CN1203141A - 控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法,包括步骤:输入传送工件的传送方向和速度的数据;计算工件初始停留位置和机器人的操作工具间的直线距离;计算操作工具移动该距离所需时间及在该时间内工件传送的距离;决定传送路径上的第一位置及位于第一位置前的第二位置,并把两位置转换成座标数据;当工件到初始停留位置,把操作工具移到第一位置;在操作工具从第一位置移向第二位置同时,驱动操作工具完成对工件的所需操作。

Description

控制机器人沿着工作路径 的行动路线的方法
本发明涉及控制机器人沿着工作路径的行动路线的一种方法，更详细地说，涉及控制机器人沿着工作路径的行动路线的一种方法，以便在工业机器人的操作工具沿着以恒定速度移动的工件的工作路径移动的同时，完成所需的操作。
象工业机器人那样的自动化装置包括许多独立地移动和转动的部件和操作工具。生产线中使用的自动化系统包括机器人和把机器人安装在其上面的移动车之类的其它外围装置，用来识别沿着传送带移动的工件是否到达预定位置的检测装置以及机器人的控制器。
控制操作工具沿着工作路径的行动路线，使得安装在机器人上面的操作工具在跟踪工件运动的同时，能处理一项适当的操作，用于这种控制的通用方法就是在利用实时检测到的工件的定位数据，来校正操作工具的设置轨迹的同时，沿着要遵循的路线移动操作工具。也就是说，在控制工件的行动路线时使用了计算处理方法，在参照操作工具在与工件的运动轨迹对应的每个单位时间应跟踪的存储装置的跟踪数据表来移动操作工具的同时，这种方法能利用实时检测到的工件的定位数据，校正操作工具的运动。为了上述路径跟踪控制方法，需要具有大容量的计算器，以便高速处理大量计算数据，使得能够实时校正行动路线。但是，当施加于工件的操作工具的操作内容简单，而且由于允许的跟踪路径的容差范围，偏离设置的跟踪路径没有意义时，采用上述常规方法的自动化系统就变得没有必要而且实际上难予使用。
为了解决上述问题，本发明的目的就是提供控制机器人沿着工作路径的行动路线的一种方法，它能容易地控制跟踪工件的移动路径，该工件具有相当简单的工作程序。
为了达到上述目的，相应地提供了控制机器人沿着工作路径的行动路线的一种方法，它包括以下步骤：(S1)输入数据信息，该信息包括由传送装置传送的工件的移动方向和移动速度，(S2)计算出沿着传送装置的传送路径设置的初始停留位置和机器人的操作工具位置之间的直线距离，(S3)计算出操作工具以预定速度移动该直线距离所需的时间，(S4)计算出在步骤S3中计算出的所需时间内工件被传送的距离，(S5)决定与从初始停留位置计算出的传送距离对应的传送路径上的第一位置以及沿着传送路径位于在第一位置前面一个预定距离的第二位置，并把第一和第二位置转换成与操作工具运动相应的座标数据，(S6)当被传送的工件到达初始停留位置时，把操作工具移动到与转换的座标数据相应的第一位置，以及(S7)把操作工具从第一位置向第二位置移动的同时，驱动操作工具，以便完成对工件的所需操作。
在本发明中最好为识别工件是否到达初始停留位置并输出相应信号而设置第一传感器，并且其中使利用第一传感器的输出信号把操作工具移动到第一位置的驱动同步。
通过参照附图详细描述其最佳实施例，本发明的上述目的和优点将变得更为明显，在附图中：
图1是说明自动化生产系统的透视图，该系统使用根据本发明的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法；
图2是表示图1所示的机器人控制器的配置的框图；
图3是表示图1所示的机器人的操作工具的运动路径的视图，以及
图4是说明根据本发明的一个最佳实施例的机器人沿着工作路径的行动路线的控制过程的流程图。
参看图1，使用根据本发明的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法的自动化生产系统包括机器人10，用来传送工件50的传送带20，用来识别工件50的进入、由互相离开放置的光源30和光电探测器31组成的第一传感器，以及用来控制机器人10的操作的机器人控制器40。
机器人10具有能通过许多接头各自独立转动的臂11，12和13。操作工具15被固定在机器人10的臂13的末端。操作工具15是用来夹紧工件50的夹具，并具有可转动地安装在臂13上的支承板16以及安装在支承板16上的能直线滑动以便调节其间的距离的两块夹板17和18。在相对的夹板17和18上面分别安装了光源33和光检测器34。光源33和光检测器34是第二传感器，用来识别在两块夹板17和18之间是否有工件50。
