RU2021126582A - Распределение движений в роботизированных системах - Google Patents

Claims (72)

1. Реализуемый компьютером способ регулируемого распределения совместного движения между первым манипулятором и вторым манипулятором в производственной технологической системе, при котором:

принимают посредством вычислительного устройства данные для первого манипулятора, выполненного с возможностью удержания инструмента, данные для второго манипулятора, выполненного с возможностью удержания обрабатываемой детали, и данные технологического процесса, задающие технологический процесс, выполняемый посредством инструмента для, по меньшей мере, части обрабатываемой детали, при этом данные для, по меньшей мере, одного из первого или второго манипулятора содержат весовой коэффициент, регулируемый пользователем таким образом, чтобы указывать, по меньшей мере, процентную долю от движения для соответствующего манипулятора;

вычисляют посредством вычислительного устройства первую точку и следующую точку в пути технологического процесса посредством инструмента по обрабатываемой детали с использованием данных технологического процесса;

генерируют посредством вычислительного устройства функцию относительной трансформации для задания пути технологического процесса от первой точки к следующей точке; и

распределяют посредством вычислительного устройства движения между первым и вторым манипуляторами, чтобы завершать путь технологического процесса на основе указанного, по меньшей мере, одного весового коэффициента.

2. Способ по п. 1, при котором дополнительно приводят в действие первый и второй манипуляторы в соответствии с вычисленными движениями для соответствующих манипуляторов.

3. Способ по п. 1, при котором функция относительной трансформации содержит, по меньшей мере, одну из части перемещения в пространстве и части вращения, которые задают путь технологического процесса.

4. Способ по п. 3, в котором при распределении движений между первым и вторым манипуляторами распределяют каждую из части перемещения в пространстве и части вращения между первым и вторым манипуляторами в соответствии с весовым коэффициентом.

5. Способ по п. 4, при котором при распределении части перемещения в пространстве между первым и вторым манипуляторами:

задают вектор весовых коэффициентов на основе весового коэффициента, причем вектор весовых коэффициентов представляет относительное движение в каждом из направлений по оси X, Y и Z для манипулятора, соответствующего весовому коэффициенту;

поэлементно умножают вектор весовых коэффициентов на часть перемещения в пространстве, чтобы генерировать распределенное движение с перемещением в пространстве для соответствующего манипулятора; и

генерируют распределенное движение с перемещением в пространстве для другого манипулятора на основе распределенного движения с перемещением в пространстве для соответствующего манипулятора.

6. Способ по п. 4, при котором весовой коэффициент включает в себя один весовой коэффициент для управления полным вращением манипулятора, соответствующего весовому коэффициенту.

7. Способ по п. 6, при котором при распределении части вращения между первым и вторым манипуляторами:

генерируют матрицу вращения на основе указанного одного весового коэффициента;

преобразуют матрицу вращения в инвариантный вектор, который представляется посредством вектора вращения и угла вращения; и

распределяют угол вращения между первым и вторым манипуляторами на основе указанного одного весового коэффициента, чтобы генерировать распределенные движения с вращением для первого и второго манипуляторов.

8. Способ по п. 4, при котором весовой коэффициент содержит множество весовых коэффициентов для управления вращением во множестве осей для манипулятора, соответствующего весовому коэффициенту.

9. Способ по п. 8, при котором при распределении части вращения между первым и вторым манипуляторами:

определяют главную ось, ось инструмента и третью ось, которая является нормальной по отношению как к главной оси, так и к оси инструмента; и

для каждой из главной оси, оси инструмента и третьей оси вычисляют распределенные движения с вращением между первым и вторым манипуляторами на основе весового коэффициента, соответствующего надлежащей оси.

10. Способ по п. 1, при котором весовой коэффициент содержит множество выбираемых пользователем процентных долей для управления распределениями для перемещения в пространстве и вращения вдоль пути технологического процесса.

11. Способ по п. 10, при котором множество процентных долей содержат три процентных доли для управления соответствующими распределениями по перемещению в пространстве вдоль осей X, Y и Z.

12. Способ по п. 10, при котором множество процентных долей содержат одну процентную долю для управления распределениями по перемещению в пространстве вдоль осей X, Y и Z.

13. Способ по п. 10, при котором множество процентных долей содержат три процентных доли для управления соответствующими распределениями по вращению вдоль выбираемой пользователем главной оси, оси инструмента и третьей оси, нормальной по отношению к главной оси и оси инструмента.

14. Способ по п. 10, при котором множество процентных долей содержат одну процентную долю для управления распределениями по вращению вдоль всех трех из выбираемой пользователем главной оси, оси инструмента и третьей оси, нормальной по отношению к главной оси и оси инструмента.

