CN108145702B - 用于设置边界面的设备和设置边界面的方法 - Google Patents

用于设置边界面的设备和设置边界面的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于设置边界面的设备和设置边界面的方法。一种设置边界面的方法包括：获得机器人的姿态数据；基于获得的姿态数据，根据与机器人的参考部件的预设关系计算虚拟平面；产生与计算的虚拟平面对应的边界面；显示产生的边界面。

Description

用于设置边界面的设备和设置边界面的方法
本申请要求于2016年12月6日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0165173号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用完整包含于此。
技术领域
一个或多个示例性实施例涉及一种用于设置边界面的设备和设置边界面的方法。
背景技术
随着技术的快速发展，机器人已经开始替代人类，并在用于执行各种任务的工具中扮演重要角度色。机器人能以与人胳膊类似的方式自动执行各种任务(诸如，在制造商的生产线上的供应，组装，焊接和涂装)，而具有更高的生产力。
此外，机器人能与共享的生产线上的工人交互。因此，需要用于设置机器人工作不应超出的虚拟范围的技术。
发明内容
一个或多个示例性实施例可包括用于直观设置边界面的机器人系统和设备以及直观设置边界面的方法，其中，边界面被定义为机器人工作不应超出的虚拟平面。
一个或多个示例性实施例可包括用于通过用户的教导直观设置边界面的机器人系统和设备以及通过用户的教导直观设置边界面的方法。
一个或多个示例性实施例可包括用于快速设置边界面的机器人系统和设备以及快速设置边界面的方法。
一个或多个示例性实施例可包括用于设置边界面以保护工人的安全的机器人系统和设备以及设置边界面以保护工人的方法。
额外的方面将在下面的描述中部分地阐述，部分将通过该描述变得明显，或者可通过呈现的示例性实施例的实施来了解。
根据一个或多个示例性实施例，一种设置机器人工作不应超出的边界面的方法包括：获得机器人的姿态数据；基于获得的姿态数据，根据与机器人的参考部件的预设关系计算虚拟平面；产生与计算的虚拟平面对应的边界面；显示产生的边界面。
获得姿态数据的步骤可包括：从包括在机器人的一个或多个关节中的每一个关节中的位置检测单元接收姿态数据。
所述方法可包括根据用户的教导运行所述一个或多个关节中的至少一个关节和产生与教导对应的所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据，姿态数据可包括位置数据。
接收姿态数据的步骤可包括：在用户对机器人进行作为用户的教导的物理操纵或用户对机器人进行作为用户的教导的电操纵之后，接收位置数据。
所述方法可包括：基于机器人的任务数据，运行所述一个或多个关节中的每一个关节；产生与任务数据对应的所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据，姿态数据包括位置数据。计算虚拟平面的步骤可包括：当机器人基于任务数据工作时，基于位置数据计算虚拟平面。
计算虚拟平面的步骤可包括：在机器人基于任务数据工作时，当参考部件位于距机器人的最远位置时，计算虚拟平面。
所述方法可包括测量所述一个或多个关节中的每一个关节的角度，并且姿态数据可包括所述一个或多个关节中的每一个关节的测量的角度。
根据与参考部件的预设关系计算虚拟平面的步骤可包括：计算与参考部件的参考平面平行的虚拟平面。
根据与参考部件的预设关系计算虚拟平面的步骤可包括：计算与平行于参考部件的至少一部分的参考线垂直的虚拟平面。
显示产生的边界面的步骤可包括：基于姿态数据，还显示机器人的三维(3D)形状。
所述方法还可包括：针对机器人的多个姿态获得姿态数据；基于姿态数据，计算与所述多个姿态的各自一个姿态对应的多个虚拟平面；产生与计算的所述多个虚拟平面对应并且机器人工作不应超出的多个边界面；显示产生的所述多个边界面。
