CN102455666A - 用于操纵自动化机器的操纵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操纵自动化机器(7)的操纵装置，其中操纵装置(1)具有触敏的屏幕(4)，其中屏幕(4)设计用于同时探测屏幕(4)的多个在屏幕(4)的不同位置上同时发生的接触的接触地点(A1，A3，C2)，操纵装置(1)在钥匙(6a，6b，6c)和屏幕(4)接触时，将通过钥匙(6a，6b，6c)和屏幕(4)之间的探测到的接触地点(A1，A3，C2)所确定的几何图案与存储的规定图案比较，这样设计操纵装置，即如果操纵装置识别出几何图案和规定图案是一致的，通过操纵装置允许确定的用于操纵机器的操纵动作。本发明还涉及一种与此相关的方法，用于识别对借助于操纵装置操纵自动化机器的授权。本发明能实现简单识别对操纵自动化机器的授权。

Description

用于操纵自动化机器的操纵装置
技术领域
本发明涉及一种用于操纵自动化机器的操纵装置。本发明还涉及一种方法，用于识别对借助于操纵装置操纵自动化机器的授权。
背景技术
对于操纵授权管理和激活来说，当今在自动化机器，例如机床、生产性机器和/或机器人方面使用不同的解决方法。通常已知最简单的解决方法是使用钥匙开关。在图1中示出了这种市场上常见的已知的、用于操纵自动化机器的操纵装置1′c该操纵装置1′在此为了操纵机器而具有按键，其中出于简明的原因仅仅两个按键2′带有参考标号。此外操纵装置1′为了进行显示还具有常规的屏幕4′。为了识别对操纵机器的授权，操纵装置1′具有钥匙开关3′，其取决于常规的机械钥匙激活不同的操纵授权，该常规的机械钥匙被插入钥匙开关3′中并且可以转动到例如最大限度上三个不同的位置。受过培训的一般操纵者例如具有仅仅一个能实现将钥匙开关3′转动到位置1中的钥匙。如果将钥匙开关转动到位置1中，则在此仅仅允许对机器进行操纵的确定的操纵动作，其例如对于纯粹日常的制造来说是必需的。在位置1中不能进行进一步的操纵动作。有资格的操纵者、例如机器的装配者，例如可以具有能够实现将钥匙开关转动到位置2中的钥匙，由此通过操纵装置允许对机器进行操纵的其他操纵动作，例如运行新的程序。资格较高的操纵者、例如技师，例如可以具有用于钥匙开关3′的钥匙，该钥匙能够实现将钥匙开关3′转动到位置3中，由此例如通过操纵装置允许、即激活所有可能的用于操纵机器的操纵动作。因此例如可以在位置3中开启扩大的运行权限。
此外也已知了成本较高的解决方法，其中借助于应答器/射频识别(RFID)技术进行激活。
这些解决方法都具有的缺点是需要附加的硬件，并且例如在应用钥匙开关的情况下，可能回经过钥匙开关使污染物侵入操纵装置内部，这可能会导致操纵装置失灵。
由EP 2196881A1已知了一种用于操纵自动化机器的操纵装置，其具有所谓的可多点触控的屏幕。可多点触控的屏幕具有的特性是，其可以同时采集例如手指或物体和屏幕之间的多于仅仅一个的触摸点。也例如由苹果公司的iPhone已知了一种可多点触控的屏幕，其中例如利用两根手指(两个接触点)实现缩放功能。
发明内容
本发明的目的在于，实现简单地识别对操纵自动化机器的授权。
该目的通过一种用于操纵自动化机器的操纵装置来实现，其中操纵装置具有触敏的屏幕，其中屏幕设计用于同时探测屏幕的多个在屏幕的不同位置上同时发生的接触的接触地点，其中这样设计操纵装置，即操纵装置在钥匙和屏幕接触时，将通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案与存储的规定图案进行比较，其中这样设计操纵装置，即如果操纵装置识别出几何图案和规定图案是一致的，则通过操纵装置允许确定的、用于操纵机器的操纵动作。
此外该目的还通过一种方法来实现，该方法用于识别对借助于操纵装置操纵自动化机器的授权，其中操纵装置具有触敏的屏幕，其中屏幕设计用于同时探测屏幕的多个在屏幕的不同位置上同时发生的接触的接触地点，其中在钥匙和屏幕接触时，将通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案与存储的规定图案进行比较，其中如果识别出几何图 案和规定图案是一致的，则通过操纵装置允许确定的、用于操纵机器的操纵动作。
