CN111221264A - 一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质，该方法包括步骤：获取数模资源及启动操作指令；对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性，所述属性包括坐标、压块及偏移量；根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。本发明对获取的数模资源进行识别提取智能组件，再确定智能组件的类型为抓手及自动设置相关属性，并根据抓手类型创建动作逻辑及表达式，抓手的整个自定义过程，自动化程度高、可批量处理、标准化执行且不存在纰漏或者出错大量减少人工工作量。本发明可广泛应用于虚拟仿真领域。

Description

一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及虚拟仿真领域，尤其涉及一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
抓手是制造领域必不可少的运动结构，部分现实中不称为抓手，但与抓手功能类似的结构也能够被抓手数模进行仿真。现有的定义抓手数模的方法所需要的步骤较多，至少包括工具类型定义、属性设置、逻辑块添加动作逻辑及其表达式等主要操作；每个主要操作下又需要很多细小的操作来依次完成，操作繁琐，易出错，大部分时候都需要作业指导书辅助。由于抓手在工业制造领域大量存在，抓手数模定义的过程使虚拟仿真工程师的工作量巨大；如果抓手定义出错导致的项目延期损失难以估量，故虚拟仿真工程师需要进行交叉检查，进一步增加了工作量。
名词解释：
虚拟仿真(Virtual Simulation)：通过软件建立数字化模型，基于该数字化模型环境来仿真调试包括实际车间中的生产流程、机器人程序、PLC程序及车间物料周转等。
Tecnomatix:是一套西门子提供的全面数字化制造解决方案组合，能够对工业制造，以及创新构思和原材料转化为实际产品的流程进行数字化建模、改造、仿真、调试等。
智能组件(Smart Component)：现实车间中通过信号驱动控制器内部执行相应行为的设备或相对应的数字化模型资源。
抓手(Gripper)或抓手组件：制造领域内通过气动、液压及电动等方式驱动，以实现钳紧(Grip)或释放(Release)功能的机械结构或相对应的数字化模型资源。
逻辑块或逻辑资源：Tecnomatix平台内提供的一种逻辑控制模块，在虚拟调试中模拟现实硬件设备和资源。逻辑块提供了添加及模拟任何类型的“虚拟”设备和预定义行为工具的途径。逻辑块包含从一个或多个指定的输入和输出中得到定义的逻辑行为。
TCP(Tool Center Point)：工具中心点，指工业机器人轴末端法兰盘用来安装、校准工具位置的工具坐标系的原点。
BASE:指以机器人的底盘作为参考平面的基坐标系的原点坐标。
压块(Gripping Entities)：抓手的主动结构。压块运动前后，接触或分离的数模称为从动结构。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种抓手自定义方法、系统、装置及存储介质。该发明的应用使抓手自定义自动化程度高、可批量处理、标准化执行且不存在纰漏或者出错，大量减少人工工作量。
第一方面，本发明实施例提供了一种抓手自定义方法，包括以下步骤：
获取数模资源及启动操作指令；
对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；
当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性；
根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
优选地，所述属性包括坐标、压块及偏移量。
优选地，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式之后，还包括步骤：
修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件。
优选地，所述获取数模资源的方式至少包括以下两种方式中的一种：
从数模资源列表Object Tree中获取；
从可视化窗口Graphic Viewer中获取。
优选地，所述获取启动操作指令之前，需要通过授权验证。
优选地，所述识别提取智能组件包括步骤：
依次判断所述数模资源是否是可以进行运动学建模的资源对象、是否是具有逻辑行为的资源对象、是否是可以包含其它数模资源的资源对象、是否支持创建参考坐标、是否是可定位的资源对象及是否是组件对象；
当判断结果为是时，则继续下一个判断，直到最后一个判断完成，则提取所述数模资源为智能组件；否则，判断结束。
优选地，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性之前，还包括步骤：
通过配置文件获取需要调整的属性参数；
或调用可视化窗口以显示需要调整的属性参数，并获取所述需要调整的属性参数及确认操作。
优选地，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性，包括步骤：
将所述智能组件类型定义为抓手类型；
将所述智能组件在项目空间中的坐标设置为TCP及BASE坐标；
根据变化参数中设置的关节序号，获取所述关节对应的所有数模结构为压块；
根据变化参数中设置的偏移量，设置所述智能组件的偏移量。
优选地，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式，包括步骤：
创建钳紧及释放类型的动作逻辑；
根据解析已有的逻辑块成分，获取相关参数变量；
根据所述相关参数变量及逻辑块的相关接口函数写入表达式。
优选地，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式，包括步骤：
创建钳紧及释放类型的动作逻辑；
通过文本方式写入所述动作逻辑的表达式。
第二方面，本发明实施例提供了一种抓手自定义系统，包括：
获取模块，用于获取数模资源及启动操作指令；
提取模块，用于对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；
设置模块，用于当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性；
创建模块，用于根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
