ES2318051T3 - Sistema y procedimiento de comunicacion entre un robot industrial y un dispositivo de control de operador portatil (tpu). - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de control de operador portátil, TPU, (4) para enseñar y operar manualmente un manipulador (2) en un sistema de robot industrial incluyendo una unidad de control (3), caracterizado porque el TPU (4) está adaptado para comunicación con la unidad de control (3) mediante un enlace de datos (5) cuando esté colocado dentro de una zona definida, y porque el dispositivo de control de operador (4) incluye medios indicadores (10) dispuestos para indicar un enlace de datos interrumpido (5) mediante realimentación táctil por percepción táctil al cuerpo (14) de un operador que pone el TPU (4) a una posición fuera de la zona definida (A).
Description
Sistema y procedimiento de comunicación entre un
robot industrial y un dispositivo de control de operador partátil
(TPU).
La presente invención se refiere a un sistema de
robot industrial, incluyendo un manipulador y una unidad de control
que tiene medios para operar automáticamente el manipulador. Un
dispositivo de control de operador portátil está conectado a la
unidad de control que tiene medios para enseñar y operar manualmente
el manipulador. La invención también se refiere a un método para
comunicación en un sistema de robot industrial. La invención se
refiere especialmente a un control de comunicación. En particular la
invención se refiere a una unidad de instrucción colgante
inalámbrica.
Un dispositivo de control de operador es un
dispositivo de control de operador portátil denominado a
continuación una unidad de instrucción colgante, TPU. Un TPU
incluye normalmente medios de control de operador y una unidad de
visualización. Los medios de control de operador son generalmente un
joystick, una bola, un conjunto de botones o cualquier combinación
de estos.
Un robot industrial está programado para llevar
a la práctica un trabajo o un ciclo de trabajo a lo largo de un
recorrido operativo. Con el fin de programar o enseñar al robot el
ciclo de trabajo, el robot es manipulado a posiciones a lo largo
del recorrido operativo deseado. Estas posiciones se almacenan como
instrucciones en una memoria en la unidad de control. También se
puede almacenar en la memoria otra información, tal como la
velocidad deseada de movimiento del robot. Las instrucciones de
programa son ejecutadas durante la operación del robot, haciendo
por ello que el robot opere como se desee.
Un robot opera en dos modos al menos: automático
y manual. Mediante la conmutación de una tecla selectora de modo en
un panel de control en la unidad de control se elige el modo en el
que operará el robot. Cuando el robot está en el modo manual, el
TPU tiene el derecho exclusivo de operar el robot y por ello ningún
otro dispositivo de control operativo o unidad de control puede
controlar el robot.
Un robot industrial se coloca generalmente en
celdas de robot con el fin de facilitar la automatización de una
serie compleja de acciones en condiciones seguras. Cuando uno de los
robots en una celda de robot ha de ser operado bajo control manual
usando un TPU, es importante que el TPU comunique con y controle el
robot correcto. Así, con el fin de llevar a cabo un control seguro
de un robot industrial, es importante tener absoluta confianza en
el control del robot. El operador debe ser completamente consciente
del modo actual de la conexión entre la unidad de control y el
TPU.
En un sistema de robot industrial donde el TPU
está conectado a la unidad de control por un cable, el operador
puede ser consciente fácilmente del modo actual de dicha conexión.
El cable está preferiblemente blindado y ningún otro sistema de
comunicaciones puede interferir con las dos unidades conectadas. En
condiciones normales, la unidad de control transmite periódicamente
datos al TPU. Al recibir estos datos, el TPU responde transmitiendo
una señal de respuesta de nuevo a la unidad de control. Así, la
unidad de control pregunta al TPU si está en operación. La unidad
de control determina a partir de dicha señal de respuesta si el TPU
está en estado normal. Si el interruptor de emergencia ha sido
activado, la señal de respuesta transporta dicha información y la
unidad de control ejecuta la parada de emergencia. La longitud del
cable define la distancia máxima entre un cable de TPU conectado a
un robot industrial y la unidad de control.
