede sensor minstens één sensor bevat die gebaseerd is op laserintensiteitsmeting en waarin de tweede-sensordata laserintensiteitsmeetdata bevat van het lokaal oppervlak waarop de actie wordt uitgeoefend.
- 10. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de voorgaande conclusies, waarin de stap van het combineren van de sensordata en de positiedaia het genereren van een wolk van 3D-punten op het oppervlak bevat die representatief zijn voor het lokaal oppervlaktemodel.
- 11. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de voorgaande conclusies, waarin de stap van het combineren van de sensordata en positiedata het compenseren van eender welke tijdsvertraging tussen de sensordata en de positiedata bevat.
- 12. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 10 of 11 wanneer afhankelijk van 10, waarin de stap van het combineren van de sensordata en positiedata verder het berekenen van een aantal lokale oppervlaktekarakteristieken bevat, ter hoogte van een positie van het uiteinde van het gereedschap of in de nabijheid daarvan, uit de wolk van 3D-punten van het oppervlak.
- 13. Een werkwijze overeenkomstig eender weike van de conclusies 10 of 11 wanneer afhankelijk van 10, waarin de stap van het combineren van de sensordata en positiedata verder het genereren van een analytisch model bevat aan een positie van het uiteinde van het gereedschap of in de nabijheid daarvan uit de 'wolk van 3D-punten van het oppervlak.
- 14. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 13, waarin de stap van het genereren van een analytisch modei het bepalen van de parameters van het analytisch model bevat door toepassing van een stochastisch parameterschattingsalgoritme op de wolk van 3D-punten van het oppervlak.
- 15. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 13 of 14, waarin de stap van het combineren van de sensordata en positiedata verder het afieiden van een aantal lokale oppervlaktekarakteristieken omvat ter hoogte van een positie van hei uiteinde van het gereedschap of in de nabijheid daarvan uit het analytisch model.
- 16. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 12 tot 15, waarin het gewenste robottraject gegenereerd wordt op basis van het lokaal oppervlaktemodel en de stap van het aansturen van de eindeffector overeenkomstig het gewenste robottraject het zenden van opeenvolgende controiesignalen bevat.
- 17. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 16, waarin de positie van het uiteinde van het gereedschap de positie van het uiteinde van het gereedschap is die overeenkomt met het tijdstip waarop het controiesignaal zijn effectieve uitwerking zal hebben.
- 18. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 14, waarin de stap van het bepalen van parameters van het analytisch model het schatten van de parameters omvat waarbij initiële parameterwaarden in rekening worden gebracht die opgeslagen zijn, geleerd uit vorige uitvoering van de oppervlakvoigtaak, of beschikbaar zijn op eender welke andere manier.
- 19. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de voorgaande conclusies, waarin de stap van het aansturen van de eindeffector overeenkomstig het gewenste robottraject hei zenden van opeenvolgende controiesignaien bevat en waarin de controlesignaien een vooruitkoppeiingscomponent bevatten gebaseerd op het gewenste robottraject.
- 20. Een werkwijze overeenkomstig eender weike van de voorgaande conclusies, waarin de stap van het aansturen van de eindeffector overeenkomstig het gewenste robottraject het zenden van opeenvolgende controlesignaien bevat en waarin de controlesignaien minstens één terugkoppeiingscomponent bevatten.
- 21. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 20, waarin de minstens één terugkoppeiingscomponent de positiedata of een component daarvan bevat.
- 22. Een werkwijze overeenkomstig conclusie 21, waarin de teruggekoppeide positiedata of component daarvan in tijd overeenkomt met een voorspelde positie van het gereedschap relatief ten opzichte van het werkstuk om eender welke vertraging in de terugkoppeicontrole te compenseren.
- 23. Een werkwijze overeenkomstig eender welke van de conclusies 20 tot 22, waarin de minstens één terugkoppeüngscomponent data overeenkomstig coniacikracht of contactmoment tussen het gereedschap en het oppervlak van het werkstuk bevat.
- 24. Een inrichting voor het volgen van het oppervlak van een werkstuk, welke omvat een gereedschap voor het uitvoeren van een actie op het gevolgde oppervlak, een positioneertoeste! voor het relatief positioneren van het gereedschap dat geconfigureerd is om een actie uit te voeren ten opzichte van het oppervlak, en waarbij het positioneertoeste! geconfigureerd is om positiedata te verschaffen, eerste-sensormiddelen zo geconfigureerd dat, tijdens gebruik, het oppervlak waarop de actie uitgeoefend moet worden eerst waargenomen wordt door de eerste-sensormiddeien om sensordata te creëren vooraleer aangedaan ie worden door het gereedschap en een besturing geconfigureerd om een lokaal oppervlakiemodel te creëren van een lokaal deel van het te volgen oppervlak op basis van sensordata en ontvangen positiedata, en om een gewenst traject voor het positioneertoestel te genereren op basis van het lokaal oppervlaktemodei.