如图所示，在跟踪沿着传送带20传送的工件50同时，机器人10用安装在臂13上的操作工具完成夹紧工件50的操作，以便把工件50移动到适当位置，这里，操作工具15的跟踪路径包括驱动机器人10的相应的臂11，12和13，如果需要时，还驱动机器人10安装在其上面的移动车60。
参看图2，机器人控制器40具有主控制器41，那位置控制器42和机器人驱动装置43。
机器人驱动装置43驱动机器人10，而位置控制器.42则控制构成机器人驱动装置43的象电机那样的驱动器的位置。用来控制机器人系统全部操作的主控制器41由为机器人10存储操作系统的只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)及中央处理器(CPU)组成。主控制器41在与象第一和第二传感器那样的外部装置45对接的同时，执行机器人操作系统。
将参照图1到图4来描述根据本发明的控制机器人沿看工作路径的行动路线的方法。
在步骤100中使机器人10初始化，步骤101确定是否输入了程序执行命令。如果没有程序执行命令，在步骤102中就执行其它操作。如果有程序执行命令，在步骤103中确定，程序执行命令是否为用于夹住工件50的操作命令。如果程序执行命令是用来输入控制操作所需信息的命令，就在步骤108中输入象工件50的移动方向“X”和移动速度“V”样的信息。否则，在步骤105中就执行其它程序代码。
如果在步骤103中确定程序执行命令是夹住工件50的工件命令，在步骤110中就计算出预置的初始停留位置“A”和操作工具15相对于传送带20的当前位置“P”之间的直线距离“L”(参看图3)。然后，在步骤111计算出操作工具15以预定速度移动直线距离L所需的时间“T”。这里，采用与操作工具15的可能速度范围内的中间值对应的移动速度计算出所需的时间T。
其次，在步骤112中，用D＝V×T计算出移动距离“D”，它就是在算出的所需时间T内工件50的移动距离。这里，“V”代表工件50的移动速度，与传送带20的移动速度相同。
然后，在步骤113中，决定：沿着传送带20的进行方向“X”从初始停留位置A对应移动距离D的第一位置“B”，沿着传送带20的进行方向X位于在第一位置B前面一个预定距离的第二位置“C”，以及操作工具15夹紧并把工件50提升到预定高度的目标位置即第三位置″F″。接着，在步骤114中，把决定的第一，第二和第三位置B，C和F转换为操作工具15顺序移动的目标移动座标的数据。这里，座标的转换是用座标转换矩阵来实现的，该矩阵把第一，第二和第三位置的座标值转换为以机器人10的某一位置为基准而设置的机器人座标系统的座标。
在步骤115，通过检验第一传感器的信号输出，即来自光检测器31的信号输出的变化，确定工件50是否到达初始停留位置A。换句话说，当移动的工件50挡住光源30和光检测器31之间的光路时，与上述光干扰对应的电信号即由光检测器31输出并被用作驱动机器人10的同步信号，以便把操作工具15移动到第一位置B。这样，在步骤116，根据来自光检测器31的信号输出确定工件50到达初始位置A的时间，并根据转换的和输入的座标数据，驱动机器人10，以便把操作工具15移动到第一位置B。以工件50到达初始位置A的时刻为基准，驱动机器人10，使得操作工具15能在时间T内到达第一位置B。
在步骤200，在沿着传送带20从第一位置B移动到第二位置C的同时，操作工具15夹紧工件50并把它传送到预定位置F。
步骤200由步骤201到204组成。在步骤201，当操作工具到达第一位置B时，确定工件50是否位于操作工具15能操作的范围内。也就是说，根据来自光检测器34的信号输出确定，安装在操作工具15上的光源33和光检测器34之间的光路是否被工件50挡住。
当在步骤201中确定工件50位于上述可操作的范围之内时，在步骤202，驱动操作工具15，以便夹紧工件50。此后，在步骤300，把操作工具15移动到选定的下一个位置F。
当在步骤201中确定工件50不在可操作的范围之内时，即重复上述步骤，以便把操作工具15沿着传送带20移动到第二位置C(步骤203)，并确定操作工具15是否到达第二位置C(步骤204)。
当操作工具15到达第二位置C时，并不认为应结束工作，因此在步骤300，操作工具15被提升并移动到选定的下一个位置F。当操作工具15到达第一位置B之后计算的时间等于操作工具15以预定的移动速度从第一位置B移动到第二位置C所需的时间时，可以判定，操作工具15到达第二位置C。
如上所述，在根据本发明的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法中，可容易地控制移动的工件的行动路线，因而可完成所需的操作。

Claims (5)

