RU2017123529A - Способ моделирования движения манипулятора - Google Patents

Способ моделирования движения манипулятора Download PDF

Info

Publication number
RU2017123529A
RU2017123529A RU2017123529A RU2017123529A RU2017123529A RU 2017123529 A RU2017123529 A RU 2017123529A RU 2017123529 A RU2017123529 A RU 2017123529A RU 2017123529 A RU2017123529 A RU 2017123529A RU 2017123529 A RU2017123529 A RU 2017123529A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
kinematic
model
motion according
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2017123529A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2727136C2 (ru
RU2017123529A3 (ru
Inventor
Дирк АЙКХОРСТ
Марсель МЕЙЕР
Original Assignee
Бретье-Аутомацион Гмбх
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 Бретье-Аутомацион Гмбх filed Critical Бретье-Аутомацион Гмбх
Publication of RU2017123529A publication Critical patent/RU2017123529A/ru
Publication of RU2017123529A3 publication Critical patent/RU2017123529A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2727136C2 publication Critical patent/RU2727136C2/ru

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
    • B25J9/16—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
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones
    • 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
    • B25J9/1671—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by simulation, either to verify existing program or to create and verify new program, CAD/CAM oriented, graphic oriented programming systems
    • 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
    • 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
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
    • 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
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • 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
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35308—Update simulator with actual machine, control parameters before start simulation
    • 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
    • G05B2219/40311—Real time simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Claims (30)