- 25. Een inrichting overeenkomstig conclusie 24, waarin de eerste-sensormiddelen minstens één ééndimensioneie laserverplaatsingssensor bevatten.
- 26. Een inrichting overeenkomstig eender welke van de conclusies 24 tot 25, waarin de eerste-sensormiddelen drie ééndimensioneie laserverplaatingssensoren bevatten.
- 27. Een inrichting overeenkomstig eender welke van de conclusies 24 tot 26, waarin de eerste-sensormiddelen minstens één tweedimensioneie laserverplaatsingssensor bevatten.
- 28. Een inrichting overeenkomstig eender welke van de conclusies 24 tot 27, waarbij de inrichting verder tweede-sensormiddelen bevat en waarin de tweede-sensormiddelen zo geconfigureerd zijn dat, tijdens gebruik, het oppervlak waarop de actie moet uitgeoefend worden eerst wordt aangedaan door het gereedschap vooraleer waargenomen te worden door de tweede-sensormiddeien om tweede-sensordata te creëren.
- 29. Een inrichting overeenkomstig eender welke van de conclusies 24 tot 28, waarin de eindeffector geconfigureerd is om het gereedschap vast te houden.
- 30. Een inrichting overeenkomstig eender welke van de conclusies 24 tot 28, waarin de eindeffector geconfigureerd is om het werkstuk te vast te houden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20165281A BE1024133B9 (nl) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20165281A BE1024133B9 (nl) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1024133A1 BE1024133A1 (nl) | 2017-11-17 |
BE1024133B1 BE1024133B1 (nl) | 2017-11-20 |
BE1024133A9 true BE1024133A9 (nl) | 2017-12-19 |
BE1024133B9 BE1024133B9 (nl) | 2017-12-19 |
Family
ID=56549972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20165281A BE1024133B9 (nl) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE1024133B9 (nl) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2779072B2 (ja) * | 1991-01-28 | 1998-07-23 | ファナック株式会社 | ロボットの教示方法 |
JP2009241227A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Honda Motor Co Ltd | ワーク取付システムおよびワーク取付方法 |
DE102013110667B4 (de) * | 2013-09-26 | 2018-08-16 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verfahren zum bildgebenden zerstörungsfreien Prüfen von dreidimensionalen Werkstücken und Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
-
2016
- 2016-04-22 BE BE20165281A patent/BE1024133B9/nl active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE1024133A1 (nl) | 2017-11-17 |
BE1024133B1 (nl) | 2017-11-20 |
BE1024133B9 (nl) | 2017-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11110611B2 (en) | Automatic detection and robot-assisted machining of surface defects | |
CN109434843B (zh) | 一种基于拖动示教的机器人力控打磨叶片的设备及方法 | |
US20240041544A1 (en) | Techniques For Modifying Tool Operation In A Surgical Robotic System Based On Comparing Actual And Commanded States Of The Tool Relative To A Surgical Site | |
US20240025041A1 (en) | Real time feedback and dynamic adjustment for welding robots | |
Sun et al. | Accurate robotic belt grinding of workpieces with complex geometries using relative calibration techniques | |
US11633832B2 (en) | Systems and methods for sanding a surface of a structure | |
US10409258B2 (en) | Method for compensating for a deviation in an operating point | |
US11179793B2 (en) | Automated edge welding based on edge recognition using separate positioning and welding robots | |
WO2000045229A1 (en) | Uncalibrated dynamic mechanical system controller | |
CN103764339A (zh) | 激光加工机 | |
JP7000361B2 (ja) | 追随ロボットおよび作業ロボットシステム | |
WO2017103489A1 (fr) | Système et procédé pour la correction d'une trajectoire d'un effecteur porté par un robot | |
EP3781937B1 (en) | A robot system and method for non-destructive testing | |
BE1024133A9 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het volgen en behandelen van een oppervlak door een robot | |
Li et al. | Real-time normal contact force control for robotic surface processing of workpieces without a priori geometric model | |
CN112912197B (zh) | 用于监测工件的借助激光射束的加工过程的方法和设备 | |
Nguyen et al. | High precision laser tracker system for contactless position measurement | |
Hanh et al. | Simultaneously extract 3D seam curve and weld head angle for robot arm using passive vision | |
Mewes et al. | The correction of the nozzle-bed-distance in robotic fused deposition modeling | |
US20220134567A1 (en) | Robot system, robot control device, and robot control program | |
CN108700400B (zh) | 用于检测工件表面拓扑结构的测量方法及测量装置 | |
JP7448648B2 (ja) | 追随ロボットおよび制御装置 | |
JP7433509B2 (ja) | 制御装置、ロボットシステム、学習装置、軌跡モデル、制御方法、およびプログラム | |
Ryll et al. | Accelerator for Ultrafast Laser Serial Production: Interaction of important components opens up new possibilities | |
US20230056400A1 (en) | Systems, methods, and apparatuses, of an arc welding (aw) process and quality monitoring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20171120 |