En una situación anormal, por ejemplo cuando la
unidad operativa está desconectada o el cable está cortado, el TPU
no transmite una señal de respuesta. La ausencia de una señal de
respuesta es un signo para la unidad de control de que hay una
situación de parada de emergencia y la parada de emergencia se
activará.
Sin embargo, el cable del TPU termina enredado
en el suelo en sistemas robóticos industriales con varios robots y
por lo tanto varios cables. Los cables están a menudo en el suelo y
hay un riesgo evidente de daño producido por un vehículo que pase
por encima. También hay riesgo de enredo del cable por el que un
operador tendrá dificultades en conocer qué TPU pertenece a qué
robot. Además, un TPU conectado por cable a una unidad de control
limita el grado de libertad que un operador necesita para realizar
una operación efectiva con el robot.
Según las condiciones mencionadas anteriormente,
el desarrollo de sistemas robóticos industriales conduce de una
forma a un TPU inalámbrico para el control del robot. Una conexión
inalámbrica elimina la mayor parte de las consecuencias negativas
de usar una conexión por cable. Por otra parte, una conexión
inalámbrica introduce algunos problemas propios. Muy notable es el
problema de asegurar que el TPU esté asociado con el robot correcto
y el problema de verificar que la conexión inalámbrica funciona
correctamente.
En ambos casos, hay un riesgo de lesión personal
si el operador cree que está operando y controlando un cierto
robot, pero, en cambio, no está en contacto con dicho robot
particular. Así, hay una intensa necesidad de asegurar la conexión
entre el robot y el TPU al usar un TPU no conectado físicamente al
robot. En otros términos, es de gran importancia que el operador
sea inmediatamente consciente de una repentina pérdida de
comunicación del TPU. Dado que el operador generalmente está
concentrado en el robot y puede haber mucho ruido ambiente, los
avisos usuales (luz parpadeante, zumbador) son inefectivos y nada
fiables.
Una medida de seguridad en un sistema de robot
industrial con un robot que trabaja en una celda está diseñada como
sigue. Si algo anormal sucede en la celda, se activa una parada de
emergencia y el robot operativo se para y permanece parado. Después
del restablecimiento de un estado normal en la celda, el robot
volverá a arrancar. En esta situación, un robot parado no perturba
el resto del sistema de robots. Entonces, hay un mayor grado de
parada de seguridad y ése es la parada de emergencia para parar todo
el sistema de robots. Ésta se activa cuando sucede algo
extraordinario en algún lugar en el sistema de robots. Cerrar todo
el sistema de robots es indeseable dado que se necesita mucho
trabajo para que el operador haga volver el sistema a condiciones
operativas.
Por la solicitud de patente japonesa
11-73201 se conoce previamente un sistema de control
inalámbrico. El objeto de la invención es proporcionar un sistema
de comunicación donde el control específico de la comunicación de
parada de emergencia se puede llevar a cabo por medios inalámbricos
de manera equivalente a comunicación por cable. La solución de la
invención está en el diseño del sistema con intercambio de datos por
medio de comunicación inalámbrica o óptica entre un primer
dispositivo y un segundo dispositivo. El primer dispositivo incluye
una parte transmisora y una parte receptora. El segundo dispositivo
incluye una parte receptora y una parte transmisora, que devuelve
datos arbitrarios en respuesta a datos recibidos de dicho primer
dispositivo en un tiempo normal, y para dicha respuesta en un
estado anormal. El primer dispositivo determina que el estado es
anormal reconociendo que los datos recibidos son datos arbitrarios.
También determina que el estado es normal reconociendo que los
datos recibidos son datos específicos. Así, se lleva a cabo
comunicaciones específicas tales como control de parada de
emergencia por medios inalámbricos de manera equivalente a la
anterior comunicación por cable, y el sistema se hace a prueba
de
fallos.
fallos.