15. Способ по п. 1, при котором весовой коэффициент содержит одну выбираемую пользователем процентную долю для управления распределениями как для перемещения в пространстве, так и вращения вдоль пути технологического процесса.

16. Способ по п. 1, при котором вычисленные движения для первого и второго манипуляторов обеспечивают минимальные перемещения инструмента и обрабатываемой детали в пространстве для выполнения задач.

17. Способ по п. 1, при котором весовой коэффициент связан с процентной долей от движения для одного из первого или второго манипулятора, при этом компьютерное устройство выполнено с возможностью вычисления процентной доли от движения для другого манипулятора на основе весового коэффициента.

18. Компьютерная система, выполненная с возможностью обеспечения регулируемого распределения пользователем совместного движения между первым манипулятором и вторым манипулятором в производственной технологической системе, причем компьютерная система содержит:

пользовательский интерфейс для графики и соединения для передачи данных, выполненный с возможностью приема от пользователя (i) данных для первого манипулятора, выполненного с возможностью удержания инструмента, (ii) данных для второго манипулятора, выполненного с возможностью удержания обрабатываемой детали, и (iii) данных технологического процесса, задающих технологический процесс, выполняемый посредством инструмента для, по меньшей мере, части обрабатываемой детали, при этом данные для, по меньшей мере, одного из первого или второго манипулятора содержат весовой коэффициент, регулируемый пользователем из интерфейса таким образом, чтобы указывать, по меньшей мере, процентную долю от движения для соответствующего манипулятора;

модуль вычисления, выполненный с возможностью:

- вычисления первой точку и следующей точки пути технологического процесса посредством инструмента по обрабатываемой детали с использованием данных технологического процесса;

- генерирования функции относительной трансформации для задания пути технологического процесса от первой точки к следующей точке; и

- распределения движений между первым и вторым манипуляторами, чтобы завершать путь технологического процесса на основе указанного, по меньшей мере, одного весового коэффициента; и

модуль отображения, выполненный с возможностью графической иллюстрации распределенных движений для соответствующих первого и второго манипуляторов для визуализации обработки обрабатываемой детали, удерживаемой посредством второго манипулятора, посредством инструмента, удерживаемого посредством первого манипулятора.

19. Компьютерная система по п. 18, дополнительно содержащая модуль приведения в действие, поддерживающий электрическую связь с модулем вычисления для приведения в действие первого и второго манипуляторов в соответствии с вычисленными движениями для соответствующих манипуляторов.

20. Компьютерная система по п. 18, в которой функция относительной трансформации содержит, по меньшей мере, одну из части перемещения в пространстве и части вращения, которые задают путь технологического процесса.

21. Компьютерная система по п. 20, в которой распределение движений между первым и вторым манипуляторами содержит распределение каждой из части перемещения в пространстве и части вращения движения между первым и вторым манипуляторами в соответствии с весовым коэффициентом.

22. Компьютерная система по п. 21, в которой весовой коэффициент содержит одно значение весового коэффициента для управления вращением соответствующего манипулятора во всех осях.

23. Компьютерная система по п. 21, в которой весовой коэффициент содержит множество значений весовых коэффициентов для управления вращением соответствующего манипулятора в соответствующих из множества осей, содержащих выбираемую пользователем главную ось, ось инструмента и третью ось, нормальную по отношению к главной оси и оси инструмента.

24. Компьютерная система по п. 21, в которой весовой коэффициент содержит одно значение весового коэффициента для управления перемещением в пространстве соответствующего манипулятора во всех осях.

25. Компьютерная система по п. 21, в которой весовой коэффициент содержит множество значений весовых коэффициентов для управления перемещением в пространстве соответствующего манипулятора в соответствующих из множества осей, содержащих ось X, ось Y и ось Z.

26. Компьютерная система по п. 21, в которой весовой коэффициент содержит одно значение весового коэффициента для управления перемещением в пространстве и вращением соответствующего манипулятора во всех осях.

27. Реализуемый компьютером способ регулируемого распределения совместного движения между первым манипулятором и вторым манипулятором в производственной технологической системе, при котором:

принимают посредством вычислительного устройства данные для первого манипулятора, выполненного с возможностью удержания инструмента, данные для второго манипулятора, выполненного с возможностью удержания обрабатываемой детали, и данные технологического процесса, задающие технологический процесс, выполняемый посредством инструмента для, по меньшей мере, части обрабатываемой детали, при этом данные для, по меньшей мере, одного из первого или второго манипулятора содержат весовой коэффициент, регулируемый пользователем таким образом, чтобы указывать, по меньшей мере, одну процентную долю от движения, выполняемого посредством соответствующего манипулятора;