本发明有利的设计方案由从属权利要求给出。类似于该方法的有利的设计方案，得出操纵装置的有利的设计方案并且反之亦然。
证明为有利的是，这样设计操纵装置，即操纵装置在钥匙和屏幕接触时，将通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案与存储的多个规定图案进行比较，其中规定图案对应于相应的授权级别，其中这样设计操纵装置，即如果操纵装置识别出几何图案和规定图案中任一个是一致的，则通过操纵装置根据与一致的规定图案对应的授权级别允许用于操纵机器的操纵动作。
特别在机床、生产性机器和/或机器人中必须经常实现访问保护，因此在这些机器中应用本发明是特别有利的。但本发明自然也可以用在其他类型的自动化机器中。
此外提出一种具有程序编码的计算机程序模块，用于：当在用于操纵自动化机器的操纵装置上运行计算机程序模块时，执行根据本发明的方法，其中操纵装置具有触敏的屏幕，其中屏幕设计用于同时探测屏幕的多个在屏幕的不同位置上同时发生的接触的接触地点。
附图说明
在附图中示出了本发明的一个实施例，并且以下对此进行详细说明。图中示出：
图1以示意图的形式示出了由现有技术已知的用于操纵自动化机器的操纵装置，
图2以示意图的形式示出了根据本发明的用于操纵自动化机器的操纵装置，
图3以示意图的形式示出了钥匙的第一设计方案，
图4以示意图的形式示出了钥匙的第二设计方案，
图5以示意图的形式示出了钥匙的第三设计方案，和
图6示出了几何图案的确定。
具体实施方式
在图2中示出了根据本发明的用于操纵自动化机器7的操纵装置1，其中仅仅非常示意性地以矩形形式示出了机器7。操纵装置1在此在实施例的范畴中是机器7的组件。操纵装置具有按键，用于操纵机器7，其中出于简明的原因仅仅两个按键2带有参考标号。此外操纵装置1为了操纵机器7而具有所谓的可多点触控的屏幕4。可多点触控的屏幕相对于常规的触敏屏幕具有的特性是，其可以探测至少两个在屏幕的不同位置上同时发生的屏幕接触。这种技术也被称为“多点触控技术(Multi-Point-Touch-Technologie)”。
因此可以通过触敏的屏幕4探测至少两个在屏幕的不同位置上同时进行的接触的接触地点，该接触例如是手指或物体和屏幕的接触。
根据本发明，对此使用可多点触控的屏幕的探测能力，以便能实现对自动化机器的操纵进行访问保护。
此外，操纵装置1在钥匙和屏幕机械接触时、即更确切地说是在钥匙和屏幕表面机械接触时，将通过钥匙和屏幕之间的由屏幕探测到的接触地点所确定的几何图案与存储在操纵装置中的规定图案进行比较。
在图3，图4和图5中示例性地示出钥匙6a，6b和6c的三个不同的设计方案，其中分别在最上方的位置上示出了钥匙的俯视图，在最下方的位置上示出了钥匙的三维视图并且在中间示出了相应的钥匙的侧视图。此外，钥匙6a，6b和6c可以由任意的固体材料制成并且例如和常规的钥匙完全一样地例如借助于固定环保存在钥匙链上。钥匙在至少一侧具有可以用于被可多点触控的屏幕4探测的几何形状。钥匙可以说是指所谓的几何形状的钥匙。在此在图3中，由屏幕4探测的几何形状通过三个凸出的平头钉实现。钥匙的几何形状设计为在可多点触控的屏幕上的几何图案。在图4中通过凸出的圆环来实现几何形状，以及在图5中通过凸出的十字来实现几何形状。钥匙可以是任意的几何形状，其中钥匙的几何形状优选地这样设计，即不能通过利用两根手指同时接触屏幕来模仿这种几何形状，从而无法通过两根手指同时接触屏幕来产生通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案。该几何图案因此优选地通过至少三个钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点来确定。钥匙具有类似于印章的形状。