Una conexión inalámbrica es menos predecible que
una conexión alámbrica, y la comunicación entre el TPU y la unidad
de control puede fallar, aflojarse o interrumpirse por el sistema
debido a distancia, interferencia de señal, sombras de radio,
interrupciones de corriente o fallo de la batería, todo lo cual
producirá una pérdida de comunicación. Todas las diferentes
pérdidas de comunicación se designan "un enlace de datos
interrumpido" y todas las diferentes comunicaciones operativas
se designan a continuación "una línea de datos conectada".
Si se produce un enlace de datos interrumpido,
las medidas exigidas por las normas de seguridad pararán
inmediatamente el robot. Estas medidas de seguridad están
programadas además para medir el tiempo que el robot está parado
según la situación mencionada anteriormente. Cuando el robot ha
estado parado durante un tiempo predeterminado debido al enlace de
datos interrumpido, se activa la parada de emergencia y se pararán
todas las actividades en la celda. El tiempo entre estos eventos se
elige con el fin de cumplir las normas de seguridad en vigor.
A pesar de la necesidad de sistemas de
seguridad, una parada repentina de un sistema de robots es una
situación muy frustrante para el operador. Requiere tiempo y
energía para que tenga lugar dicha situación. También lleva mucho
esfuerzo y tiempo restablecer la condición de trabajo en el sistema
de robots. Ésta es una situación que cada operador desea evitar,
especialmente cuando no hay razón para la parada.
Según las condiciones mencionadas anteriormente,
se necesita un sistema de robot industrial conteniendo un TPU,
sistema que tiene la función de hacer inmediatamente que un operador
sea consciente de un enlace de datos interrumpido. Más exactamente,
se necesita un TPU que tenga el carácter de indicar inmediatamente
un enlace de datos interrumpido a un operador que lleva el TPU.
El objeto de la invención es facilitar el
trabajo con un dispositivo de control de operador portátil, para
operar un sistema de robot industrial, definido anteriormente. Un
segundo objeto de la invención es proporcionar un sistema de robot
industrial con mayor acceso del operador sin limitar la seguridad.
Un tercer objeto de la invención es presentar un sistema de robot
industrial con mayor seguridad operativa.
Estos objetos se logran según la invención en un
primer aspecto con un dispositivo de control de operador portátil
incluyendo las características de la reivindicación independiente 1,
en un segundo aspecto con un sistema de robot industrial incluyendo
las características peculiares de la reivindicación independiente
11, y en un tercer aspecto con un método para comunicación en un
sistema de robot industrial incluyendo las características de la
reivindicación independiente 12. Según la invención, estos objetos
también se logran en un producto de programa de ordenador
incluyendo las características de la reivindicación independiente
20, y un uso según la reivindicación 23. Se describen realizaciones
preferidas en las reivindicaciones dependientes.
Según la invención, uno o una pluralidad de
robots son controlados por una unidad TPU. Cada TPU comunica con la
unidad de control solamente localmente. El sistema lleva incorporado
el límite de la distancia de la unidad de control a la que puede
operar UN TPU. Así, hay una distancia operativa máxima para el TPU,
distancia que generalmente varía en direcciones diferentes
alrededor de la unidad de control. A menudo, la distancia máxima
implica intervalos definidos para no permitir la operación. Por lo
tanto, las distancias conjuntamente con las direcciones definen una
o una pluralidad de zonas de trabajo dentro de las que el TPU puede
conectar con la unidad de control en condiciones seguras. Estas
distancias, direcciones y zonas definidas son invisibles, pero una
limitación importante de la seguridad dado que un operador tiene
dificultades de conocer dónde colocarse.
Cuando un TPU activado se aleja de la unidad de
control más de la distancia máxima mencionada, el sistema está
programado para cortar la conexión con la unidad de control. Así, si
un operador, que lleva un TPU inalámbrico conectado al robot, se
aleja demasiado de la unidad de control, la unidad de control
interrumpirá el enlace de datos con el TPU. El enlace de datos
también se cortará cuando el TPU colocado en una zona de trabajo
definida A supere de repente el límite de la zona exterior. Así, un
objeto de la invención es conectar/desconectar un TPU debido a la
posición exacta del TPU.