1. Способ моделирования движения манипулятора (1а,b), предпочтительно манипулятора (1а,b) с числовым управлением, в производственном окружении (3а,b), при этом манипулятор (1а,b) приводится в движение в рабочем режиме с помощью контрольного устройства (10), и при этом производственное окружение (3а,b) по меньшей мере частично отражено в модели окружения, при этом способ содержит:
- вычисление планируемой траектории (12а,b) с помощью контрольного устройства (10) из заданного движения манипулятора (1а,b), исходя из исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b),
- выполнение кинематического контроля коллизий на основании планируемой траектории (12а,b), кинематической модели и модели окружения, и
- создание результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,
отличающийся тем, что
исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.
2. Способ моделирования движения по п. 1, отличающийся тем, что способ содержит вывод результата прогнозирования с помощью устройства (13) вывода, предпочтительно устройства (13а,b) визуализации.
3. Способ моделирования движения по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что выполнение кинематического контроля коллизий и создание результата прогнозирования происходит в течении заданного времени вычисления после изменения и/или ввода заданного движения, предпочтительно, обеспечивается вывод в реальном времени результата прогнозирования с помощью устройства (13) вывода, в частности, с помощью устройства (13а,b) визуализации.
4. Способ моделирования движения по п. 3, отличающийся тем, что результат прогнозирования создают перед тем, как манипулятор (1а,b) перемещают с помощью контрольного устройства (10) в соответствии с планируемой траекторией (12а,b).
5. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что способ содержит прием ввода, в частности, ввода вручную, заданного движения с помощью устройства (17, 24) управления .
6. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что способ содержит вывод виртуального состояния (25а,b) на основе планируемой траектории (12а,b) и модели окружения.
7. Способ моделирования движения по п. 6, отличающийся тем, что вывод виртуального состояния (25a,b) содержит вывод проекции (26а,b) трехмерной модели манипулятора (1a,b) и производственного окружения (3a,b), предпочтительно, проекция (26a,b) трехмерной модели манипулятора (1а,b) и производственного окружения (3а,b) основывается на устанавливаемом угле обзора.
8. Способ моделирования движения по любому из пп. 6 или 7, отличающийся тем, что вывод виртуального состояния (25a,b) с помощью устройства (13a,b) визуализации происходит в течении заданного времени визуализации после изменения и/или ввода заданного движения, так что обеспечивается вывод в реальном времени виртуального состояния (25a,b) с помощью устройства (13a,b) визуализации.
9. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что исходное положение (11a,b) повторно, предпочтительно в течении заданного интервала актуализации обновляют в соответствии фактическим состоянием манипулятора.
10. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что вычисление другой планируемой траектории осуществляют с помощью вычислительного устройства (16) из заданного движения манипулятора (1a,b), исходя из исходного положения (11a,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1a,b), причем вычислительное устройство (16) с помощью сети (18) связи находится в соединении с контрольным устройством (10), и выполнение кинематического контроля коллизий и создание результата прогнозирования осуществляют в вычислительном устройстве (16), предпочтительно, вычислительное устройство (16) воспроизводит вычисление планируемой контрольным устройством (10)траектории (12а,b) так, что другая планируемая траектория вычислительного устройства (16) соответствует планируемой траектории (12а,b) контрольного устройства (10).
11. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что контрольное устройство (10) предотвращает управление манипулятором (1а,b) в соответствии с планируемой траекторией (12а,b), в частности, по указанию вычислительного устройства (16), когда результат прогнозирования планируемой траектории (12а,b) указывает на опасность коллизии, соответственно, результат коллизии.
12. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что кинематическая модель и/или модель окружения базируется на данных моделей в электронном виде.
13. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что кинематическую модель, предпочтительно перед выполнением кинематического контроля коллизий, регулируют, с целью компенсации обусловленного окружением отклонения между заданным движением и фактическим движением манипулятора (1а,b), предпочтительно, компенсация основывается на измеряемом с помощью датчика (28а) компенсации фактическом значении, причем данное фактическое значение обрабатывают с помощью параметров компенсации, в частности, компенсация регулирует данные модели.
14. Способ моделирования движения по п. 13, отличающийся тем, что отклонение основывается на фактической температуре манипулятора (1а,b), и измеряемое фактическое значение является фактической температурой, предпочтительно, параметры компенсации содержат температурные коэффициенты, с помощью которых обрабатывают измеренную фактическую температуру.
15. Способ моделирования движения по любому из пп. 13 или 14, отличающийся тем, что компенсацию осуществляют с помощью контрольного устройства (10) и/или с помощью вычислительного устройства (16), предпочтительно, выполняемая вычислительным устройством (16) компенсация воспроизводит выполненную контрольным устройством (10) компенсацию.
16. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что исходное положение (11а,b) манипулятора (1а,b) регистрируют с помощью сенсорного устройства (28), предпочтительно, с помощью сенсорного устройства (28) регистрируют производственное окружение (3) для отображения в модели окружения.
17. Компьютерная программа с программным кодом для выполнения следующих этапов для моделирования движения манипулятора (1а,b), когда компьютерная программа выполняется на компьютере:
- вычисление планируемой траектории (12а,b) из заданного движения манипулятора (1а,b) в производственном окружении (3а,b), которое по меньшей мере частично отображено в модели окружения, исходя их исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b),
- выполнение кинематического контроля коллизий на основе планируемой траектории (12а,b), кинематической модели и модели окружения, и
- создание результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,
отличающаяся тем, что исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.
18. Система моделирования движения манипулятора (1а,b) в производственном окружении (3а,b), которое по меньшей мере частично отображено в модели окружения, содержащая:
- контрольное устройство (10), которое предназначено для перемещения манипулятора (1а,b) в рабочем режиме, и которое предназначено для вычисления планируемой траектории (12а,b) из заданного движения манипулятора (1а,b), исходя из исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b), и
- вычислительное устройство (16), которое предназначено для выполнения кинематического контроля коллизий на основе планируемой траектории, кинематической модели и модели окружения и для создания результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,
отличающаяся тем, что исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.
RU2017123529A 2014-12-05 2015-12-03 Способ моделирования движения манипулятора RU2727136C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014118001.1A DE102014118001A1 (de) 2014-12-05 2014-12-05 Verfahren zur Bewegungssimulation eines Manipulators
DE102014118001.1 2014-12-05
PCT/EP2015/078533 WO2016087590A1 (de) 2014-12-05 2015-12-03 Verfahren zur bewegungssimulation eines manipulators

