ES2301643T3 - Dispositivos roboticos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo robótico (1) que comprende: a. una primera pista (3) que se extiende entre un primer y un segundo puntos de extremo (Y1, Y2); b. una segunda pista (4), no paralela a la primera pista (3), que se extiende entre un tercer y un cuarto puntos de extremo (X1, X2); c. un primer soporte (A) montado para moverse a lo largo de dicha primera pista (3) entre dichos primer y segundo puntos de extremo (Y1, Y2); d. un segundo soporte (C) montado para moverse a lo largo de dicha segunda pista (4) entre dichos tercer y cuarto puntos de extremo (X1, X2); e. medios de accionamiento (6, 7) para conducir dichos primer y segundo soportes (A, C) a lo largo de sus respectivas pistas (3, 4) entre sus respectivos puntos de extremo (X1, X2 y Y1, Y2); y f. un brazo robótico (2) montado de forma pivotante sobre dicho primer soporte (A) en una primera ubicación de dicho brazo (2), y montado de forma pivotante sobre dicho soporte (C) en una segunda ubicación sobre dicho brazo (2), separado de dicha primera ubicación, de forma tal que el movimiento de dichos soportes (A, C) a lo largo de dichas pistas (3, 4) produce el movimiento de dicho brazo robótico (2); caracterizado por el hecho de que dicho brazo robótico (2) está montado de forma tal que puede deslizarse respecto a uno de dichos primer y segundo soportes (A, C).
Description
Dispositivos robóticos.
Esta invención se refiere a dispositivos
robóticos.
Las realizaciones preferidas de la invención
pretenden proporcionar dispositivos robóticos que sean simples y
baratos de fabricar, pero que sin embargo, puedan operar con alta
velocidad y eficiencia.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un dispositivo robótico que comprende:
a. Una primera pista que se extiende entre un
primer y un segundo punto de extremo;
b. Una segunda pista, no paralela a la primera
pista, que se extiende entre un tercer y un cuarto punto de
extremo;
c. Un primer soporte montado para un movimiento
a lo largo de dicha primera pista entre dichos primer y segundo
puntos de extremo;
d. Un segundo soporte montado para un movimiento
lo largo de dicha segunda pista entre dichos tercer y cuarto puntos
de extremo;
e. Medios de accionamiento para conducir dichos
primero y segundo soportes a lo largo de sus respectivas pistas
entre sus respectivos puntos de extremo; y
f. Un brazo robótico montado de forma pivotante
sobredicho primer soporte en una primera ubicación sobredicho
brazo, y montado de forma pivotante sobredicho segundo soporte en
una segunda ubicación sobredicho brazo, separado de dicha primer
ubicación, de forma tal que el movimiento de dichos soportes a lo
largo de dicha pistas provoca el movimiento de dicho brazo
robótico.
Dicho dispositivo robótico se describe en el
documento US 5148091.
En la presente invención dicho brazo robótico
está montado de forma tal que puede deslizarse respecto a uno de
dichos primer y segundo soportes.
Preferentemente, dichas pistas se encuentran en
un plano común, y dicho brazo está dispuesto para moverse en dicho
plano común o en un plano paralelo al dicho plano común.
Preferentemente, por lo menos una de dichas
pistas es rectilínea.
Preferentemente, ambas pistas son
rectilíneas.
Preferentemente, dichas pistas son mutuamente
ortogonales.
Preferentemente, dichos medios de accionamiento
comprenden un primer medio de accionamiento para conducir dicho
primero soporte y un segundo medio de accionamiento, separado del
primer medio de accionamiento, para conducir dicho segundo
soporte.
Preferentemente, el o cada uno de dichos medios
de accionamiento comprende una máquina motriz montada sobre un
bastidor del dispositivo y conectada a o a cada soporte respectivo
por medio de un medio de transmisión de accionamiento.
Preferentemente, el brazo robótico es
rectilíneo.