La solución según el primer aspecto de la
invención es proporcionar un sistema de robot industrial con al
menos un robot industrial incluyendo un manipulador, una unidad de
control para controlar el manipulador, un dispositivo de control de
operador portátil, TPU, para enseñar y operar manualmente el robot.
El TPU está adaptado para comunicación con la unidad de control
mediante un enlace de datos. El TPU incluye medios indicadores
dispuestos para indicar un enlace de datos interrumpido a través de
realimentación táctil por percepción táctil al cuerpo de un
operador que lleva el dispositivo de control durante la operación.
En consecuencia, el operador que lleva un TPU según la invención
observará la desconexión del TPU y tiene la posibilidad de volver a
entrar en la distancia operativa antes de que se active la parada
de emergencia para parar todo el sistema de robots.
Según una realización de la invención, el enlace
de datos en el sistema de robot industrial es un enlace inalámbrico
de datos. En otra realización de la invención, el enlace es un radio
enlace conectado a y que comunica a través de una red. En otra
realización, el TPU incluye una unidad vendida bajo el nombre de
Bluetooth.
Según la invención, los medios indicadores están
dispuestos en el TPU para indicación de un enlace de datos
interrumpido a través de realimentación táctil por percepción táctil
al cuerpo del operador. Según la invención, los medios indicadores
son unos medios indicadores activos o pasivos. El operador lleva
generalmente el dispositivo de control de operador, y tanto la
indicación activa como pasiva a través de percepción física es una
realimentación táctil a la mano.
Se han definido unos medios indicadores activos
para crear una fuerza mecánica, que transfiere información a un
operador, sin que el operador la pida. En una realización de la
invención, los medios indicadores activos incluyen medios vibrantes
operables para hacer vibrar debido a un enlace de datos
interrumpido. En otra realización, los medios vibrantes están
incluidos en el TPU. En otra realización, los medios vibrantes están
incluidos en unos medios de control de operador. En otra
realización, los medios de control de operador es un joystick
operable para hacer vibrar debido a un enlace de datos
interrumpido.
Se ha definido unos medios indicadores pasivos
para crear un movimiento mecánico de reacción, que será más fuerte
o más flojo según la indicación. Según la invención, los medios
indicadores pasivos están incluidos en unos medios de control de
operador. En una realización, el control de operador está dispuesto
para introducir una resistencia mecánica al movimiento durante la
operación, cuando el enlace de datos comunique de forma normal. A
la interrupción del enlace de datos, los medios indicadores pasivos
están dispuestos para aflojar o intensificar la resistencia al
movimiento en los medios de control de operador. Los medios de
control de operador son generalmente un joystick, una bola o un
conjunto de botones. En una realización de la invención, los medios
de control de operador son un joystick y los medios indicadores
pasivos incluyen medios elásticos operables para introducir una
resistencia mecánica al movimiento manual del joystick. En esta
realización, una indicación pasiva incluye un aflojamiento de la
resistencia mecánica en el joystick.
En una realización, la resistencia mecánica la
crean unos medios elásticos de empuje por muelle incluido en los
medios indicadores. Los medios de control de resiliencia están
dispuestos para controlar la fuerza de empuje elástico de los
medios elásticos. En una realización de la invención, los medios de
control de resiliencia incluyen al menos unos medios reguladores
dispuestos para regular la fuerza elástica de los medios elásticos.
En otra realización de la invención los medios reguladores incluyen
un hilo no elástico dispuesto como una conexión mecánica entre los
medios reguladores y los medios elásticos. Los medios reguladores
incluyen medios de apriete dispuestos para apretar/aflojar el hilo
en los medios reguladores y establecer el movimiento mecánico de
reacción de los medios indicadores. En otra realización de la
invención, los medios indicadores pasivos incluyen medios
magnéticos operables para introducir una resistencia mecánica al
movimiento de los medios de control de operador.