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017123529A true RU2017123529A (ru) 2019-01-09
RU2017123529A3 RU2017123529A3 (ru) 2019-06-10
RU2727136C2 RU2727136C2 (ru) 2020-07-20

Family

ID=54783592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123529A RU2727136C2 (ru) 2014-12-05 2015-12-03 Способ моделирования движения манипулятора

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11292130B2 (ru)
EP (1) EP3227061A1 (ru)
CN (2) CN118269089A (ru)
DE (1) DE102014118001A1 (ru)
RU (1) RU2727136C2 (ru)
WO (1) WO2016087590A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7087316B2 (ja) * 2017-09-27 2022-06-21 オムロン株式会社 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
CN109956240B (zh) * 2017-12-26 2021-11-30 河南森源重工有限公司 环卫车吊耳与滑槽的定位方法及定位工装
CN108945677A (zh) * 2018-06-22 2018-12-07 苏州朵唯智能科技有限公司 一种采用机器人的标签埋入方法
JP7281349B2 (ja) * 2018-08-10 2023-05-25 川崎重工業株式会社 遠隔操作システム
JP6508691B1 (ja) * 2018-10-15 2019-05-08 株式会社Ｍｕｊｉｎ 制御装置、作業ロボット、プログラム、及び、制御方法
CN112955836A (zh) * 2019-09-27 2021-06-11 法国圣戈班玻璃厂 用于利用集成的数字映像弯曲玻璃板的自动化的生产工艺和生产系统
CN112955834A (zh) * 2019-09-27 2021-06-11 法国圣戈班玻璃厂 用于利用集成的数字映像弯曲玻璃板的自动化的生产工艺和生产系统
CN111409076B (zh) * 2020-04-28 2021-11-05 珠海格力智能装备有限公司 机械手运动状态的确定方法及装置
CN113696185A (zh) * 2021-09-17 2021-11-26 南京师范大学 一种机械手控制程序的自动生成方法
DE102021124215A1 (de) 2021-09-20 2023-03-23 linrob GmbH Verfahren zur Kompensation von Positionierungsungenauigkeiten eines Linearroboters und Linearroboter
CN118106976B (zh) * 2024-04-30 2024-06-28 深圳市博硕科技股份有限公司 一种注塑机用机械手的控制方法及系统