根据一个或多个示例性实施例，一种用于设置机器人工作不应超出的边界面的设备包括：控制器，被配置为：基于机器人的姿态数据根据与机器人的参考部件的预设关系计算虚拟平面，并产生与计算的虚拟平面对应的边界面；显示单元，被配置为显示产生的边界面。
控制器还可被配置为：从包括在机器人的一个或多个关节中的每一个关节中的位置检测单元接收机器人的姿态数据。
姿态数据可包括根据用户的教导工作的所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据。
控制器还可被配置为：在用户进行作为用户的教导的物理操纵或电操纵之后，接收位置数据。
姿态数据可包括所述一个或多个关节中的每一个关节的角度测量。
控制器还可被配置为计算与参考部件平行的参考平面平行的虚拟平面。
控制器还可被配置为计算与参考部件的参考线垂直的虚拟平面。
根据一个或多个示例性实施例，一种系统包括：机器人，包括一个或多个关节，所述一个或多个关节中的每一个关节包括位置检测单元，所述位置检测单元被配置为产生所述一个或多个关节中的各自关节的位置数据；用于设置机器人工作不应超出的边界面的设备，所述设备被配置为：从包括在机器人的所述一个或多个关节中的每个位置检测单元接收位置数据；基于产生的位置数据，根据与机器人的参考部件的预设关系计算虚拟平面；产生与计算的虚拟平面对应的边界面；显示单元，被配置为显示产生的边界面。
所述一个或多个关节中的每一个可被配置为根据用户的教导通过物理操纵或电操纵工作，所述一个或多个关节中的每一个的位置数据对应于用户的教导。
每个位置检测单元包括：角度测量单元，被配置为测量所述一个或多个关节的各自关节的角度。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得更加清楚和容易理解，其中：
图1是根据实施例的机器人系统的视图；
图2是用于说明根据示例性实施例的由位置检测单元执行的产生关节的位置数据的方法的视图；
图3是示出根据示例性实施例的由控制器从机器人接收的机器人的姿态数据的示图；
图4A和4B是用于说明根据示例性实施例的用户的教学涉及机器人的物理操纵的示例的视图；
图5A和5B是用于说明根据示例性实施例的用户的教学涉及机器人的电操纵的示例的视图；
图6A和6B是用于说明根据示例性实施例的由控制器执行的基于参考部件设置边界面的方法的视图；
图7是示出根据示例性实施例的产生和显示边界面的屏幕的视图；
图8是示出根据示例性实施例的用于确定是否使用产生的边界面的屏幕的视图；
图9是根据示例性实施例的由图1的用于设置边界面的设备执行的设置边界面的方法的流程图。
具体实施方式
由于本公开考虑到各种变化和大量的示例性实施例，所以将在附图中示出这些示例性实施例，并将在书面的说明书中对这些示例性实施例进行详细描述。然而，这不意图将本公开限制到特定模式的实践，而是将理解，不脱离本公开的精神和技术范围的全部变化、等同和替代被包含在本公开中。在本公开的说明书中，当认为本领域的一些具体的说明可能会使本公开的实质不变要地模糊时，省略它们。
当这样的术语(诸如，“第一”、“第二”等)可被用于描述各种各样的组件，这样的组件一定不能限定在上述术语。上述术语仅用于区分一个组件与另一个组件。
用在本说明书中的术语仅仅用于描述特定的示例性实施例，意图不是在于限制本公开。用在单数的表达包含复数的表达，除非它在上下文中具有明显不一样的含义。在本说明书中，将理解，在本说明书公开的诸如“包括”、“具有”和“包含”的术语意图在于表明特征、数字、步骤、动作、组件、部件或其组合的存在，并不是意图在于排除一个或多个其它特征、数字、步骤、动作、组件、部件或其组合可存在或可增加的可能性。
可在功能块组件和各种处理操作的方面来描述本公开。可通过任何数量的被配置为执行指定功能的硬件和/或软件组件来实现这样的功能块。例如，本公开可采用各种集成电路(IC)组件，例如，存储器元件、处理元件、逻辑元件、查找表等，所述各种集成电路组件可在一个或更多个微处理器或其它控制装置的控制下来执行多种功能。类似地，在使用软件编程或软件元件来实现本公开的元件的情况下，可使用任何编程或脚本语言(如C、C++、Java、汇编等)来实现本公开，使用数据结构、对象、处理、程序或其它编程元件的任何组合来实现各种算法。可按照在一个或更多个处理器上执行的算法来实现各功能方面。此外，本公开可采用用于电子配置、信号处理和/或控制、数据处理等的任意数量的传统技术。词语“机构”、“元件”、“装置”和“配置”被广泛地使用并且不限于机械或物理的实施例，但是可包括与处理器等结合的软件程序。