вычисляют посредством вычислительного устройства первую точку и следующую точку пути технологического процесса посредством инструмента по обрабатываемой детали с использованием данных технологического процесса;

генерируют посредством вычислительного устройства функцию относительной трансформации для задания пути технологического процесса от первой точки к следующей точке, причем функция относительной трансформации содержит часть перемещения в пространстве и часть вращения;

распределяют посредством вычислительного устройства часть перемещения в пространстве функции относительной трансформации между первым и вторым манипуляторами на основе весового коэффициента, чтобы генерировать распределенные движения с перемещением в пространстве для первого и второго манипуляторов; и

распределяют посредством вычислительного устройства вращательную часть функции относительной трансформации между первым и вторым манипуляторами на основе весового коэффициента, чтобы генерировать распределенные движения с вращением для первого и второго манипуляторов.

28. Способ по п. 27, при котором весовой коэффициент включает в себя первый набор из одной или более процентных долей от движения, указывающих перемещения в пространстве одного из первого или второго манипулятора.

29. Способ по п. 28, при котором при распределении части перемещения в пространстве функции относительной трансформации между первым и вторым манипуляторами:

задают вектор весовых коэффициентов на основе первого набора из одной или более процентных долей от движения, причем вектор весовых коэффициентов представляет относительное движение в каждом из направлений по оси X, Y и Z для одного из первого или второго манипулятора;

поэлементно умножают вектор весовых коэффициентов на часть перемещения в пространстве, чтобы генерировать распределенное движение с перемещением в пространстве для одного из первого или второго манипулятора; и

генерируют распределенное движение с перемещением в пространстве для другого манипулятора на основе распределенного движения с перемещением в пространстве для одного манипулятора.

30. Способ по п. 28, при котором весовой коэффициент дополнительно включает в себя второй набор из одной или более процентных долей от движения для управления вращением одного из первого или второго манипулятора.

31. Способ по п. 30, при котором второй набор из одной или более процентных долей от движения содержит одну процентную долю, которая указывает угол вращения одного из первого или второго манипулятора во всех осях.

32. Способ по п. 30, при котором при распределении части вращения функции относительной трансформации между первым и вторым манипуляторами:

генерируют матрицу вращения на основе указанной одной процентной доли;

преобразуют матрицу вращения в инвариантный вектор, который представляется посредством вектора вращения и угла вращения; и

распределяют угол вращения между первым и вторым манипуляторами на основе указанной одной процентной доли, чтобы генерировать распределенные движения с вращением для первого и второго манипуляторов.

33. Способ по п. 30, при котором второй набор из одной или более процентных долей от движения содержит множество процентных долей, которые указывают углы вращения одного из первого или второго манипулятора в нескольких осях.

34. Способ по п. 33, при котором при распределении части вращения функции относительной трансформации между первым и вторым манипуляторами:

определяют главную ось, ось инструмента и третью ось, которая является нормальной по отношению к главной оси и к оси инструмента; и

для каждой из главной оси, оси инструмента и третьей оси вычисляют распределенные движения с вращением между первым и вторым манипуляторами на основе процентной доли, соответствующей надлежащей оси.

35. Способ по п. 27, при котором весовой коэффициент включает в себя одну процентную долю от движения, которое указывает перемещение в пространстве и вращение одного из первого или второго манипулятора.

36. Способ по п. 27, при котором дополнительно отображают распределенные движения с перемещением в пространстве и вращением для соответствующих первого и второго манипуляторов для визуализации обработки обрабатываемой детали посредством инструмента.

37. Компьютерный программный продукт, материально осуществленный в энергонезависимом машиночитаемом устройстве хранения данных, для регулируемого распределения совместного движения между первым манипулятором и вторым манипулятором в производственной технологической системе, причем компьютерный программный продукт включает в себя инструкции, обеспечивающие выполнение вычислительным устройством:

приема данных для первого манипулятора, выполненного с возможностью удержания инструмента, данных для второго манипулятора, выполненного с возможностью удержания обрабатываемой детали, и данных технологического процесса, задающих технологический процесс, выполняемый посредством инструмента для, по меньшей мере, части обрабатываемой детали, при этом данные для, по меньшей мере, одного из первого или второго манипулятора содержат весовой коэффициент, регулируемый пользователем таким образом, чтобы указывать, по меньшей мере, процентную долю от движения для соответствующего манипулятора;

вычисления первой точки и следующей точки пути технологического процесса посредством инструмента по обрабатываемой детали с использованием данных технологического процесса;

генерирования функции относительной трансформации для задания пути технологического процесса от первой точки к следующей точке; и

распределения движений между первым и вторым манипуляторами, чтобы завершать путь технологического процесса на основе указанного, по меньшей мере, одного весового коэффициента.