CN1514962A - 机器人装置 - Google Patents

机器人装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1514962A
CN1514962A CNA028115732A CN02811573A CN1514962A CN 1514962 A CN1514962 A CN 1514962A CN A028115732 A CNA028115732 A CN A028115732A CN 02811573 A CN02811573 A CN 02811573A CN 1514962 A CN1514962 A CN 1514962A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot device
curve
mechanical arm
drive unit
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA028115732A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100399219C (zh
Inventor
M��J��M����
M·J·M·维布
J·拉轧凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quin Systems Ltd
Original Assignee
Quin Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quin Systems Ltd filed Critical Quin Systems Ltd
Publication of CN1514962A publication Critical patent/CN1514962A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100399219C publication Critical patent/CN100399219C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/1623—Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • 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
    • G05B19/41—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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • 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
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34135—Spline
    • 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
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40267—Parallel manipulator, end effector connected to at least two independent links
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

通过沿各自的轨道(3)和(4)移动支承A和C，带有抓具(5)的机械手(2)的自由端B将沿路径P移动，通过改变支承A和C的移动可改变路径P的轨迹。电动机(6)和(7)不安装在机械手(2)上，而是固定在机器人装置(1)的框架(10)上。这样，机械手(2)可具有非常轻的质量，从而在速度和效率方面具有非常高的性能。路径P可包括一NURB曲线，机械手(2)的自由端B沿路径P移动的时间－距离函数可包括具有一阶和二阶导数(速度和加速度)连续曲线的多项式函数。

Description

机器人装置
技术领域
本发明涉及机器人装置。
本发明较佳实施例的目的是提供机器人装置，这些装置制造简单且便宜，但仍可高速和高效地操作。
发明内容
按照本发明的一个方面，提供一种机器人装置，它包括：
(1)在第一和第二端点之间延伸的第一轨道；
(2)第二轨道，不平行于第一轨道，在第三和第四端点之间延伸；
(3)第一支承，安装成可沿着在所述第一和第二端点之间的所述第一轨道移动；
(4)第二支承，安装成可沿着在所述第三和第四端点之间的所述第二轨道移动；
(5)驱动装置，驱动所述第一和第二支承沿着在它们各自的端点之间的它们各自的轨道移动；以及
(6)机械手，其第一部位可枢转地安装在所述第一支承上，与其第一部位间隔开的其第二部位可枢转地安装在所述第二支承上，这样，所述机械手可相对所述第一和第二支承之一滑动，而所述支承沿所述轨道的移动使所述机械手移动。
较佳地，所述轨道位于同一平面内，而所述机械手布置成在所述同一平面内或平行于所述同一平面的平面内移动。
较佳地，所述轨道的至少一个是直线的。
较佳地，所述两轨道是直线的。
较佳地，所述轨道互相垂直。
较佳地，所述驱动装置包括驱动所述第一支承的第一驱动装置，以及与第一驱动装置分开的、驱动所述第二支承的第二驱动装置。