1.控制机器人沿着工作路径的行动路线的一种方法，包括以下步骤：
(S1)输入数据信息，该信息包括由传送装置传送的工件的传送方向和传送速度；
(S2)计算出沿着所述传送装置的传送路径设置的初始停留位置和所述机器人的操作工具位置之间的直线距离；
(S3)计算出所述操作工具以预定速度移动该直线距离所需的时间；
(S4)计算出在所述步骤S3中计算出的所需时间内所述工件被传送的距离；
(S5)决定与从初始停留位置计算出的传送距离对应的传送路径上的第一位置，以及沿着传送路径位于第一位置前面一个预定距离的第二位置，并把该第一和第二位置转换成与所述操作工具移动相应的座标数据；
(S6)当所述被传送的工件到达初始停留位置时，根据转换的座标数据把所述操作工具移动到第一位置；以及
(S7)在把所述操作工具从第一位置移向第二位置的同时，驱动所述操作工具，以便对所述工件完成所需操作。
2.如权利要求1中所述的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法，其中备有第一传感器，以便识别所述工件是否到达所述初始停留位置并输出相应信号，其中使利用所述第一传感器的输出信号把所述操作工具移动到所述第一位置的驱动同步。
3.如权利要求1中所述的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法，其中所述步骤S7包括以下子步骤：
(S7-1)在所述操作工具到达所述第一位置之后，确定所述工件是否位于所述操作工具能进行操作的范围之内；
(S7-2)当在所述步骤S7-1中确定所述工件在可操作的范围之内时，驱动所述操作工具，以便完成预定操作，并把所述操作工具移动到所述决定的下一个位置；以及
(S7-3)当确定所述工件不在可操作范围之内时，直到所述操作工具到达所述第二位置为止，把所述操作工具从所述第二位置移动到所述决定的下一个位置。
4.如权利要求3中所述的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法，其中所述操作工具是用来夹住并把所述工件传送到预定位置的夹具。
5.如权利要求4中所述的控制机器人沿着工作路径的行动路线的方法，其中在所述夹具上安装着用来识别所述工件是否位于所述可操作范围内并输出相应信号的第二传感器，根据来自所述第二传感器的输出信号驱动所述夹具。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362333B (zh) * 2007-07-30 2012-04-18 株式会社电装维波 用于具有机器人主体和附加机构的机器人的控制器
CN102554924A (zh) * 2010-12-15 2012-07-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 机械手定位装置及传送系统
CN102554938A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 中国科学院计算技术研究所 机器人的机械手末端轨迹跟踪方法
CN103802106A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 株式会社安川电机 机器人系统
CN104416576A (zh) * 2013-09-03 2015-03-18 株式会社安川电机 机器人手部、机器人系统、物品的卸垛方法
WO2017161593A1 (zh) * 2016-03-22 2017-09-28 深圳市百事达卓越科技股份有限公司 用于改造油罐的防爆机器人及油罐改造工作站
CN111065494A (zh) * 2016-07-15 2020-04-24 快砖知识产权私人有限公司 机器人底座路径规划
CN114559427A (zh) * 2021-12-21 2022-05-31 贝隆精密科技股份有限公司 一种机械手和导轨智能联动系统及其控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100743144B1 (ko) 2006-01-18 2007-07-27 주식회사 로보스타 로봇의 작업선 추종방법 및 그 시스템
GB2447455A (en) * 2007-03-12 2008-09-17 Master Automation Group Oy A support arrangement for a treatment device
CN113602802A (zh) * 2021-08-26 2021-11-05 深圳市鑫中岩工业设备有限公司 一种喷涂线自动上料方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0991015A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Central Motor Co Ltd 同期作業ロボット

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362333B (zh) * 2007-07-30 2012-04-18 株式会社电装维波 用于具有机器人主体和附加机构的机器人的控制器
CN102554924A (zh) * 2010-12-15 2012-07-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 机械手定位装置及传送系统
CN102554938A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 中国科学院计算技术研究所 机器人的机械手末端轨迹跟踪方法
CN102554938B (zh) * 2010-12-31 2014-12-03 北京中科广视科技有限公司 机器人的机械手末端轨迹跟踪方法
CN103802106A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 株式会社安川电机 机器人系统
CN104416576A (zh) * 2013-09-03 2015-03-18 株式会社安川电机 机器人手部、机器人系统、物品的卸垛方法
WO2017161593A1 (zh) * 2016-03-22 2017-09-28 深圳市百事达卓越科技股份有限公司 用于改造油罐的防爆机器人及油罐改造工作站
CN111065494A (zh) * 2016-07-15 2020-04-24 快砖知识产权私人有限公司 机器人底座路径规划
CN111065494B (zh) * 2016-07-15 2024-03-15 快砖知识产权私人有限公司 机器人底座路径规划
CN114559427A (zh) * 2021-12-21 2022-05-31 贝隆精密科技股份有限公司 一种机械手和导轨智能联动系统及其控制方法

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Publication number Publication date
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KR100234320B1 (ko) 1999-12-15
GB9812486D0 (en) 1998-08-05

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