如这里所使用，术语“和/或”包括一个或多个关联的列出项的任何和全部组合。当诸如“中的至少一个”的表述出现在一列元素前面时，其修饰整列元素，而不是修饰列表的单个元素。
图1是根据实施例的机器人系统的视图。
参照图1，根据实施例的机器人系统可包括用于设置边界面的设备100和机器人200。
机器人200可以是包括一个或多个致动器以及一个或多个部件的装置。在这种情况下，术语“致动器”可表示用于基于控制信号将电能转换为动能的各种装置中的任何一个。例如，致动器可以是来自(但不限于)直流(DC)伺服电机、交流(AC)伺服电机、步进电机、直线电机、液压缸、液压马达、气缸、气动马达中的任何一个。术语“部件”可表示用于将致动器固定到特定位置的结构或固定到致动器的可移动结构。
根据示例性实施例的机器人200可以是例如关节型机器人、选择顺应性装配机器手臂(SCARA)机器人和圆柱坐标机器人中的任何一个。关节型机器人可以是具有一个或多个关节和用于连接不同关节的部件(或身体)的机器人。SCARA机器人可以是包括在特定平面工作的手臂的机器人。圆柱坐标机器人可以是包括具有至少一个旋转关节和至少一个棱柱形关节的手臂的机器人。然而，实施例不限于此。相应地，包括一个或多个致动器以及一个或多个部件并根据控制信号工作的任何机器人可以是根据示例性实施例的机器人200。
为了说明的方便，在下面的描述中假设，机器人200是如图1中所示的具有一个或多个关节和用于连接关节的部件的关节型机器人。具体地，在下面的描述中假设，机器人200包括四个关节211、212、213和214和五个部件221、222、223、224和225，四个关节211、212、213和214中的每一个关节包括位置检测单元，在这种情况下，位置检测单元是用于测量关节的旋转角度的角度测量单元。
根据示例性实施例的设备100可包括控制器110、显示单元120和输入单元130。
根据示例性实施例的控制器110可基于机器人200的姿态数据计算边界面。在这种情况下，控制器110可包括用于处理数据的任何类型的装置(例如，处理器)。术语“处理器”可表示嵌入在硬件中并具有用于执行程序的代码或指令的物理电路的数据处理装置。嵌入在硬件中的数据处理装置的示例可包括(但不限于)微处理器、中央处理单元(CPU)、处理器核、多处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列。
根据示例性实施例的显示单元120可显示由控制器110产生的边界面。相应地，显示单元120可以是用于显示数字、字母或图像的显示装置。例如，显示单元120可包括来自(但不限于)阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)中的任何一个。
根据示例性实施例的输入单元130可表示用于获得用户的输入的各种手段中的任何一种。例如，输入单元130可以是键盘、鼠标、轨迹球、麦克风、按钮或它们的组合。此外，输入单元130可表示(但不限于)用于将触觉输入到显示单元120的触摸单元。
虽然未在图1中示出，但是根据示例性实施例的设备100还可包括通信单元(未示出)和存储器(未示出)。
在这种情况下，通信单元可以是包括通过设备100与外部装置(诸如，机器人200)之间的有线/无线连接来发送/接收控制信号所需的硬件和软件的装置。
存储器暂时地或永久地存储由设备100处理的数据。存储器可包括(但不限于)磁存储介质或闪存介质。
如在图1中所示，根据示例性实施例的设备100可与机器人200和/或机器人控制装置(未示出)分离。可选地，设备100可包括在机器人200和/或机器人控制装置中。换言之，机器人200和/或机器人控制装置可执行根据示例性实施例的设置边界面的方法。然而，为了说明的方便，在下面的描述中假设，如在图1中所示，设备100被单独设置。
根据实施例的控制器110可基于机器人200的姿态数据产生边界面。