En una realización de la invención, el enlace de
datos puede operar debido a una corriente constante de mensajes de
orden de la unidad de control al TPU y mensajes de respuesta del TPU
a la unidad de control.
En otra realización de la invención, el enlace
de datos puede operar debido a una corriente constante de mensajes
de orden del TPU a la unidad de control y mensajes de respuesta de
la unidad de control al TPU.
En otra realización de la invención, el enlace
de datos puede operar dentro de una o una pluralidad de zonas de
trabajo definidas A.
La solución según el segundo aspecto de la
invención es proporcionar un TPU portátil para enseñar y operar
manualmente un manipulador en un sistema de robot industrial,
incluyendo una unidad de control. El TPU está adaptado para
comunicación con la unidad de control mediante un enlace de datos.
El TPU incluye medios indicadores, que están dispuestos para
indicar físicamente un enlace de datos interrumpido por percepción
táctil del cuerpo de un operador que lleva el TPU durante la
operación.
Según la invención, el TPU y la unidad de
control comunican mediante un enlace inalámbrico de datos. En una
realización de la invención, el enlace es un radio enlace conectado
a y que comunica a través de una red. En otra realización, el TPU
incluye medios inalámbricos de comunicación conocidos bajo el nombre
de Bluetooth. Además, el TPU portátil incluye las mismas
características peculiares que el TPU proporcionado en realizaciones
del primer aspecto de la invención.
La solución según el tercer aspecto de la
invención es proporcionar un método para control de un sistema de
robot industrial con un robot industrial incluyendo un manipulador,
un TPU portátil y una unidad de control incluyendo un procesador.
El TPU comunica con la unidad de control mediante un enlace de datos
para programar manualmente y operar el manipulador. A la
interrupción del enlace de datos, se activan unos medios indicadores
para llamar la atención al enlace de datos interrumpido por
percepción táctil del cuerpo del operador. Al restablecimiento de
la conexión, los medios indicadores se desactivan para cortar la
percepción táctil del cuerpo del operador.
Según la invención, el TPU y la unidad de
control comunican mediante un enlace inalámbrico de datos. En una
realización de la invención, el enlace es un radio enlace conectado
a y que comunica a través de una red. En otra realización, el TPU
incluye medios inalámbricos de comunicación conocidos bajo el nombre
de Bluetooth.
En una realización del método según la
invención, el enlace de datos comunica debido a una corriente
constante de mensajes de orden de la unidad de control al TPU y
mensajes de respuesta del TPU a la unidad de control.
En otra realización del método según la
invención, el enlace de datos comunica debido a una corriente
constante de mensajes de orden del TPU a la unidad de control y
mensajes de respuesta de la unidad de control al TPU.
Según los métodos mencionados anteriormente, un
enlace de datos interrumpido es debido a una corriente interrumpida
de mensajes de orden o es debido a una corriente interrumpida de
mensajes de respuesta. En otro método según la invención, el enlace
de datos se rompe debido a una instrucción de la unidad de
control.
En una realización de la invención, el TPU
comunica mediante un enlace inalámbrico de datos. Los medios
indicadores indican activa o pasivamente un enlace de datos
interrumpido a través de realimentación táctil por percepción táctil
al cuerpo del operador.
Las medidas de seguridad están programadas para
aceptar de alguna forma que el TPU se aproxime más a la unidad de
control dentro de dicho límite de tiempo elegido. En consecuencia,
si el TPU se aproxima lo suficiente a la unidad de control en el
tiempo debido, la parada de emergencia se reposicionará y el robot
se reactivará. Entonces, el operador tiene la posibilidad de evitar
una parada repentina del sistema de robots.
La invención se explicará más claramente por la
descripción de sus diferentes realizaciones y con referencia al
dibujo anexo en el que:
La figura 1a es un sistema de comunicación con
un TPU conectado por cable.
La figura 1b es un TPU según la invención
previsto para comunicación inalámbrica.
La figura 2 representa un TPU, incluyendo medios
vibrantes.
La figura 3 representa un TPU incluyendo medios
vibrantes integrados en un joystick.