为了识别操纵者，操纵者在示出的箭头F的方向上略微用力将钥匙6a，6b或6c压向屏幕4。钥匙的几何形状被可多点触控的屏幕4探测。
钥匙的通过屏幕4探测到的接触地点形成了几何图案，通过操纵装置1将该几何图案和存储在操纵装置1中的规定图案进行比较。在图6中示出了屏幕4的探测网格5的一小部分，其中竖列标记为A，B，C并且横列标记为1，2，3。通过该探测网格5形成了多个区域，其中可多点触控的屏幕4使在探测网格5的区域内的接触对应于相应的区域并且因此对应于屏幕的屏幕表面上的确定的地点、即确定的位置。评估精确度越高、也就是说屏幕的区域越小，那么几何钥匙的几何形状就可以越复杂。
在最简单的情况下可能的是，通过探测到的接触地点所确定的几何图案具有探测到的接触地点的形状，并且被存储的规定图案具有多个被存储的接触地点的形状。通过将探测到的接触地点和存储的接触地点进行比较，来实现将通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案 与存储的规定图案进行比较。然而在这个行动中不利的是，为了进行识别必须一直将钥匙压在屏幕上的同一位置上，以便实现识别。此外，由于接触地点发生改变，因此转动钥匙也可能不再实现识别。
所以有利的是，对通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案例如以探测到的接触地点之间的间距形式来说明，并且因此以探测到的接触地点之间的间距形式存在，并且规定图案相应地以接触地点之间的间距形式存在和存储。在这种评估中，通过操纵装置由探测到的接触地点测定通过探测到的接触地点所确定的几何图案，并且将其和存储在操纵装置中的规定图案进行比较。将通过钥匙和屏幕之间的探测到的接触地点所确定的几何图案与存储的规定图案进行比较，其方法是将测定的探测到的接触地点之间的间距和存储的接触地点之间的间距进行比较。通过这种评估可能的是，钥匙可以压在任意位置上并且任意转动地压在屏幕4上，并且仍然按照规定通过操纵装置1识别。
在图6中图解地示出了在应用根据图3的钥匙6a时通过钥匙和屏幕4之间的探测到的接触地点所确定的几何图案。在应用钥匙6a时因此得出了在图6中图解示出的几何图案，其中在图6中利用实心点示出了钥匙6a和屏幕4之间的接触地点。钥匙6a在区域A1，A3和C2中接触屏幕4。随后，将通过探测到的接触地点、即区域A1，A3和C2所确定的几何图案和存储在操纵装置1中的规定图案进行比较。该几何图案通过接触地点的几何布置被确定。
如果操纵装置1探测出几何图案和规定图案一致，则通过操纵装置允许确定的、用于操纵机器7的操纵动作。操纵装置1在此具有比较单元，其将几何图案和存储的规定图案进行比较，并且在几何图案和规定图案一致时产生开启信号。
事先确定的操纵动作例如可以是和安全相关的操纵动作，其仅仅允许由被授权的专业人员来执行。
此外也可能的是，操纵装置1将几何图案和多个存储在操纵装置中的规定图案进行比较，其中规定图案分别对应于一个授权级别。如果操纵装置识别出几何图案和规定图案一致，则通过操纵装置根据与一致的规定图案对应的授权级别允许用于操纵机器7的操纵动作。因此例如钥匙6a可以对应于授权级别“1”，钥匙6b可以对应于授权级别“2”并且钥匙6c可以对应于授权级别“3”。在授权级别“1”中例如可以允许这种操纵动作，该操纵动作必须执行日常的生产。因此例如经过简单培训的操纵者可以具有钥匙6a。在授权级别“2”中，例如可以允许附加的操纵动作，例如开启新的制造程序。机器7的装配者因此例如可以具有属于授权级别2的钥匙。在授权级别“3”中，例如可以允许对于机器7的所有可能的操纵动作。因此授权级别″3″例如也可以包括扩大的开启权限。例如技师可以占有在本实施例的范畴中激活授权级别“3”的钥匙6c。在授权级别中相应允许的操纵动作对应于授权级别并且存储在操纵装置1中。
操纵装置1的比较单元在几何图案和规定图案一致时(相应于规定图案)产生开启信号。