在本公开中，机器人200的术语“姿态”可表示机器人200在三维(3D)空间中的特定状态。例如，当机器人200是如上所述的关节型机器人时，机器人200的“姿态”可表示当机器人200处于特定状态时每个关节的旋转角度、每个部件在3D空间中的位置以及包括在每个关节中的致动器的驱动状况中的至少一个。
在本公开中，术语“边界面”可表示具有机器人200工作不应超出的足够大的尺寸的虚拟平面。根据实施例，边界面可表示机器人200工作不应超出以在共享工作区保护工人(即，人类工人)的安全边界面。此外，边界面可表示机器人200工作不应超出以在共享工作区中防止机器人200与另一机器人(未示出)之间的碰撞的碰撞边界面。
由于机器人200的每个关节包括作为如上所述的位置检测单元的角度测量单元，所以根据示例性实施例的控制器110可从机器人200接收包括由每个关节的位置检测单元产生的位置数据的姿态数据。
图2是用于说明根据示例性实施例的由位置检测单元执行的产生关节213的位置数据的方法的视图。
如在图2中所示，关节213是用于通过旋转来改变部件223与部件224之间的相对位置关系的关节。在这种情况下，当假设部件224的中心线41与参考线40彼此平行的状态是关节213的旋转角度是0°的状态时，位置检测单元可产生包括关节213的中心线41与参考线40之间的角度theta的位置数据。
控制器110可从机器人200接收包括由关节211、212、213和214中的每一个关节的位置检测单元通过使用上面的方法产生的位置数据的姿态数据，并可识别机器人200的姿态。
图3是示出根据示例性实施例的由控制器110从机器人200接收的机器人200的姿态数据的示图。
例如，当机器人200具有姿态1时，三个关节211、212和213中的每一个关节的旋转角度可以是0°，关节214的旋转角度可以是90°。可为关节211、212、213和214中的每一个关节设置作为用于测量关节211、212、213和214中的每一个关节的角度的基准的参考线。
由于如上所述，根据示例性实施例的机器人200是关节型机器人，并且五个部件221、222、223、224和225的相对位置关系仅由四个关节211、212、213和214确定，所以机器人200的姿态可被图3中示出的姿态数据改变。换言之，当改变包括在机器人200中的每个关节的形状和/或关节的数量时，也可改变姿态数据。
为了获得机器人200的姿态数据，首先，机器人200必须采用相应的姿态。换言之，为了获得机器人200的姿态数据，机器人200的关节211、212、213和214中的每一个关节必须按与相应的姿态对应的角度进行旋转。
关节211、212、213和214中的每一个关节可根据用户的教导进行旋转。换言之，一个或多个关节211、212、213和214可根据用户的教导而工作。
在本公开中，术语“教导”可表示由用户执行的操纵机器人200使得机器人200采用特定姿态的处理。在这种情况下，术语“操纵”可表示用户通过向机器人200施加物理力来使机器人200采用特定姿态的处理。可选地，术语“操纵”可表示用户通过电性地使用机器人200的控制器(诸如，控制器110)来使机器人200采用特定姿态的处理。
图4A和4B是用于说明根据示例性实施例的用户的教导涉及机器人200的物理操纵的示例的视图。
例如，假设，关节213处于图4A的状态，而用户想要将机器人200教导为处于图4B的状态。
在这种情况下，用户可手持部件组件225和224，并使部件组件225和224向下移动以将关节213的旋转角度改变至图4B的角度。
在这种情况下，机器人200的关节213以及剩余关节211、212和214可具有允许用户进行旋转的适当阻力。换言之，当用户通过物理操纵来教导机器人200时，用户可施加足够的旋转扭矩来改变关节在姿态下的旋转角度。
关节211、212、213和214中的每一个关节的位置检测单元可产生与通过使用上面的方法确定的机器人200的姿态对应的位置数据，控制器110可从机器人200接收包括产生的位置数据的姿态数据。
图5A和5B是用于说明根据示例性实施例的用户的教导涉及机器人的电操纵的示例的视图。
与上面类似，假设，关节213处于图5A的状态，而用户想要将机器人200教导为处于图5B的状态。