Preferentemente, dicha primera ubicación está en
un primer extremo del brazo robótico y dicha segundo ubicación es
intermedia entre los extremos del brazo robótico.
Preferentemente, dicho brazo puede deslizarse
respecto sólo al segundo de dichos primero y segundo soportes.
Preferentemente, un dispositivo robótico como el
anterior comprende además medios de sujeción en una tercera
ubicación sobre dicho brazo robótico.
Preferentemente, dicha tercera ubicación está en
un extremo libre del brazo robótico.
Preferentemente, un dispositivo robótico como el
anterior comprende además medios de control para controlar dicho
medio de accionamiento.
Preferentemente, dicho medio de control es
programable, para controlar que dichos medios de accionamiento
hagan que dicho brazo robótico siga una trayectoria
predeterminada.
Dicho medio de control puede programarse para
controlar que dicho medio de accionamiento hagan que dicho brazo
robótico siga una trayectoria predeterminada compuesta por una serie
de líneas rectas.
Dichos medios de control pueden programarse para
controlar que dichos medios de accionamiento a la que dicho brazo
robótico siga una trayectoria predeterminada compuesta por una serie
de líneas rectas y arcos circulares.
Preferentemente, dicho medio de control está
programado para controlar que dichos medios de accionamiento hagan
que dicho brazo robótico siga una trayectoria predeterminada que
comprende una curva definida mediante una función de coordenadas
espaciales que es continua tanto en su primera como en su segunda
derivada.
Preferentemente, dicha función es continua en su
tercera derivada.
Preferentemente dicha curva comprende una curva
NURB (B-spline racional no uniforme).
Preferentemente, dichos medios de control están
dispuesto para controlar dichos medios de accionamiento de de forma
tal que la función de tiempo-distancia de movimiento
a lo largo de dicho territorio comprende una función polinominal
que tiene una curva continua de la primera derivada (velocidad).
Preferentemente, dichos medios de control están
dispuestos para controlar dichos medios de accionamiento de forma
tal que la función de tiempo-distancia de movimiento
a lo largo de dicha trayectoria comprende una función polinominal
que tiene una curva continua de la segunda derivada
(aceleración).
Preferentemente, dichos medios de control están
dispuestos para controlar dichos medios de accionamiento de forma
tal que la función de tiempo-distancia de movimiento
a lo largo de dicha trayectoria comprende una función polinominal
que tiene una curva continua de la tercera derivada (sacudida).
En otro aspecto, la invención proporcionó un
procedimiento para operar un dispositivo robótico según cualquiera
de los aspectos anteriores de la invención, comprendiendo
procedimiento las etapas de calcular una trayectoria a lo largo de
la cual debe desplazarse el brazo robótico, y obligando al brazo
robótico a desplazarse a lo largo de dicha trayectoria.
Preferentemente, dicho procedimiento incluye las
etapas de exponer una curva sobre una pantalla, y modificar la
forma de la curva para definir dicha trayectoria.
Preferentemente, dicha etapa de modificación se
realiza moviendo con un movimiento de ratón de "clicar y
arrastrar" los puntos de control que están separados de dicha
curva y las posiciones de los cuales afectan la forma de dicha
curva.
Preferentemente, dicho procedimiento incluye la
etapa de exponer también sobre una pantalla el plano de un área o
volumen en el cual dicha trayectoria debe ubicarse, y sobre dicho
plano se superpone dicha trayectoria.
Para un mejor entendimiento de la invención, y
para mostrar cómo las realizaciones de la misma pueden llevarse a
efecto, se hará ahora referencia, a modo de ejemplo, al dibujo del
gramático adjunto, en el cual:
La figura 1 ilustra un ejemplo de un dispositivo
robótico que realiza la presente invención; y
La figura 2 ilustra un procedimiento de control
para un dispositivo robótico.