较佳地，各驱动装置包括安装在机器人装置的框架上的原动机，它们通过驱动传输装置与各支承连接。
较佳地，机械手是直线的。
较佳地，所述第一部位是所述机械手的第一端，而所述第二部位是机械手两端的中间。
较佳地，所述机械手可只相对所述第一和第二支承的第二支承滑动。
较佳地，如上所述的机器人装置还包括在所述机械手第三部位处的抓具。
较佳地，所述第三部位是机械手的自由端。
较佳地，如上所述的机器人装置还包括控制所述驱动装置的控制装置。
较佳地，所述控制装置可编程，以控制所述驱动装置，使所述机械手沿预定路径行动。
所述控制装置可被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿由一系列直线组成的预定路径行动。
所述控制装置可被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿由一系列直线和圆弧组成的预定路径行动。
较佳地，所述控制装置被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿包括由空间坐标的函数限定的曲线的预定路径行动，该函数在其一阶和二阶导数内是连续的。
较佳地，所述函数在其三阶导数内是连续的。
较佳地，所述曲线包括NURB(变化的合理的B样条)曲线。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有一阶导数(速度)连续曲线的多项式函数。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有二阶导数(加速度)连续曲线的多项式函数。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有三阶导数(跃度)连续曲线的多项式函数。
在另一方面，本发明提供一种机器人装置，包括被布置成沿一预定路径行动的机械手，该预定路径包括由空间坐标的函数限定的曲线，该函数在其一阶和二阶导数中是连续的。
较佳地，所述函数在其三阶导数中是连续的。
较佳地，所述曲线包括NURB(变化的合理的B样条)曲线。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有一阶导数(速度)连续曲线的多项式函数。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有二阶导数(加速度)连续曲线的多项式函数。
较佳地，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有三阶导数(跃度)连续曲线的多项式函数。
另一方面，本发明提供一种构造具有机械手的机器人装置的方法，该方法包括以下步骤：
计算机械手沿其移动的路径，该路径包括由空间坐标的函数限定的曲线，该函数在其一阶和二阶导数中是连续的；以及
强制机械手沿所述路径移动。
较佳地，所述的方法还包括在一屏幕上显示一曲线和修改限定所述路径的该曲线的形状的步骤。
较佳地，所述修改步骤通过拖拉控制点实现，这些控制点与所述曲线间隔开，它们的位置影响所述曲线的形状。
该方法可包括在所述路径上输入预定点的坐标、以及从所述点插入所述曲线的步骤。
较佳地，该方法包括在屏幕上还显示一面积或容积的平面，所述路径位于其中，及所述路径重叠在该平面上。
在上述方法之一中，所述机器人装置是按照本发明的上述方面的任一方面。
附图的简要说明
为了更好地理解本发明，以及显示本发明的实施例怎样可以达到效果，现在通过例子参看附图，这些简单的图显示了实施本发明的机器人装置的一个例子。
图1是按照本发明的一机器人装置的示意图；
图2是在计算机屏幕上显示路径的示意图。
具体的实施方式
所示的机器人装置1包括一机械手2，它可枢转地安装在第一和第二支承A和C上，而第一和第二支承A和C被安装成可分别沿着第一和第二轨道3和4滑动。
第一轨道3是直线的并在端点Y1和Y2之间延伸。第二轨道4也是直线的并在同一平面内、垂直于第一轨道3、在端点X1和X2之间延伸。机械手2的第一端可枢转地安装在第一支承A，而机械手2端部之间的一点可枢转地安装在第二支承C上。机械手2在第二支承C上的安装也提供了在机械手2和支承C之间的相互滑动。机械手2的自由端B携带一抓具5，抓具5被安装成可握持和释放由机械手装置1携带的零件。
各支承A和C被安装成可沿着它们各自的轨道3和4滑动，并由各自的电动机6和7驱动，来自电动机的驱动通过各自的同步皮带8和9传送。电动机6和7安装在机器人装置1的框架10上。一可编程序的控制器11控制电动机6和7的操作。
较理想的是，通过沿着它们各自的轨道3和4移动支承A和C，带有抓具5的机械手2的自由端B产生沿路径P的移动，通过改变支承A和C的移动，路径P的轨迹可改变。在许多机器人用途中，需要从一个预定的位置只捡起一样物体，然后将它传送至另一个预定位置。所示的机器人装置1特别适合于这种简单的“捡起和放下”操作，尤其是在实施二维操作时，这时，两轨道3和4连同机械手2(从实际观点看，它可能是一个相当靠近又分开的、平行的平面)一起基本上位于同一平面内。
控制器11可通过笛卡尔坐标非常简单地编程，使支承A和C顺序地分别沿Y和X轴移动，这样，机械手2的自由端B沿一系列基本直的线移动。如果支承A和C中的一个从静止状态加速，而支承中的另一个是减速至静止状态，那么路径P的直线部分可能被曲线连接，以便平稳和有效地操作。路径P通常可包括任何形状的曲线或一组曲线(在此曲线包括直线)。