在这种情况下，用户可通过经由输入单元130操纵机器人200来将关节213的旋转角度改变至图5B的角度。在这种情况下，用户可通过经由输入单元130输入关节211、212、213和214中的每一个关节的旋转角度或通过经由输入单元130输入部件221、222、223、224和225中的每一个部件的位置来操纵机器人200。可选地，用户可通过经由输入单元130拖拽或点击在显示单元120上显示的机器人200的形状来操纵机器人200。
关节211、212、213和214中的每一个关节的位置检测单元可产生与通过使用上面的方法确定的机器人200的姿态对应的位置数据，并且控制器110可从机器人200接收包括产生的位置数据的姿态数据。
根据实施例的控制器110可基于从机器人200接收的姿态数据计算与机器人200的参考部件具有预设关系的边界面。
在本公开中，术语“参考部件”可表示包括在机器人200中的一个或多个部件中并起用于执行边界面的基准的作用的由用户设置的任何部件。例如，参考部件可表示(但不限于)附到根据机器人200的目的和/或用途的工具的部件。
例如，用户可将部件225(见图1)设置为参考部件，并可基于部件225计算边界面。
图6A和6B是用于说明根据实施例的由控制器110执行的基于部件225(被称为参考部件225)设置边界面的方法的视图。
首先，参照图6A，控制器110可计算边界面600A，其中，边界面600A是与包括在参考部件225中的参考平面225A平行的平面。在这种情况下，参考平面225A可以是构成参考部件225的外观的平面中的至少一个平面。例如，参考平面225A可表示(但不限于)根据机器人200的目的和/或用途而附着到工具的平面。
控制器110可计算边界面600A，以使边界面600A与参考平面225A相距预定间隔而隔开。在这种情况下，可基于附着到参考部件225的工具的长度确定预定间隔。
接下来，参照图6B，控制器110可计算边界面600B，其中，边界面600B是与平行于参考部件225的至少一部分的参考线225B垂直的平面。在这种情况下，参考线225B可平行于构成参考部件225的外观的直线中的任何一条。
即使在这种情况下，控制器110可计算边界面600B，以使边界面600B与参考部件225相距预定间隔而被隔开。在这种情况下，可基于附着到参考部件225的工具的长度确定预定间隔。
据另一示例性实施例的控制器110可在机器人200基于任务数据工作的同时参考部件处于距机器人200的位置最远的位置时，计算边界面。在这种情况下，任务数据可表示用于控制机器人200以使机器人200根据目的和/或用途执行任务的控制信号。例如，当机器人200是传送机器人时，任务数据可表示用于使机器人200在特定位置拾取物品和在另一位置放下物品的一系列控制信号。
根据另一示例性实施例的控制器110可在机器人200基于任务数据工作时，计算边界面。更具体地，当机器人200基于任务数据工作的同时参考部件位于距机器人200的位置最远的位置时，可计算边界面。
相应地，用户可允许机器人200执行一个周期的任务，并且边界面可被自动计算为结果。相应地，在不需要用户单独设置每个边界面的情况下，可方便地设置边界面。
根据示例性实施例的控制器110可在显示单元120上显示通过使用上面的处理计算的边界面。在这种情况下，控制器110还可基于从机器人200接收的姿态数据在显示单元120上显示机器人200的3D形状。换言之，控制器110在显示单元120上显示机器人200的3D形状以及计算的边界面。因此，用户可直观地识别边界面。
图7是示出根据示例性实施例的产生和显示边界面的屏幕700的视图。
参照图7，屏幕700可包括区域710、区域720、区域730以及按钮740，其中，在区域710中显示已经产生的边界面711、712和713、当前正在产生的边界面714以及机器人200的3D形状715，在区域720中显示参考部件在3D空间中的位置和每个关节的旋转角度，在区域730中显示用于在3D空间中操纵参考部件的操纵界面，按钮740用于设置教导模式。
例如，当用户按下用于设置教导模式的按钮740来选择通过物理操纵来执行教导的模式，并且物理地操作机器人200时，可随着用户操纵机器人200而更新和显示当前正在产生的机器人200的3D形状715和边界面714。