El dispositivo robótico 1 ilustrado en la figura
1 comprende un brazo robótico 2 que está montado de forma pivotante
sobre un primer y un segundo soporte A y C, que a su vez están
montados para un movimiento deslizante a lo largo de una primera y
una segunda pista 3 y 4 respectivamente.
La primera pista 3 es rectilínea y se extiende
entre los puntos de extremo Y1 y Y2. La segunda pista 4 también es
rectilínea y se extiende ortogonalmente respecto a la primera pista
3, en el mismo plano, entre respectivos puntos de extremo X1 y X2.
El brazo robótico 2 está montado de forma pivotante sobre el primer
soporte A en un primer extremo del brazo 2, y está montado de forma
pivotante sobre el segundo soporte C en un punto entre los extremos
del brazo 2. El montaje del brazo 2 sobre el segundo soporte C
también permite el deslizamiento mutuo entre el brazo 2 y en
soporte C. En su extremo libre B, el brazo robótico 2 transporta una
pinza 5, dispuesta para sujetar y liberar partes a ser
transportadas por el dispositivo robótico 1.
Cada uno de los soportes A y C está montado para
un movimiento deslizante a lo largo de su respectiva pista 3 y 4, y
es accionado por un motor respectivo 6 y 7, a partir del cual se
transmite movimiento mediante una respectiva correa dentada 8 y 9.
Los motores 6 y 7 están montados sobre un bastidor 10 del
dispositivo robótico 1. Un controlador programable 11 controla la
operación de los motores 6 y 7.
Se aprecia ya que, mediante el movimiento de los
soportes A y C a lo largo de sus respectivas pistas 3 y 4, el
extremo libre B del brazo robótico 2, con la pinza 5, hace que se
mueva a lo largo de una trayectoria P, cuyo lugar puede variarse
mediante la variación de los movimientos de los soportes A y C. en
muchas aplicaciones góticas, simplemente se desea recoger un
artículo desde una ubicación predeterminada y transferirlo a otra
ubicación predeterminada. El dispositivo robótico ilustrado 1 es
particularmente adecuado para dichas operaciones simples de
"recoger y colocar", especialmente cuando llevan a cabo como
una operación bidimensional, donde las dos pistas 3 y 4 se
encuentran sustancialmente en el mismo plano, junto con el brazo
robótico 2 (el cual puede, desde un punto de vista práctico, estar
en un plano separado relativamente poco, paralelo).
El controlador 11 puede ser programado muy
simplemente a través de coordenadas cartesiana es para hacer que
los soportes A y C se muevan secuencialmente a lo largo de ejes x e
y respectivamente, de forma tal que el extremo libre B del brazo
robótico 2 se mueve en una serie de líneas sustancialmente rectas.
Si uno de los soportes A y C se acelera respecto al resto en caso
que el otro de los soportes esté siendo de desacelerado respecto al
resto, entonces las porciones de línea recta de la trayectoria P
puede unirse mediante curvas, para una operación más suave y
eficiente. La trayectoria P puede, en general, comprender cualquier
curva formada o series de curvas (una curva aquí que incluye una
línea recta).
Una característica significativa del dispositivo
robótico 1 representado es que, en contraste con la mayoría de
dispositivos robóticos conocidos, los motores 6 y 7 no están
colocados sobre el brazo robótico 2, sino que están fijados al
bastidor 10 del dispositivo 1. Esto significa que el brazo robótico
2 puede tener una masa muy pequeña, resultando en un rendimiento
muy alto en términos de velocidad y eficiencia. Por ejemplo, en
situaciones donde dispositivos robóticos anteriores han podido
cooperar con una velocidad máxima de aproximadamente 25 ciclos por
minuto, hemos encontrado que un dispositivo robótico tal como se ha
representado puede funcionar hasta 100 ciclos por minuto,
representando una velocidad y una eficiencia muy aumentadas.
Se apreciará que un dispositivo robótico tal
como se ha representado se puede construir de una manera simple y
económica.