第三方面，本发明实施例提供了一种抓手自定义装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的抓手自定义方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行上述的抓手自定义方法。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明对获取的数模资源进行识别提取智能组件，再确定智能组件的类型为抓手及自动设置相关属性，并根据抓手类型创建动作逻辑及表达式，抓手的整个自定义过程，自动化程度高、可批量处理、标准化执行且不存在纰漏或者出错；然后修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件，可以反馈自定义过程出现的问题，核查方便，大量减少人工工作量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种抓手自定义方法的步骤流程示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种抓手自定义方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种智能组件判断方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种抓手自定义系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种抓手自定义装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，本发明实施例提供了一种抓手自定义方法，其包括的步骤如下所示。
S1：获取数模资源及启动操作指令。
S2：对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件。
S3：当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及设置所述智能组件的属性，所述属性包括坐标、压块及偏移量。
S4：根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
S5：修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件。
具体的实现过程如图2所示。
A1、首先获取数模资源，获取方式可以在多种方式中选择一种，例如：在资源列表Object Tree中获取或者从可视化窗口Graphic Viewer中获取，选取过程可以按住Ctrl多选。然后获取启动操作指令，启动之前可设置授权验证，授权验证通过后才可以启动，授权验证增加了操作的安全性。
A2、启动后，对获取的所有数模资源进行检查，提取智能组件数模。
需要说明的是，智能组件是多种设备、资源的统称，目前并无相关统一的判断标准。该发明采用一系列“类型”判断，达成智能组件判断的目的。该判断方法是针对抓手所必要的属性、逻辑块等特性组合而成的一种方法。智能组件的具体判断过程如图3所示，依次判断所述数模资源是否是可以进行运动学建模的资源对象、是否是具有逻辑行为的资源对象、是否是可以包含其它数模资源的资源对象、是否支持创建参考坐标、是否是可定位的资源对象及是否是组件对象；当判断结果为是时，则继续下一个判断，直到最后一个判断完成，则提取所述数模资源为智能组件；否则，判断直接结束。先判断数模资源是否是智能组件，避免在执行过程中发现相关条件不符合而中断操作导致效率低，设置判断操作一方面提高软件的执行效率，另一方面提高工程师用户的体验。
A3、若无智能组件，则出现提示，程序结束；若有智能组件，则调用可视化窗口的调整界面。调整界面的目的如下：一方面调整相关参数，部分可能存在变化的参数均在界面上显示，并设置有默认值，大部分情况下工程师无需操作，例如：默认偏移量为3，压块定义使用关节2；另一方面确认是否执行抓手定义，用于避免工程师误操作或者数模资源选择错误时放弃抓手定义。需要说明的是，此处也可以不调用调整界面，而将相关配置参数写入到配置文件中，但是存在一些问题，例如：工程师会遗忘相关参数，修改不方便，也没有需要人工确定的确认操作。
获取确认操作指令之后，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性，具体包括以下步骤：
将所述智能组件类型定义为抓手类型；
将所述智能组件在项目空间中的坐标设置为TCP及BASE坐标；
根据变化参数中设置的关节序号，获取所述关节对应的所有数模结构为压块。根据前面的默认设置，一般使用关节2。需要说明的是，一个关节并不是一个独立的数模资源，而是由多个机械结构数模共同构成的。
根据变化参数中设置的偏移量，设置所述智能组件的偏移量。
需要说明的是，智能组件的属性参数也可以通过配置文件等方式获取。
A4、根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。具体包括步骤：
创建钳紧及释放类型的动作逻辑；
根据解析已有的逻辑块成分，获取相关参数变量；
根据所述相关参数变量及逻辑块的相关接口函数写入表达式。
具体地，逻辑块由输入引脚、输出引脚、参数、常量及动作逻辑等要素构成。输入引脚，输入到逻辑块内部的信号引脚，必须与Tecnomatix内其它信号关联；输出引脚，逻辑块内部处理后输出信号的引脚，必须与Tecnomatix内其它信号关联；参数，逻辑块内部可能需要用到的变量参数；常量，逻辑块内部可能需要使用的不会变的各种类型数据常量；动作逻辑，表示某些结构体特殊的运动，调用动作逻辑可以自动实现某些动作，也可以称为行为逻辑。一个逻辑块必须要有至少一个输入引脚和一个输出引脚，其它都是可选的。
需要说明的是，表达式需要依赖于相关参数变量，若相关参数变量缺失，则无法编写表达式。本发明先解析已有的逻辑块成分，获取相关参数变量，利用逻辑块的相关接口函数写入表达式。若直接以文本方式写入，则当表达式中出现特殊符号时，抓手运动会出现意料之外的结果；因此，如果采用直接以文本方式写入，则仿真平台需要升级以兼容纯文本格式的指令。