此外，当用户通过显示在区域730中的操纵界面改变参考部件在3D空间中的位置时，可随着用户操纵机器人200而更新和显示当前正在产生的机器人200的3D形状715和边界面714。
同样地，当用户物理或电子地操纵机器人200时，用户可在观看实时更新的屏幕700的同时设置适于他/她的意图的边界面。
图8是示出根据示例性实施例的用于确定是否使用产生的边界面的屏幕800的视图。
参照图8，屏幕800可包括区域810和区域820，其中，在区域810中显示已经产生的边界面和机器人200的3D形状，区域820用于选择是否使用每个边界面。
用户可通过对区域820执行输入操作来确定是否使用和显示已经产生的边界面。可选地，用户可通过使用图7的屏幕700经由执行与将新的边界面添加到区域820对应的操作来产生新的边界面。
图9是根据示例性实施例的由图1设备100执行的设置边界面的方法的流程图。将不再重复与参照图1至图8呈现的相同描述。
在操作S91，根据示例性实施例的控制器110可基于机器人200的姿态数据计算边界面。
在本公开中，术语机器人200的“姿态”可表示机器人200在3D空间中的特定状态。例如，当机器人200是如上所述的关节型机器人时，机器人200的“姿态”可表示当机器人200处于特定状态时每个关节的旋转角度、每个部件在3D空间中的位置以及包括在每个关节中的致动器的驱动状况中的至少一个。
在本公开中，术语“边界面”可表示具有机器人200工作不应超出的足够大的尺寸的虚拟平面。根据示例性实施例，边界面可表示机器人200工作不应超出以在共享工作区保护工人(即，人类工人)的安全边界面。此外，边界面可表示机器人200工作不应超出以在共享工作区中防止机器人200与另一机器人(未示出)之间的碰撞的碰撞边界面。
由于机器人200的每个关节包括作为如上所述的位置检测单元的角度测量单元，所以根据示例性实施例的控制器110可从机器人200接收包括由每个关节的位置检测单元产生的位置数据的姿态数据。
为了获得机器人200的姿态数据，机器人200必须采用相应的姿态。换言之，为了获得机器人200的姿态数据，机器人200的关节211、212、213和214(见图1)中的每一个必须以与相应的姿态对应的角度进行旋转。
关节211、212、213和214中的每一个可根据用户的教导进行旋转。换言之，一个或多个关节211、212、213和214可根据用户的教导工作。
在本公开中，术语“教导”可表示由用户执行的操纵机器人200使得机器人200采用特定姿态的处理。在这种情况下，术语“操纵”可表示用户通过向机器人200施加物理力来使机器人200采用特定姿态的处理。可选地，术语“操纵”可表示用户经由电子地使用机器人200的控制器(诸如，控制器110)来使机器人200采用特定姿态的处理。
再参照图4A和图4B，假设，关节213处于图4A的状态，而用户想要将机器人200教导为处于图4B的状态。
在这种情况下，用户可手持部件组件225和224，并使部件组件225和224向下移动以将关节213的旋转角度改变为图4B的角度。
在这种情况下，机器人200的关节213以及剩余关节211、212和214可具有允许用户进行旋转的适当阻力。换言之，当用户通过物理操纵教导机器人200时，用户可施加足够的旋转扭矩来改变关节在姿态下的旋转角度。
关节211、212、213和214中的每一个关节的位置检测单元可产生与通过使用上面的方法确定的机器人200的姿态对应的位置数据，控制器110可从机器人200接收包括产生的位置数据的姿态数据。
此外，再参照图5A和图5B，假设，关节213处于图5A的状态，而用户想要将机器人200教导为处于图5B的状态。
在这种情况下，用户可通过经由输入单元130操纵机器人200来将关节213的旋转角度改变为图5B的角度。在这种情况下，用户可通过经由输入单元130输入关节211、212、213和214中的每一个关节的旋转角度或通过经由输入单元130输入部件221、222、223、224和225中的每一个部件的位置来操纵机器人200。可选地，用户可通过经由输入单元130拖拽或点击在显示单元120上显示的机器人200的形状来操纵机器人200。