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8004229B2 (en) * 2005-05-19 2011-08-23 Intuitive Surgical Operations, Inc. Software center and highly configurable robotic systems for surgery and other uses
US10188471B2 (en) * 1999-09-17 2019-01-29 Intuitive Surgical Operations, Inc. Tele-operative surgical systems and methods of control at joint limits using inverse kinematics
US9510911B2 (en) * 1999-09-17 2016-12-06 Intuitive Surgical Operations, Inc. System and methods for managing multiple null-space objectives and SLI behaviors
ATE257941T1 (de) 2000-03-29 2004-01-15 Tms Produktionssysteme Gmbh Weitgehend selbsttätige kalibrierung eines betätigungsarmes eines roboters
GB0130986D0 (en) * 2001-12-27 2002-02-13 Prophet Control Systems Ltd Programming robots with offline design
US8971597B2 (en) * 2005-05-16 2015-03-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Efficient vision and kinematic data fusion for robotic surgical instruments and other applications
DE102005047543A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Siemens Ag Verfahren zur Simulation eines Steuerungs- und/oder Maschinenverhaltens einer Werkzeugmaschine oder einer Produktionsmaschine
DE102006005344A1 (de) * 2006-02-07 2007-08-09 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Simulation eines Montagevorgangs für ein Anbauteil
CN101122791A (zh) * 2007-09-13 2008-02-13 上海交通大学 数控机床定位误差实时补偿装置
DE102008027475A1 (de) * 2008-06-09 2009-12-10 Kuka Roboter Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur rechnergestützten Generierung einer Manipulatorbahn
WO2010017835A1 (en) 2008-08-12 2010-02-18 Abb Technology Ab A system and a method for off-line programming of an industrial robot
DE102009007932A1 (de) * 2009-02-06 2010-08-12 Battenberg, Günther Qualitätsgesteuertes Produktions- und Prüfverfahren
EP2493664B1 (en) * 2009-10-27 2019-02-20 Battelle Memorial Institute Semi-autonomous multi-use robot system and method of operation
DE102010032917A1 (de) * 2010-07-30 2012-04-19 Brötje-Automation GmbH Verfahren zur Offline-Programmierung eines NC-gesteuerten Manipulators
DE102011014299A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Mittel zum Steuern einer Automatisierungseinrichtung, insbesodere eines Roboters
US9415509B2 (en) * 2011-11-04 2016-08-16 Fanuc America Corporation Robot teach device with 3-D display
JP6066041B2 (ja) 2012-07-17 2017-01-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 加工支援装置および加工支援システム
EP2969404B1 (en) * 2013-03-15 2021-08-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems for using the null space to emphasize anipulator joint motion anisotropically
CN105050526B (zh) * 2013-03-15 2018-06-01 直观外科手术操作公司 利用零空间以便利进入笛卡尔坐标空间的边缘的系统和方法
CN105338920B (zh) * 2013-03-15 2018-01-26 直观外科手术操作公司 用于利用零空间跟踪路径的系统和方法
CN106470266B (zh) 2015-08-19 2021-01-22 中兴通讯股份有限公司 一种终端内设备功耗数据获取方法及装置
TW202146189A (zh) * 2020-01-22 2021-12-16 美商即時機器人股份有限公司 於多機器人操作環境中之機器人之建置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014118001A1 (de) 2016-06-09
CN107206591A (zh) 2017-09-26
RU2727136C2 (ru) 2020-07-20
EP3227061A1 (de) 2017-10-11
RU2017123529A3 (ru) 2019-06-10
US11292130B2 (en) 2022-04-05
US20180126554A1 (en) 2018-05-10
WO2016087590A1 (de) 2016-06-09
CN118269089A (zh) 2024-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017123529A (ru) Способ моделирования движения манипулятора
De Giorgio et al. Human-machine collaboration in virtual reality for adaptive production engineering
US9449416B2 (en) Animation processing of linked object parts
CN106181964B (zh) 机器人程序生成装置
JP5396434B2 (ja) 画像生成装置、画像生成方法、プログラム及び情報記憶媒体
KR101965454B1 (ko) 가상 엔지니어링을 위한 시스템 및 방법
CN107065790B (zh) 用于确定虚拟环境中的虚拟机器人的配置的方法和系统
Hohl et al. Aibo and Webots: Simulation, wireless remote control and controller transfer
WO2015166563A1 (ja) シミュレーションシステム、プログラマブルコントローラ、シミュレーション装置、エンジニアリングツール
US20220292234A1 (en) Simulation apparatus, recording medium, and simulation method
JP6915441B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、および情報処理プログラム
US11822313B2 (en) Synchronization control device, synchronization control system, synchronization control method, and simulation device
JP2016012191A5 (ru)
Dörfler et al. Interlacing: An experimental approach to integrating digital and physical design methods
CN112580582B (zh) 动作学习方法、装置、介质及电子设备
CN107257946B (zh) 用于虚拟调试的系统
van Noort et al. Validation of the dynamics of an humanoid robot in usarsim
JP2020140641A5 (ja) 情報処理装置、方法、制御装置及び装置
GB2546815B (en) Animating a virtual object in a virtual world
US20210154831A1 (en) Information processing method, robot system, article manufacturing method and information processing apparatus
Huang et al. Planning motions and placements for virtual demonstrators
Novak-Marcincin et al. Using of the virtual reality application with the scanning device Kinect for manufacturing processes planning
Lisboa et al. 3D virtual environments for manufacturing automation
JP2021117519A (ja) シミュレーション装置およびシミュレーションプログラム
KR20170061732A (ko) 스카다 시스템 혹은 분산제어 시스템 적용을 위한 3d hmi 소프트웨어 자동화 개발도구 및 실시간 3d hmi 소프트웨어 실행의 방법