所示的机器人装置1的一个显著的特征是(与许多已知的机器人装置比)电动机6和7不是装载在机械手2上，而是固定在装置1的框架10上。这意味着，机械手可具有非常轻的质量，从而在速度和效率方面具有非常高的性能。例如，在早先的机器人装置能够以每分钟约25周期最高速度操作的情况下，我们发现，如上所述的机器人装置能够达到每分钟约100周期操作，显示了明显增加的速度和效率。
较理想的是，如上所述的机器人装置可简单地和经济地构成。
轨道3和4可另外以互相不同的角度设置，而不必是直线。例如，一个可以是直线的，而另一个是曲线的。轨道和机械手不必在同一个平面内。然而，这种另外的结构可能导致控制器11的编程不简单。
如上所述的电动机6和7一般是旋转驱动电动机。此外，也可使用直线电动机或任何其它的具有适当的驱动传输的原动机。单个原动机通过适当的驱动传输可驱动两个支承A和C。
在一种较佳的布置里，运动P的X、Y(或γ，θ)路线包括一曲线，它在其一阶和二阶导数中是连续的。如果需要，也可指定第三个(或较高阶)导数的连续性。
路线可由一部分或一段以上组成，也可称作沿其长度的“分段的连续”。导数连续性的阶数可在每个部分或段之间指定。
此外，运动(时间—距离)较佳的是沿着路径P、作为一阶和/或二阶导数(速度和加速度)连续曲线被指定。如果需要，三阶导数(跃度)(或较高的)连续性也可指定。所有导数的开始、结束和最大值也可指定。通过指定作为具有上述特征的多项式函数的沿路径P的运动，人们可以确保，该运动是非常平稳的，并具有在运动两端处零加速度及零速度。
设计所需的路径P的一个特别便利的方法是使用NURB(变化的合理的B样条)曲线。NURB曲线具有在其一阶和二阶导数中的理想的连续性性质，并能容易地制造而不需要深奥的知识或使用数学。它可提供有效的和灵活的技术，以确保导数连续性的所需程度，同时允许该曲线几何成形。
样条已经使用了许多年——例如，造船工程师使用一长的、柔性的材料(例如，木头)条——样条——以便通过在选定的位置上施加重力可以将它拉成所需的形状。由于材料的柔性，光滑的曲线将自然地获得。
类似的控制方法可通过在计算机屏幕上显示线条或样条而以绘图方式提供，通过控制影响线条曲率的点，将它拉成所需的形状，该线条的状态通过NURB运算法则确定。
例如，在图2中，显示在计算机屏幕50上的路径P具有端点21和25，以及路径P必须经过的三个中间点22、23、24。控制点31至36作用在路径P的线条15上，以便将它拉成所需的形状。由于线条15被限定成(编程为)具有NURB性质，它响应控制点31至36的移动，相应地表现出如上所述的、例如在其一阶和二阶导数中的连续性。
控制点31至36可通过“揿压和拖拉”鼠标移动方便地在屏幕上移动，直至路径P经过所有的所需的点21至25。控制点31至36可沿另外的路线移动。操作者可具有根据需要增加或减少控制点的便利条件，和/或修改各控制点或所有的控制点的“加权”——即，一个或多个控制点的移动将在线条15的形状上具有的影响程度的选择。
图2还显示了两个障碍物41和42，路径P必须避开它们。调整控制点31至36，从而确保一定避开这些障碍物。
因此，操作者可用少量的或没有计算机编程知识就能容易地设计一条新的路径P。通过CAD(计算机辅助设计)程序在计算机屏幕50上显示了一平面图(或垂直面)，具有控制点31至36(或按需)的线条15被叠加在平面图上。然后，控制点31至36被操纵形成线条15，以便在限定的端点之间采用需要的曲线形状，该线条经过限定的中间点和/或避开限定的障碍物。
作为操纵控制点31至36的一种替换，操作者可以指定端点和中间点21至25，以及任何障碍物41和42，而线条15的NURB曲线形状可利用NURB运算法则从这些给定的点插入。
虽然本发明的实施例的上述例子以二维形式给出，但可以理解，上述原理也可容易地适用于三维。例如，图1的实施例可通过增加垂直于所示的图的轨道而被修改。
虽然线条15的曲线形状可以NURB形式方便地描述，该形式提供了描述曲线形状的非常简洁的数学方法，但它也可以利用其它的多项式形式来描述。
操作者也可指定零速度的点和在任何端点或中间点处的停留时间，运动的多项式函数可用最少的经过时间(最大的平均速度)由此获得，而且具有在其一阶和二阶(以及可选择的三阶)导数中的连续的曲线的理想的特征。
使用这种技术的优点是，运动可在两点(开始和结束)之间非常平稳和非常快速。使用NURB控制点简单地引导路径越过任何位于其间的障碍物还可使它在端点之间自动最佳化。
因此，使用者可使用几何学上的“控制点”或者对该曲线插入一组使用者限定的2D或3D点来以二维或三维方式指定路径P的形状，“控制点”允许使用者交互地可视地形成该曲线同时维持上述的连续性。
使用绘图显示，有助于操作者限定避开障碍物的运动。该运动可是快速的和平稳的，不必由操作者来指定它该怎么做。
在本说明书里，动词“包括”具有其标准的字典含义，表示不排它的包含。即，使用单词“包括”(或其派生词的任何一种)以包含一个特征或多个特征，并不排斥也包含其它特征的可能性。
读者的注意被引向与本申请有关的所有的和任何一个在先文件，并被引向与本申请有关的与本说明书同时和在先提交的所有的或任何一份文件，它们是公开的以便与本说明书一起公开检查，所有这些文件的内容在这里被参考引用。
在本说明书(包括任何附后的权利要求书、摘要和附图)里所述的所有特征，和/或这里所述的任何方法或工艺的所有步骤，可以任何组合结合，除了至少这些特征和/或步骤是互相排斥的组合。
本说明书(包括任何附后的权利要求书、摘要和附图)里所述的每个特征可用其它的、用作相同的、等价的或类似的目的的特征代替，除非另外特别说明。这样，除非另外特别说明，所述的各个特征只是一系列等价的或类似的特征的一个例子。