关节211、212、213和214中的每一个关节的位置检测单元可产生与通过使用上面的方法确定的机器人200的姿态对应的位置数据，控制器110可从机器人200接收包括产生的位置数据的姿态数据。
在操作S92，根据示例性实施例的控制器110可基于从机器人200接收的姿态数据计算与机器人200的参考部件具有预设关系的边界面。
在本公开中，术语“参考部件”可表示包括在机器人200中的一个或多个部件中并起用于执行边界面的基准的作用的由用户设置的任何部件。例如，参考部件可表示(但不限于)根据机器人200的目的和/或用途而附着到工具的部件。
例如，用户可将部件225(见图1)设置为参考部件，并可基于部件225(被称为参考部件225)计算边界面。
返回参照图6A，控制器110可计算边界面600A，其中，边界面600A是与包括在参考部件225中的参考平面225A平行的平面。在这种情况下，参考平面225A可以是构成参考部件225的外观的平面中的至少一个平面。
控制器110可计算边界面600A，以使边界面600A与参考平面225A相距预定间隔而被隔开。在这种情况下，可基于附着到参考部件225的工具的长度确定预定间隔。
此外，参照图6B，控制器110可计算边界面600B，其中，边界面600B是与平行于参考部件225的至少一部分的参考线225B垂直的平面。在这种情况下，参考线225B可平行于构成参考部件225的外观的直线中的任何一条直线。
即使在这种情况下，控制器110可计算边界面600B，以使边界面600B与参考部件225相距预定间隔而被隔开。在这种情况下，可基于附着到参考部件225的工具的长度确定预定间隔。
根据另一示例性实施例的控制器110可在机器人200基于任务数据工作的同时参考部件处于距机器人200的位置最远的位置时，计算边界面。在这种情况下，任务数据可表示用于控制机器人200以使机器人200根据目的和/或用途执行任务的控制信号。例如，当机器人200是传送机器人时，任务数据可表示用于使机器人200在特定位置拾取物品和在另一位置放下物品的一系列控制信号。
根据另一示例性实施例的控制器110可在机器人200基于任务数据工作时，计算边界面。更具体地，当机器人200基于任务数据工作的同时参考部件位于距机器人200的位置最远的位置时，可计算边界面。
相应地，用户可允许机器人200执行一个周期的任务，并且边界面可被自动计算为结果。相应地，在不需要用户单独设置每个边界面的情况下，可方便地设置边界面。
在操作S93，根据示例性实施例的控制器110可在显示单元120上显示通过使用上面的处理计算的边界面。
在这种情况下，控制器110还可基于从机器人200接收的姿态数据在显示单元120上显示机器人200的3D形状。换言之，控制器110在显示单元120上显示机器人200的3D形状以及计算的边界面。相应地，用户可直观地识别边界面。
根据一个或多个示例性实施例，可提供直观设置边界面的机器人系统、设备和方法。
特别地，可提供通过用户的教导设置边界面的机器人系统、设备和方法。
此外，可提供快速设置多个边界面的机器人系统、设备和方法。
此外，可提供设置边界面以保护工人的安全的机器人系统和方法以及用于设置边界面以保护工人的安全的设备。
本公开也可被体现为计算机-可读记录介质上的计算机-可读代码。计算机-可读记录介质是能够存储可随后被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机-可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘驱动器、磁带、软盘和光学数据存储装置等。计算机-可读记录介质也能被分布在网络联接的计算机系统上，从而计算机-可读代码以分布式的方式被存储和运行。此外，用于实现本发明构思的功能程序、代码和代码段可被本发明构思所属领域的程序员轻易地推出。
虽然已经参照附图描述了一个或多个示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对示例性实施例做出形式和细节上的各种改变。

Claims (19)

1.一种设置机器人工作不应超出的边界面的方法，所述方法包括：
针对机器人的多个姿态获得机器人的姿态数据；
基于获得的姿态数据，计算与机器人的参考部件具有预设关系的多个虚拟平面，所述多个虚拟平面中的每个虚拟平面与所述多个姿态中的一个对应；