La figura 4 representa esquemáticamente una
sección transversal de un joystick incluyendo cuatro medios
elásticos según la invención.
La figura 5 representa el joystick de la figura
4 incluyendo medios de control de resiliencia y proporcionando
resistencia mecánica al movimiento según la invención.
La figura 6 representa el joystick de la figura
5 en una posición relajada que carece de resistencia mecánica al
movimiento según la invención.
La figura 7 representa esquemáticamente una
sección transversal de un joystick incluyendo unos medios elásticos
incluyendo unos medios reguladores que crean resistencia mecánica al
movimiento del joystick.
La figura 8 representa el joystick en la figura
7 en una posición relajada que carece de resistencia mecánica al
movimiento.
La figura 9 representa esquemáticamente una
sección transversal de un joystick incluyendo medios magnéticos
que crean resistencia magnética al movimiento del joystick.
La figura 10 representa esquemáticamente una
sección transversal de un joystick incluyendo dos motores eléctricos
dispuestos perpendicularmente, que crean resistencia magnética al
movimiento del joystick.
La figura 1a es un sistema de comunicación
incluyendo un robot industrial 1, incluyendo un manipulador 2 y una
unidad de control 3 para controlar el manipulador. Un TPU 4, para
enseñar y operar manualmente el manipulador, comunica con la unidad
de control 3 mediante un enlace de datos conectado por cable 5. La
figura 1b es un TPU según la invención, que incluye una caja
portátil 6 incluyendo unos medios de visualización 7, teclas de
función 8, un joystick 9a, medios indicadores 10 y un dispositivo de
parada de emergencia 11. El TPU incluye una antena 12 para
comunicación inalámbrica con la unidad de control 3. Los medios
indicadores 10 están dispuestos para indicar activa o pasivamente
al operador un enlace de datos interrumpido 5.
La figura 2 es un TPU, incluyendo medios
indicadores activos 10a, que incluyen medios vibrantes 13,
dispuestos integrados en el TPU. A la interrupción del enlace de
datos 5, se activan los medios indicadores activos 10a y los medios
vibrantes 13 empiezan a vibrar. Durante la operación, esta vibración
es una indicación activa para el operador de que el enlace de datos
5 se ha roto. Esta realimentación táctil es producida por la
percepción táctil al cuerpo de un operador que lleva el TPU.
La figura 3 es un TPU en el que los medios
indicadores activos 10a incluyen medios vibrantes 13 dispuestos
integrados en un joystick 9a. A la interrupción del enlace de datos,
los medios vibrantes 13 inician la vibración. Esta vibración es una
indicación activa al cuerpo del operador de que el enlace de datos
se ha roto. Las realizaciones representadas en las figuras 1 y 2
también incluyen medios de control de vibración 18 (no
representados).
La figura 4 es un joystick 9a incluyendo medios
indicadores pasivos 10b, representados esquemáticamente. Los medios
indicadores pasivos 10b están integrados en el joystick 9a y están
dispuestos para introducir una resistencia mecánica al movimiento
manual del joystick. Los medios indicadores pasivos 10b incluyen
medios elásticos 15 dispuestos para indicar pasivamente al operador
un enlace de datos interrumpido por una reacción de movimiento
mecánico creada aflojando o intensificando la resistencia
mecánica.
La figura 5 es un joystick 9a según la invención
incluyendo medios indicadores pasivos 10b incluyendo medios
elásticos 15 en forma de cuatro muelles helicoidales
"horizontales" 16 y cuatro medios de control de resiliencia
17. Un hilo no elástico 20 está dispuesto como una conexión mecánica
entre los medios elásticos 15 y los medios de control de
resiliencia 17. Los medios de control de resiliencia 17 incluyen al
menos unos medios reguladores 19 dispuestos para regular la fuerza
elástica de los medios elásticos 15. Los medios reguladores están
dispuestos para apretar el hilo con el fin de realizar la
realimentación de fuerza en el joystick debido a un enlace de
comunicación de datos y para relajar el hilo para reducir la
resistencia mecánica debido a un enlace de datos interrumpido. Los
medios reguladores 19 están dispuestos para apretar o aflojar el
hilo 20 por medio de un suministro de energía 22 con el fin de
crear una reacción de movimiento mecánico, que está dispuesto de
manera que sea más rígido o más flojo a la indicación. El suministro
de energía 22 es un pequeño motor 23 que enrolla y desenrolla el
hilo 20 en un eje 24. Cuando la batería está completamente
descargada, el eje 24 está bloqueado y se evita que gire.