A5、修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件。需要说明的是，日志文件详细记录了每个智能组件被操作的具体结果情况，便于工程师了解情况以及进行核查。例如：某智能组件被定义为抓手类型，但动作逻辑未创建成功，则显示该抓手定义失败。当抓手自定义被批量处理时，定义成功或失败的结果以日志文件输出，简洁清晰，而无需人工手动确认，节省时间。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本发明对获取的数模资源进行识别提取智能组件，再确定智能组件的类型为抓手及自动设置相关属性，并根据抓手类型创建动作逻辑及表达式，抓手的整个自定义过程，自动化程度高、可批量处理、标准化执行且不存在纰漏或者出错；然后修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件，可以反馈自定义过程出现的问题，核查方便，大量减少人工工作量。
如图4所示，本发明实施例提供了一种抓手自定义系统，包括：
获取模块，用于获取数模资源及启动操作指令；
提取模块，用于对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；
设置模块，用于当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及设置所述智能组件的属性；
创建模块，用于根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
本发明实施例提供了一种抓手自定义系统，还包括：
输出模块，用于修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
如图5所示，本发明实施例提供了一种抓手自定义装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上述的抓手自定义方法。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
此外，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行上述方法实施例所述的抓手自定义方法步骤。同样地，上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
需要说明的是，由上述方法构建的系统、装置及存储介质需要嵌入在Tecnomatix平台或软件内使用，并且从Tecnomatix平台或软件内获取数据。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (13)

1.一种抓手自定义方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取数模资源及启动操作指令；
对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；
当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性；
根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
2.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述属性包括坐标、压块及偏移量。
3.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式之后，还包括步骤：
修改已创建的智能组件名称并输出操作结果日志文件。
4.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述获取数模资源的方式至少包括以下两种方式中的一种：
从数模资源列表中获取；
从可视化窗口中获取。
5.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述获取启动操作指令之前，需要通过授权验证。
6.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述识别提取智能组件包括步骤：
依次判断所述数模资源是否是可以进行运动学建模的资源对象、是否是具有逻辑行为的资源对象、是否是可以包含其它数模资源的资源对象、是否支持创建参考坐标、是否是可定位的资源对象及是否是组件对象；
当判断结果为是时，则继续下一个判断，直到最后一个判断完成，则提取所述数模资源为智能组件；否则，判断结束。
7.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性之前，还包括步骤：
通过配置文件获取需要调整的属性参数；
或调用可视化窗口以显示需要调整的属性参数，并获取所述需要调整的属性参数及确认操作。
8.根据权利要求1所述的抓手自定义方法，其特征在于，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性，包括步骤：
将所述智能组件类型定义为抓手类型；
将所述智能组件在项目空间中的坐标设置为TCP及BASE坐标；
根据变化参数中设置的关节序号，获取所述关节对应的所有数模结构为压块；
根据变化参数中设置的偏移量，设置所述智能组件的偏移量。
9.根据权利要求8所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式，包括步骤：
创建钳紧及释放类型的动作逻辑；
根据解析已有的逻辑块成分，获取相关参数变量；
根据所述相关参数变量及逻辑块的相关接口函数写入表达式。
10.根据权利要求8所述的抓手自定义方法，其特征在于，所述根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式，包括步骤：
创建钳紧及释放类型的动作逻辑；
通过文本方式写入所述动作逻辑的表达式。
11.一种抓手自定义系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取数模资源及启动操作指令；
提取模块，用于对所述数模资源进行检查并识别提取智能组件；
设置模块，用于当智能组件数量不为零时，确定所述智能组件的类型及自动设置所述智能组件的属性；
创建模块，用于根据所述智能组件的类型创建动作逻辑及写入表达式。
12.一种抓手自定义装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-10任一项所述的抓手自定义方法。
13.一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-10任一项所述的抓手自定义方法。
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