通过可多点触控的屏幕4探测压在屏幕上的钥匙的二维几何形状。如果操纵装置毫无问题地配有可多点触控的屏幕，那么通过本发明可以取消附加的硬件、例如机械钥匙开关。此外可多点触控的屏幕的封闭的、不可运动的屏幕表面通常比机械上复杂的部件、如钥匙开关更耐脏和耐磨损，而钥匙开关通过其钥匙开口总是对于有害物的侵入存在进入点。
在此值得注意的是，根据本发明的操纵装置的用于实现操纵装置功能作用的硬件和/或软件不一定必须布置在单独的壳体中和/或在软件的情况下不必在单独的壳体中运行，而是如果可能的话也可以分配到自动化机器7的不同组件上、例如控制装置(NC，SPS)和/或自动化机器的调节装置，并且可以分配到这些组件上运行。机器的这些组件、例如控制装置和/或调节装置在此情况下是根据本发明的操纵装置的组成部分。

Claims (6)

1.一种用于操纵自动化机器(7)的操纵装置，其中所述操纵装置(1)具有触敏的屏幕(4)，其中所述屏幕(4)设计用于同时探测所述屏幕(4)的多个在所述屏幕(4)的不同位置上同时发生的接触的接触地点(A1，A3，C2)，其中这样设计所述操纵装置(1)，即所述操纵装置(1)在钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕(4)接触时，将通过所述钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕(4)之间的所述探测到的接触地点(A1，A3，C2)所确定的几何图案与存储的规定图案进行比较，其中这样设计所述操纵装置(1)，即如果所述操纵装置(1)识别出所述几何图案和所述规定图案是一致的，则通过所述操纵装置(1)允许确定的、用于操纵所述机器(7)的操纵动作。
2.根据权利要求1所述的操纵装置，其特征在于，这样设计所述操纵装置(1)，即所述操纵装置(1)在所述钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕接触时，将通过所述钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕(4)之间的所述探测到的接触地点(A1，A3，C2)所确定的所述几何图案与存储的多个所述规定图案进行比较，其中所述规定图案对应于相应的授权级别，其中这样设计所述操纵装置，即如果所述操纵装置(1)识别出所述几何图案和所述规定图案中任一个是一致的，则通过所述操纵装置(1)根据与所述一致的规定图案对应的所述授权级别允许用于操纵所述机器(7)的操纵动作。
3.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置，其特征在于，所述自动化机器(7)设计为机床、生产性机器和/或设计为机器人。
4.一种自动化机器，其中所述机器(7)具有根据权利要求1至3中任一项所述的操纵装置(1)。
5.一种方法，用于识别对借助于操纵装置(1)操纵自动化机器(7)的授权，其中所述操纵装置(1)具有触敏的屏幕(4)，其中所述屏幕(4)设计用于同时探测所述屏幕(4)的多个在所述屏幕(4)的不同位置上同时发生的接触的接触地点(A1，A3，C2)，其中在钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕(4)接触时，将通过所述钥匙(6a，6b，6c)和所述屏幕(4)之间的所述探测到的接触地点(A1，A3，C2)所确定的几何图案与存储的规定图案进行比较，其中如果识别出所述几何图案和所述规定图案是一致的，则通过所述操纵装置(1)允许确定的、用于操纵所述机器(7)的操纵动作。
6.一种具有程序编码的计算机程序模块，用于：当在用于操纵自动化机器(7)的操纵装置(1)上运行所述计算机程序模块时，执行根据权利要求5所述的方法，其中所述操纵装置(1)具有触敏的屏幕(4)，其中所述屏幕(4)设计用于同时探测所述屏幕(4)的多个在所述屏幕(4)的不同位置上同时发生的接触的接触地点(A1，A3，C2)。
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