La figura 6 es un joystick con los medios
elásticos que crean una reacción de movimiento mecánico más floja y
por ello indican un enlace de datos interrumpido.
En una realización, la indicación de un enlace
de datos interrumpido se combina con una señal luminosa visible
para el operador en el exterior del TPU (no representado).
La figura 7 es un joystick 9a, que incluye un
muelle helicoidal 16 dispuesto verticalmente y provisto de un hilo
20 que conecta el muelle helicoidal y unos medios de control de
resiliencia 17. En esta realización, la resistencia mecánica al
movimiento la proporciona solamente un muelle helicoidal. En la
figura 7 el joystick está dispuesto para crear una reacción de
movimiento mecánico, que será más floja a la indicación. En la
figura 8, el joystick indica un enlace de datos interrumpido a
través del hilo relajado 20.
Los medios indicadores pasivos incluyendo medios
elásticos están provistos de una fuerza elástica para volver los
medios reales de control de operador a la posición inicial.
En una realización, la fuerza de empuje elástico
la crean los medios magnéticos 23. Los medios magnéticos son un
imán permanente 24a (no representado) o un electroimán 24b. La
figura 9 es un joystick incluyendo un electroimán 24b que crea
resistencia magnética al movimiento del joystick. La figura 10
representa un joystick incluyendo dos motores eléctricos 25 (uno no
representado) dispuestos perpendicularmente, que crean resistencia
magnética al movimiento del joystick.
Aunque solamente se han ilustrado y descrito
algunas características preferidas de la presente invención, muchas
modificaciones y cambios serán evidentes a los expertos en la
técnica. Una modificación es implementar el apriete/relajación del
hilo por medio de un tornillo y un engranaje roscado. Otra
modificación es implementar el apriete/relajación del hilo por
medio de un engranaje de cremallera y piñón. Otra modificación es
que un solenoide apriete el hilo cuando esté bajo potencia. Por lo
tanto, se ha de entender que tales modificaciones y cambios de la
presente invención caen dentro del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (23)
1. Un dispositivo de control de operador
portátil, TPU, (4) para enseñar y operar manualmente un manipulador
(2) en un sistema de robot industrial incluyendo una unidad de
control (3), caracterizado porque el TPU (4) está adaptado
para comunicación con la unidad de control (3) mediante un enlace de
datos (5) cuando esté colocado dentro de una zona definida, y
porque el dispositivo de control de operador (4) incluye medios
indicadores (10) dispuestos para indicar un enlace de datos
interrumpido (5) mediante realimentación táctil por percepción
táctil al cuerpo (14) de un operador que pone el TPU (4) a una
posición fuera de la zona definida (A).
2. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 1, donde los medios indicadores (10) incluyen
medios de indicación activa (10a) operables para la indicación
activa al operador (14) de un enlace de datos interrumpido (5).
3. Un dispositivo de control de operador según
cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde los medios
indicadores (10) incluyen medios de indicación pasiva (10b)
operables para la indicación pasiva al operador (14) de un enlace
de datos interrumpido (5).
4. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 2 o 3, donde los medios indicadores (10a/10b)
incluyen medios vibrantes (13) dispuestos para hacer vibrar el
dispositivo de control de operador (4) con el fin de indicar al
operador (14) un enlace de datos interrumpido.
5. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 2, donde el TPU (4) incluye unos medios de
control de operador (9) dispuestos de manera que incluyan los medios
indicadores (10a/10b).
6. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 5, donde los medios de control de operador son un
joystick (9a).
7. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 5, donde los medios indicadores pasivos (10b)
incluyen medios elásticos (15) operables para introducir una
resistencia mecánica en el movimiento de los medios de control de
operador (9).
8. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 7, donde los medios elásticos (15) incluyen al
menos un muelle helicoidal (16).
9. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 7 o 8, donde los medios indicadores pasivos (10b)
incluyen medios de control de resiliencia (17) dispuestos para
regular la fuerza elástica de los medios elásticos (15).
10. Un dispositivo de control de operador según
la reivindicación 5, donde los medios indicadores pasivos (10b)
incluyen medios magnéticos (23) operables para introducir una
resistencia magnética en el movimiento de los medios de control de
operador (9).
11. Un sistema de robot industrial,
caracterizado porque, el sistema incluye al menos un robot
industrial (1), incluyendo un manipulador (2), una unidad de
control (3) para controlar el manipulador, y un dispositivo de
control de operador portátil, TPU, según cualquiera de las
reivindicaciones 1-10.
12. Un método para comunicación en un sistema de
robot industrial incluyendo un robot industrial (1) incluyendo un
manipulador (2), una unidad de control (3) incluyendo un procesador,
para controlar el manipulador, y un dispositivo de control de
operador portátil, TPU, (4), que comunica con la unidad de control
(3) mediante un enlace de datos (5) para operar manualmente el
manipulador, incluyendo el método:
- -
- definir una o una pluralidad de zonas de trabajo (A) dentro de las que el enlace de datos puede operar,
- -
- proporcionar al TPU unos medios indicadores (10) que tienen una realimentación táctil,
- -
- al salir el TPU de la zona definida, interrumpir el enlace de datos (5),
- -
- a la interrupción del enlace de datos (5), activar unos medios indicadores (10), que indican el enlace de datos interrumpido (5) al operador a través de realimentación táctil por percepción táctil al cuerpo (14) del operador,
- -
- al restablecimiento de comunicación, desactivar los medios indicadores (10), que dejan de indicar un enlace de datos interrumpido (5) al operador a través de realimentación táctil por percepción táctil al cuerpo (14) del operador.
13. Método según la reivindicación 12, donde el
enlace de datos (5) comunica debido a una corriente constante de
mensajes de orden (26) de la unidad de control (3) al TPU (4) y
mensajes (27) de respuesta del TPU (4) a la unidad de control
(3).
14. Método según la reivindicación 12, donde el
enlace de datos (5) comunica debido a una corriente constante de
mensajes de orden (26) del TPU (4) a la unidad de control (3) y
mensajes (27) de respuesta de la unidad de control (3) al TPU
(4).
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 13 o 14, donde el enlace de datos interrumpido (5)
es debido a una corriente interrumpida de mensajes de orden
(26).
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 13 o 14, donde el enlace de datos interrumpido (5)
es debido a una corriente interrumpida de mensajes de respuesta
(27).
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 12-14, donde el enlace de datos (5)
se rompe debido a una instrucción de la unidad de control (3).
18. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 12-17, donde el enlace de datos (5)
se pone en comunicación mediante una conexión inalámbrica.
19. Método según la reivindicación 18, donde el
enlace inalámbrico de datos se pone en comunicación mediante un
radio enlace de comunicación conectado a una red.
20. Producto de programa de ordenador incluyendo
instrucciones que serán ejecutadas por un procesador para llevar a
la práctica el método reivindicado en las reivindicaciones
12-19.
21. Producto de programa de ordenador según la
reivindicación 20 suministrado al menos parcialmente por una red tal
como Internet.
22. Medio legible por ordenador conteniendo un
producto de programa de ordenador según las reivindicaciones 20 o
21.
23. Uso de un dispositivo de control de operador
portátil según las reivindicaciones 1 o de un sistema de robot
industrial según la reivindicación 11 o de un método según las
reivindicaciones 12-19 para enseñar operaciones de
soldadura.
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