本发明不限于上述实施例的细节。本发明可延伸至说明书(包括任何附后的权利要求书、摘要和附图)所述的特征的任何新颖的一种或任何新颖的组合，或延伸至这里所述的任何方法或工艺的步骤的任何新颖的一种和任何新颖的组合。

Claims (36)

1.一种机器人装置，包括：
(1)在第一和第二端点之间延伸的第一轨道；
(2)第二轨道，不平行于第一轨道，在第三和第四端点之间延伸；
(3)第一支承，安装成可沿着在所述第一和第二端点之间的所述第一轨道移动；
(4)第二支承，安装成可沿着在所述第三和第四端点之间的所述第二轨道移动；
(5)驱动装置，驱动所述第一和第二支承沿着在它们各自的端点之间的它们各自的轨道移动；
(6)机械手，其第一部位可枢转地安装在所述第一支承上，与其第一部位间隔开的其第二部位可枢转地安装在所述第二支承上，这样，所述机械手可相对所述第一和第二支承之一滑动，而所述支承沿所述轨道的移动使所述机械手移动。
2.如权利要求1所述的机器人装置，其特征在于，所述轨道位于同一平面内，而所述机械手布置成在所述同一平面内或平行于所述同一平面的平面内移动。
3.如权利要求1或2所述的机器人装置，其特征在于，所述轨道的至少一个是直线的。
4.如权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述两轨道是直线的。
5.如权利要求4所述的机器人装置，其特征在于，所述轨道互相垂直。
6.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，所述驱动装置包括驱动所述第一支承的第一驱动装置，以及与第一驱动装置分开的、驱动所述第二支承的第二驱动装置。
7.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，各驱动装置包括安装在机器人装置的框架上的原动机，它们通过驱动传输装置与各支承连接。
8.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，机械手是直线的。
9.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，所述第一部位是所述机械手的第一端，而所述第二部位是机械手两端的中间。
10.如权利要求9所述的机器人装置，其特征在于，所述机械手可只相对所述第一和第二支承的第二支承滑动。
11.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，还包括在所述机械手第三部位处的抓具。
12.如权利要求11所述的机器人装置，其特征在于，所述第三部位是机械手的自由端。
13.如前述权利要求之一所述的机器人装置，其特征在于，还包括控制所述驱动装置的控制装置。
14.如权利要求13所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置可编程，以控制所述驱动装置，使所述机械手沿预定路径行动。
15.如权利要求14所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿由一系列直线组成的预定路径行动。
16.如权利要求14所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿由一系列直线和圆弧组成的预定路径行动。
17.如权利要求14所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被编程以控制所述驱动装置，使所述机械手沿包括由空间坐标的函数限定的曲线的预定路径行动，该函数在其一阶和二阶导数内是连续的。
18.如权利要求17所述的机器人装置，其特征在于，所述函数在其三阶导数内是连续的。
19.如权利要求17或18所述的机器人装置，其特征在于，所述曲线包括NURB(变化的合理的B样条)曲线。
20.如权利要求14至19之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有一阶导数(速度)连续曲线的多项式函数。
21.如权利要求14至20之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间-距离函数包括具有二阶导数(加速度)连续曲线的多项式函数。
22.如权利要求14至21之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间-距离函数包括具有三阶导数(跃度)连续曲线的多项式函数。
23.一种机器人装置，包括被布置成沿一预定路径行动的机械手，该预定路径包括由空间坐标的函数限定的曲线，该函数在其一阶和二阶导数中是连续的。
24.如权利要求23所述的机器人装置，其特征在于，所述函数在其三阶导数中是连续的。
25.如权利要求23或24所述的机器人装置，其特征在于，所述曲线包括NURB(变化的合理的B样条)曲线。
26.如权利要求23至25之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有一阶导数(速度)连续曲线的多项式函数。
27.如权利要求23至26之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有二阶导数(加速度)连续曲线的多项式函数。
28.如权利要求23至27之一所述的机器人装置，其特征在于，所述控制装置被布置成控制所述驱动装置，这样，沿所述路径的运动的时间—距离函数包括具有三阶导数(跃度)连续曲线的多项式函数。
29.一种参考附图、基本上如上所述的机器人装置。