Las pistas tales como 3 y 4 se pueden colocar
alternativamente en un ángulo diferente entre sí, y no han de ser
necesariamente rectilíneas. Por ejemplo, una podría ser rectilínea y
la otra curvada. Las pistas y el brazo robótico no necesitan estar
en el mismo plano. Sin embargo, estas configuraciones alternativas
pueden implicar una programación menos simple de un controlador tal
como 11.
Los motores 6 y 7 tal como se han representado
pueden ser típicamente motores de accionamiento rotativos.
Alternativamente, se pueden utilizar motores lineales o cualquier
otra máquina motriz con transmisiones de accionamiento adecuadas.
Una única máquina motriz puede accionar ambos soportes A y C
mediante transmisiones de accionamiento adecuadas.
En una disposición preferida, la trayectoria X,
Y (o r, theta) de movimiento P comprende una curva que es continua
en su primera y segunda derivadas. Si se requiere, también se puede
especificar una continuidad derivada de tercer (o mayor) orden.
La trayectoria supo de forma a partir de más de
una sección o segmento y se puede indicar como "continua como una
pieza" a lo largo de su longitud. El orden de la derivada para
satisfacer una curva continua se puede especificar entre cada
sección o segmento.
Además, el movimiento
(tiempo-distancia) se especifica preferiblemente a
lo largo de la trayectoria P como una primera y/o segunda derivada
(velocidad y aceleración) curva continua. Si se requiere, también se
puede especificar una tercera continuidad derivada (sacudida) (o
mayor). Los colores inicial, final y máximo de toda las derivadas
también se pueden especificar. Especificando el movimiento a lo
largo de la trayectoria P como una función polinomial con los
atributos anteriores, uno puede asegurar que el movimiento es muy
uniforme y tiene una aceleración cero, así como una velocidad cero
en los dos extremos del movimiento.
Una manera particularmente ventajosa de diseñar
la trayectoria deseada P es mediante una curva NURB
(B-spline racional no uniforme). Una curva NURB
tiene las propiedades deseadas de continuidad en su primera y
segunda derivadas, y se puede manipular fácilmente sin implicar un
conocimiento o uso profundo de las matemáticas. Puede proporcionar
una técnica eficiente y flexible que asegura el orden deseado de la
derivada para satisfacer una curva continua, mientras permite que
la curva se conforme geométricamente.
Los splines se han utilizado durante muchos años
- los constructores de barcos, por ejemplo, utilizarían una banda
larga y flexible de material (por ejemplo, de madera) - un spline -
que se podría estirar a la forma deseada mediante la aplicación de
pesos en puntos elegidos. Debido a las propiedades flexibles del
material, resultarían de manera natural curvas lisas.
Un procedimiento análogo de control hubo
operación se puede proporcionar gráficamente mediante la
visualización de una línea, o spline, en una pantalla de ordenador,
y estirando la en una forma deseada mediante puntos de control que
afectan a la curvatura de la línea, estando definido el
comportamiento de la línea mediante un algoritmo NURB.
Por ejemplo, en la figura 2, la trayectoria P
mostraban una pantalla de ordenador 50 tiene unos puntos de extremo
21 y 25, y tres puntos intermedios 22, 23 y 24 a través de los
cuales ha de pasar la trayectoria P. Unos puntos de control 31 a 36
actúan sobre la línea 15 de la trayectoria P para estirarla en la
forma deseada. Como la línea 15 está definida (programada) para
tener las propiedades de un NURB, responde a los movimientos de los
puntos de control 31 a 36 para comportarse en consecuencia con, por
ejemplo, continuidad en su primera y segunda derivadas, tal como se
ha mencionado anteriormente.