产生与计算的所述多个虚拟平面对应并且机器人工作不应超出的多个边界面；
显示产生的所述多个边界面。
2.如权利要求1所述的方法，其中，获得姿态数据的步骤包括：从包括在机器人的一个或多个关节中的每一个关节中的位置检测单元接收姿态数据。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
根据用户的教导运行所述一个或多个关节中的至少一个关节；
产生与教导对应的所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据，
其中，姿态数据包括位置数据。
4.如权利要求3所述的方法，其中，接收姿态数据的步骤包括：在用户对机器人进行作为用户的教导的物理操纵之后，接收位置数据。
5.如权利要求3所述的方法，其中，接收姿态数据的步骤包括：在用户对机器人进行作为用户的教导的电操纵之后，接收位置数据。
6.如权利要求2所述的方法，还包括：
基于机器人的任务数据，运行所述一个或多个关节中的每一个关节；
产生与任务数据对应的所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据，
其中，姿态数据包括位置数据，
计算虚拟平面的步骤包括：当机器人基于任务数据工作时，基于位置数据计算虚拟平面。
7.如权利要求6所述的方法，其中，计算虚拟平面的步骤包括：在机器人基于任务数据工作时，当参考部件位于距机器人的最远位置时，计算虚拟平面。
8.如权利要求2所述的方法，还包括：测量所述一个或多个关节中的每一个关节的角度，其中，姿态数据包括所述一个或多个关节中的每一个关节的测量的角度。
9.如权利要求1所述的方法，其中，计算虚拟平面的步骤包括：计算与参考部件的参考平面平行的虚拟平面。
10.如权利要求1所述的方法，其中，计算虚拟平面的步骤包括：计算与平行于参考部件的至少一部分的参考线垂直的虚拟平面。
11.如权利要求1所述的方法，其中，显示产生的边界面的步骤包括：基于姿态数据，还显示机器人的三维(3D)形状。
12.一种用于设置机器人工作不应超出的边界面的设备，所述设备包括：
控制器，被配置为：基于针对机器人的多个姿态的姿态数据计算与机器人的参考部件具有预设关系的多个虚拟平面，并产生与计算的所述多个虚拟平面对应的多个边界面，其中所述多个虚拟平面中的每个虚拟平面与所述多个姿态中的一个对应；
显示单元，被配置为显示产生的所述多个边界面。
13.如权利要求12所述的设备，其中，控制器还被配置为：从包括在机器人的一个或多个关节中的每一个关节中的位置检测单元接收机器人的姿态数据。
14.如权利要求13所述的设备，其中，姿态数据包括所述一个或多个关节中的每一个的测量的角度。
15.如权利要求12所述的设备，其中，控制器还被配置为计算与参考部件的参考平面平行的虚拟平面。
16.如权利要求12所述的设备，其中，控制器还被配置为计算与平行于参考部件的至少一部分的参考线垂直的虚拟平面。
17.一种机器人系统，包括：
机器人，包括一个或多个关节，其中，所述一个或多个关节中的每一个关节包括位置检测单元，所述位置检测单元被配置为产生所述一个或多个关节中的各自关节的位置数据，其中一组位置数据与机器人的一个姿态对应；
用于设置机器人工作不应超出的边界面的设备，所述设备被配置为：
从包括在机器人的所述一个或多个关节中的每个位置检测单元接收针对机器人的多个姿态的多组位置数据；
基于接收的多组位置数据，计算与机器人的参考部件具有预设关系的多个虚拟平面，其中所述多个虚拟平面中的每个虚拟平面与所述多个姿态中的一个对应；
产生与计算的所述多个虚拟平面对应的多个边界面；
显示产生的多个边界面。
18.如权利要求17所述的机器人系统，其中，所述一个或多个关节中的每一个关节被配置为根据用户的教导通过物理操纵或电操纵工作，
所述一个或多个关节中的每一个关节的位置数据对应于用户的教导。
19.如权利要求17所述的机器人系统，其中，每个位置检测单元包括：角度测量单元，被配置为测量所述一个或多个关节的各自关节的角度。
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