30.一种构造具有机械手的机器人装置的方法，该方法包括以下步骤：
(1)计算机械手沿其移动的路径，该路径包括由空间坐标的函数限定的曲线，该曲线在其一阶和二阶导数中是连续的；以及
(2)强制机械手沿所述路径移动。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括在一屏幕上显示一曲线和修改该曲线形状以限定所述路径的步骤。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述修改步骤通过拖拉控制点实现，这些控制点与所述曲线间隔开，它们的位置影响所述曲线的形状。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括在所述路径上输入预定点的坐标、以及从所述点插入所述曲线的步骤。
34.如权利要求31、32或33所述的方法，其特征在于，还包括在屏幕上还显示一面积或容积的平面，所述路径位于其中，及所述路径重叠在该平面上。
35.如权利要求30至34之一所述的方法，其特征在于，所述机器人装置是按照权利要求1至29之一所述的。
36.一种构造具有机械手的机器人装置的方法，该方法参考附图、基本上如上所述。
CNB028115732A 2001-06-08 2002-06-10 机器人装置 Expired - Lifetime CN100399219C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0113985.6A GB0113985D0 (en) 2001-06-08 2001-06-08 Robotic devices
GB0113985.6 2001-06-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1514962A true CN1514962A (zh) 2004-07-21
CN100399219C CN100399219C (zh) 2008-07-02

Family

ID=9916193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028115732A Expired - Lifetime CN100399219C (zh) 2001-06-08 2002-06-10 机器人装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7448294B2 (zh)
EP (1) EP1399301B1 (zh)
JP (1) JP4170898B2 (zh)
KR (1) KR20040052509A (zh)
CN (1) CN100399219C (zh)
AT (1) ATE386617T1 (zh)
AU (1) AU2002302770A1 (zh)
DE (1) DE60225137T2 (zh)
ES (1) ES2301643T3 (zh)
GB (2) GB0113985D0 (zh)
WO (1) WO2002100605A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101062561B (zh) * 2006-04-28 2011-07-27 施托布利法韦日公司 机器人操作参数调整方法和装置
CN104209945A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社荏原制作所 机械臂控制装置、基板输送装置、基板处理装置、机械臂控制方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6845295B2 (en) * 2002-03-07 2005-01-18 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robot through a singularity
US7437201B2 (en) 2003-01-14 2008-10-14 Cullen Christopher P Electric motor controller
FR2978791B1 (fr) * 2011-08-05 2013-09-20 Somfy Sas Procede de commande d'un ecran et actionneur adapte pour un tel procede
US9075031B2 (en) 2011-10-11 2015-07-07 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Apparatus for gripping and holding diagnostic cassettes
DE102012015437A1 (de) 2012-08-02 2014-05-15 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Programmiermittel zur Modifikation einer Roboterbahn
DE102015002994A1 (de) 2015-03-09 2016-09-15 Kuka Roboter Gmbh Verändern einer initial vorgegebenen Roboterbahn