Los puntos de control 31 a 36 puede moverse
convenientemente en la pantalla mediante un movimiento del ratón de
"clicar y arrastrar", hasta que la trayectoria P pasa a través
de todos los puntos deseados 21 a 25. Los puntos de control 31 a 36
se pueden mover de maneras alternativas. Un operador puede tener la
facilidad de añadir y retirar puntos de control tal como se desee,
y/o la opción de modificar el "peso" de los puntos individuales
de control o todos los puntos de control - es decir, el grado del
sexto que tendrá el movimiento de uno o más puntos de control en la
forma de la línea 15.
La figura 2 también muestra dos obstáculos 41 y
42 que la trayectoria P ha de evitar. Los puntos de control 31 36
se ajustan para asegurar que efectivamente se evitan los
obstáculos.
Así, un operador puede diseñar fácilmente una
nueva trayectoria P con poco o ningún requerimiento de programación
informática. Un plano de suelo (o plano vertical) se muestra en la
pantalla del ordenador 50 mediante un programa de CAD (Diseño
Asistido por Ordenador), y la línea 15 con los puntos de control 31
a 36 (o como se desee) se superponen en el plano del suelo. Los
puntos de control 31 a 36 se manipulan a continuación para conformar
la línea 15 para adoptar una forma de curva deseada, entre puntos
de extremo definidos, que pasan a través de puntos intermedios
definidos, y/o evitar los obstáculos definidos.
Como una alternativa a la manipulación de los
puntos de control 31 a 36, un operador puede especificar el extremo
y los puntos intermedios 21 a 25, junto con cualquier obstáculo tal
como 41 y 42, y la forma de la curva NURB de la línea 15 se puede
interpolar a partir de esos puntos dados, utilizando un algoritmo
NURB.
Aunque los ejemplos anteriores de realizaciones
de la invención se dan en dos dimensiones, se puede apreciar que
los principios se pueden adaptar fácilmente a tres dimensiones. Por
ejemplo, la realización de la figura 1 se puede adaptar añadiendo
pistas ortogonales a las mostradas.
Aunque la forma curva de la línea 15 se puede
describir convenientemente en forma NURB, que proporciona una forma
matemática muy compacta de describir la forma de la curva, se puede
describir alternativamente utilizando otras formas
polinomiales.
El operador también puede definir puntos de
velocidad cero y tiempo pasado en cualquier extremo o puntos
intermedios, a partir de los cuales se puede derivar una función
polinomial de movimiento con un tiempo de tránsito mínimo
(velocidad promedio máxima), pero con atributos deseables de curvas
continuas en su primera y segunda (y opcionalmente tercera)
derivadas.
La ventaja de utilizar una técnica de este tipo
es que el movimiento puede ser muy uniforme y muy rápido entre dos
puntos (inicio y final). También se puede optimizar por sí mismo
entre los puntos de extremo, utilizando puntos de control NURB
simplemente para guiar la trayectoria sobre cualquier obstáculo
dispuesto entre los mismos.
Así, un usuario puede especificar la forma de la
trayectoria P en dos o tres dimensiones utilizando "puntos de
control" geométricos que permiten al usuario con forma
visualmente de manera interactiva la curva mientras se mantiene la
continuidad descrita anteriormente, o para la curva para interpolar
una serie de puntos en dos o tres dimensiones definidos por el
usuario.
Utilizando una visualización gráfica, es fácil
para el operador definir un movimiento que critique obstáculos. El
movimiento puede ser rápido y uniforme sin que el operador tenga que
especificar cómo se realiza.
En esta memoria, el verbo "comprende" tiene
su significado normal del diccionario, para indicar una inclusión
no exclusiva. Es decir, el uso de la palabra "comprende" (o
cualquiera de sus derivados) para incluir una característica o más,
no excluye la posibilidad de incluir también otras
características.