CA3028662A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-28 Hypertherm, Inc. Systems and methods for planning paths to guide robots
CN107608313B (zh) * 2017-09-11 2019-09-27 大连理工大学 一种五轴双样条曲线插补速度规划方法
US11413751B2 (en) 2019-02-11 2022-08-16 Hypertherm, Inc. Motion distribution in robotic systems
CN114200931B (zh) * 2021-12-01 2023-06-13 浙江大学 一种基于b样条曲线优化的移动机器人路径平滑方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3093008A (en) * 1959-08-18 1963-06-11 Huntly Engineering & Welding C Remote control for auxiliary transmissions
US3262593A (en) * 1963-07-10 1966-07-26 Gen Mills Inc Wall-mounted support structure
JPS594266B2 (ja) * 1978-07-28 1984-01-28 元田電子工業株式会社 先端制御ロボツト
JPS61257829A (ja) * 1985-04-16 1986-11-15 Murata Mach Ltd 物品パレタイジング用ロボツトシステム
US4652204A (en) * 1985-08-02 1987-03-24 Arnett Edward M Apparatus for handling hazardous materials
JPS6318403A (ja) * 1986-07-10 1988-01-26 Fanuc Ltd オフライン制御実行方法
US4821207A (en) * 1987-04-28 1989-04-11 Ford Motor Company Automated curvilinear path interpolation for industrial robots
SE8804305L (sv) * 1988-11-28 1990-05-29 Fredrik Bror Bengt Lagercrantz Anordning foer att kunna inreglera en robotbalks fria aende mot ett paa foerhand bestaemt positionslaege
JPH0650460B2 (ja) * 1989-10-17 1994-06-29 アプライド バイオシステムズ インコーポレイテッド ロボットインターフェース
JP2718260B2 (ja) * 1990-11-08 1998-02-25 三菱電機株式会社 数値制御装置
US5452981A (en) * 1991-03-06 1995-09-26 Leland D. Blatt Automatic tool changer
JPH05346149A (ja) * 1992-06-11 1993-12-27 Amada Co Ltd 二次元運動装置
US6131097A (en) * 1992-12-02 2000-10-10 Immersion Corporation Haptic authoring
JPH079371A (ja) * 1993-06-29 1995-01-13 Motoda Electron Co Ltd 慣性制御による荷重取扱方法とそのための装置
GB9323259D0 (en) * 1993-11-11 1994-01-05 Armstrong Projects Ltd Improvements in or relating to alignment apparatus
US5458265A (en) * 1993-11-18 1995-10-17 Levi Strauss & Co. Automated garment finishing system
JP2651662B2 (ja) * 1994-10-28 1997-09-10 川崎重工業株式会社 軌道生成方法および軌道生成装置
US5704253A (en) * 1995-03-09 1998-01-06 Georgia Tech Research Corporation Trajectory guidance apparatus and method
JPH09146621A (ja) * 1995-11-01 1997-06-06 Mitsubishi Electric Corp ロボットのシミュレーション装置
US5923139A (en) * 1996-02-23 1999-07-13 Northwestern University Passive robotic constraint devices using non-holonomic transmission elements
EP0858626B1 (en) * 1996-09-02 2002-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Control by means of a set-point generator
US6151981A (en) * 1997-07-24 2000-11-28 Costa; Larry J. Two-axis cartesian robot
US5973678A (en) * 1997-08-29 1999-10-26 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for manipulating a three-dimensional object utilizing a force feedback interface
EP0995555A1 (de) * 1998-10-15 2000-04-26 Tecan AG Robotarm
US6114825A (en) * 1998-11-18 2000-09-05 Control Technology Corporation Method and apparatus for state path generation in a controlled system
US6356829B1 (en) * 1999-08-02 2002-03-12 Case Corporation Unified control of a work implement
TW471084B (en) * 1999-12-22 2002-01-01 Jel Kk Transfer arm
JP3900789B2 (ja) * 2000-04-14 2007-04-04 セイコーエプソン株式会社 モータの速度・加速度決定方法、加減速生成方法、加減速制御方法、加減速制御装置及びモータ制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101062561B (zh) * 2006-04-28 2011-07-27 施托布利法韦日公司 机器人操作参数调整方法和装置
CN104209945A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 株式会社荏原制作所 机械臂控制装置、基板输送装置、基板处理装置、机械臂控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
ATE386617T1 (de) 2008-03-15
WO2002100605A2 (en) 2002-12-19
EP1399301A2 (en) 2004-03-24
US20040158356A1 (en) 2004-08-12
DE60225137D1 (de) 2008-04-03
EP1399301B1 (en) 2008-02-20
KR20040052509A (ko) 2004-06-23
CN100399219C (zh) 2008-07-02
DE60225137T2 (de) 2009-02-12
JP2004533334A (ja) 2004-11-04
ES2301643T3 (es) 2008-07-01
GB2378433B (en) 2004-03-10
AU2002302770A1 (en) 2002-12-23
GB2378433A (en) 2003-02-12
US7448294B2 (en) 2008-11-11
GB0213199D0 (en) 2002-07-17
JP4170898B2 (ja) 2008-10-22
GB0113985D0 (en) 2001-08-01
WO2002100605A3 (en) 2003-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1514962A (zh) 机器人装置
Jin et al. A parallel-based path generation method for fused deposition modeling
CN1149456C (zh) 虚拟教入系统
CN1907655A (zh) 机器人程序设计装置
CN1499193A (zh) X射线透视装置
CN1461460A (zh) 动画创建程序
CN1284784A (zh) 控制用于驱动机器人的电机的速度的方法
CN1037537C (zh) 缝纫系统
CN107073611A (zh) 数控装置
CN1191063A (zh) 电子零部件装配方法和装置
CN105459214A (zh) 一种木制品加工用刨木机
CN101045294A (zh) 多向式抓取装置
CN1285449C (zh) 多边形对象多指抓取规划方法与装置
CN1138194C (zh) 用于控制三维位置和方向的并行机构
CN1378903A (zh) 多轴穿孔装置
CN1610607A (zh) 管子部件的组装设备
CN1144160C (zh) 动画制作的方法和系统
JP5154555B2 (ja) 花崗岩または他の堅い材料を切断するブロック切断ギャングソー、および対応する切断方法
CN2484156Y (zh) 一种柔索驱动三自由度并联机构
CN218751656U (zh) 可任意变距的多手指丝卷抓取装置
JP2540439B2 (ja) レリ―フ状陶板の製造方法とその製造装置
CN1108738C (zh) 元件进给方法及其装置
KR101421449B1 (ko) 롤, 피치, 요 회전에 대하여 입력과 출력을 가지는 햅틱 디바이스
JP4765082B2 (ja) 造波装置
CN203850264U (zh) 集成电路收料管双层自动排管机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080702