Claims (27)
1. Dispositivo robótico (1) que comprende:
a. una primera pista (3) que se extiende entre
un primer y un segundo puntos de extremo (Y1, Y2);
b. una segunda pista (4), no paralela a la
primera pista (3), que se extiende entre un tercer y un cuarto
puntos de extremo (X1, X2);
c. un primer soporte (A) montado para moverse a
lo largo de dicha primera pista (3) entre dichos primer y segundo
puntos de extremo (Y1, Y2);
d. un segundo soporte (C) montado para moverse a
lo largo de dicha segunda pista (4) entre dichos tercer y cuarto
puntos de extremo (X1, X2);
e. medios de accionamiento (6, 7) para conducir
dichos primer y segundo soportes (A, C) a lo largo de sus
respectivas pistas (3, 4) entre sus respectivos puntos de extremo
(X1, X2 y Y1, Y2); y
f. un brazo robótico (2) montado de forma
pivotante sobre dicho primer soporte (A) en una primera ubicación
de dicho brazo (2), y montado de forma pivotante sobre dicho soporte
(C) en una segunda ubicación sobre dicho brazo (2), separado de
dicha primera ubicación, de forma tal que el movimiento de dichos
soportes (A, C) a lo largo de dichas pistas (3, 4) produce el
movimiento de dicho brazo robótico (2);
caracterizado por el hecho de que dicho
brazo robótico (2) está montado de forma tal que puede deslizarse
respecto a uno de dichos primer y segundo soportes (A, C).
2. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 1, en el que dichas pistas (3, 4) se hallan en un
plano común, y dicho brazo (2) está dispuesto para moverse en dicho
plano común o en un plano paralelo a dicho plano común.
3. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 1 ó 2, en el que al menos una de dichas pistas (3, 4)
es rectilínea.
4. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 3, en el que ambas de dichas pistas (3, 4) son
rectilíneas.
5. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 4, en el que dichas pistas (3, 4) son mutuamente
ortogonales.
6. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que dichos medios de
accionamiento (6, 7) comprenden un primer medio de accionamiento (6)
para conducir dicho primer soporte (A) y un segundo medio de
accionamiento (7), separado del primer medio de accionamiento (6),
para conducir dicho segundo soporte (C).
7. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el o cada uno de dichos
medios de accionamiento (6, 7) comprende una maquinaria motriz
montada sobre un bastidor (10) del dispositivo (1) y conectada con
el o con cada soporte respectivo (A, C) a través de medios de
transmisión (8, 9).
8. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el brazo robótico (2) es
rectilíneo.
9. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que dicha primera ubicación
es en un primer extremo del brazo robótico (2) y dicha segunda
ubicación es en los extremos intermedios del brazo robótico
(2).
10. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 9, en el que dicho brazo (2) puede deslizarse
respecto a sólo el segundo (C) de dichos primer y segundo soportes
(A, C).
11. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios de
sujeción (5) en una tercera ubicación (B) de dicho brazo robótico
(2).
12. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 11, en el que dicha tercera ubicación (B) está en un
extremo libre del brazo robótico (2).
13. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, que comprende además medios de
control (11) para controlar dichos medios de accionamiento (6,
7).
14. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 13, en el que dicho medio de control (11) es
programable, para controlar que dichos medios de accionamiento (6,
7) hagan que dicho brazo robótico (2) siga una trayectoria
predeterminada (P).
15. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 14, en el que dicho medio de control (11) está
programado para controlar que dichos medios de accionamiento (6, 7)
hagan que dicho brazo robótico (2) siga una trayectoria
predeterminada (P) compuesta de una serie de líneas rectas.
16. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 14, en el que dichos medios de control (11) están
programados para controlar dichos medios de accionamiento (6, 7)
para provocar que dicho brazo del robot (2) siga una trayectoria
predeterminada (P) compuesta de una serie de líneas rectas y arcos
circulares.
17. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 14, en el que dichos medios de control (11) están
programados para controlar dichos medios de accionamiento (6, 7)
para provocar que dicho brazo del robot (2) siga una trayectoria
predeterminada (P) que comprende una curva definida mediante una
función de coordenadas espaciales que es continua en su primera y
segunda derivadas.
18. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 17, en el que dicha función es continua en su tercera
derivada.
19. Dispositivo robótico (1) según la
reivindicación 17 ó 18, en el que dicha curva comprende una curva
NURB (B-spline racional no uniforme).
20. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 14 a 19, en el que dichos medios de control
(11) están dispuestos para controlar dichos medios de accionamiento
(6, 7) de manera que la función tiempo-distancia de
movimiento a lo largo de dicha trayectoria (P) comprende una función
polinomial que tiene una primera derivada (velocidad) continua
curva.
21. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 14 a 20, en el que dichos medios de control
(11) están dispuestos para controlar dichos medios de accionamiento
(6, 7) de manera que la función tiempo-distancia de
movimiento a lo largo de dicha trayectoria (P) comprende una función
polinomial que tiene una segunda derivada (aceleración) continua
curva.
22. Dispositivo robótico (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 14 a 21, en el que dichos medios de control
(11) están dispuestos para controlar dichos medios de accionamiento
(6, 7) de manera que la función tiempo-distancia de
movimiento a lo largo de dicha trayectoria (P) comprende una función
polinomial que tiene una tercera derivada (sacudida) continua
curva.
23. Procedimiento para operar un dispositivo
robótico (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
comprendiendo el procedimiento las etapas de calcular una
trayectoria (P) a lo largo de la cual se desplaza el brazo robot
(2), y de restringir el brazo robot (2) para que se desplace a lo
largo de dicha trayectoria (P).
24. Procedimiento según la reivindicación 23,
que incluye las etapas visualizan una curva en una pantalla, y
modificar la forma de la curva para definir dicha trayectoria
(P).
25. Procedimiento según la reivindicación 24, en
el que dicha etapa de modificación se realizan moviendo con un
movimiento del ratón de "clicar y arrastrar" unos puntos de
control (31-36) que están separados de dicha curva
y cuyas posiciones afectan la forma de dicha curva.
26. Procedimiento según la reivindicación 23,
que incluye las etapas de introducir coordenadas de puntos
predeterminados (21-25) en dicha trayectoria (P) e
interpolar dicha curva desde dichos puntos
(21-25).
27. Procedimiento según la reivindicación 24, 25
ó 26, que incluye la etapa de visualizar también en la pantalla un
plano de un área o volumen en el que se ha de localizar dicha
trayectoria (P), y bajo cuyo plano se superpone dicha trayectoria
(P).
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|---|---|---|---|---|
| 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 |
| FR2900360B1 (fr) * | 2006-04-28 | 2008-06-20 | Staubli Faverges Sca | Procede et dispositif de reglage de parametres de fonctionnement d'un robot, programme et support d'enregistrement pour ce procede |
| 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 |
| JP2014233774A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 株式会社荏原製作所 | ロボットアーム制御装置、基板搬送装置、基板処理装置、ロボットアーム制御方法およびプログラム |
| 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 |
| EP3924152A1 (en) | 2019-02-11 | 2021-12-22 | Hypertherm, INC. | Motion distribution in robotic systems |
| DE112021002352T5 (de) * | 2020-07-10 | 2023-02-23 | Fanuc Corporation | Trajektorienerzeugungsvorrichtung und automatische positionssteuervorrichtung |
| 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 |
| US20240286280A1 (en) * | 2023-02-24 | 2024-08-29 | Sanctuary Cognitive Systems Corporation | Method and system of generating a feasible smooth reference trajectory for an actuator |
Family Cites Families (28)
| 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 |
| ATE150879T1 (de) * | 1989-10-17 | 1997-04-15 | Perkin Elmer Corp | Robotische schnittstelle |
| 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 |
| JPH11514774A (ja) * | 1996-09-02 | 1999-12-14 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 設定値生成器を用いての制御 |
| 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 |
-
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