[发明专利]灵活地、周期时间优化地分享机器人的工作空间

说明书

本发明涉及用于控制机器人的一种方法和一种系统，该机器人不同时与另一机器人分享工作空间。基于所确定的工作空间还要被占据的剩余时间，周期时间优化地调整机器人的路线规划，以防止在工作空间边界处的制动和等待释放。

技术领域

本发明通常涉及一种用于控制操纵器的方法，该操纵器与至少一个另外的操纵器分享工作空间，并且特别的是，这些操纵器在此不同时使用该工作空间。

背景技术

操纵器、例如特别是工业机器人在工业环境下被应用于例如安装或生产的各种工作过程。工业机器人是被自动控制的、配备有三个或更多个可自由编程的运动轴的机器，其配备有适当的工具以自动处理对象。

使用多个分享同一工作空间(或工作场所、工作区域)的操纵器(例如机器人)可以提高生产效率。然而，一个工作空间不应该被多个操纵器同时使用，因为这可能导致发生碰撞。因此在一操纵器驶入所定义的共有工作空间之前，该操纵器或其控制器通常要在该工作空间的边界处检查该工作空间是否没有被占用并因此是开放的。如果该工作空间不是开放的，则该操纵器通常会在刚好到达工作空间边界之前被制动。只有该工作空间被允许开放时，操纵器才会被再次加速并驶入该工作空间中。这种方法带有一些缺点，特别是会导致操纵器出现不期望的停止时间。另外，制动和加速还将消耗额外的能量并加大了操纵器上的负荷。

专利文献US20090204258A1描述了用于控制轨道上的多个机器人的一种系统和一种方法。其中提出：为了防止机器人发生碰撞，需要监视机器人的动态空间，并在这些空间重叠时使机器人停车。

此外，在专利文献US20130110288A1中提出，对各个机器人的工作空间建模，并在此定义一个或多个干扰区域。这些干扰区域应该分类为“不允许的”、“被监视的”或“混合的”。对于各个机器人来说，混合的干扰区域的状态将根据混合的区域对于其他的机器人是否是空闲的而在“不允许的”与“被监视的”之间动态地变化。

专利文献US7765031B2涉及一种方法，用于避免在位于多个机器人占领区域之间的重叠部分中的多个机器人之间形成干扰的方法。在该专利文献中还描述了一种机器人，该机器人可以避免在位于该机器人和其他机器人的占领区域之间的重叠部分中与其他的机器人形成干扰。

因此根据现有技术已知的是：识别对工作空间的侵犯，并根据需要停止操纵器的运动，以避免碰撞。

发明内容

有鉴于上述现有技术，本发明的目的在于提出一种方法和一种系统，其允许多个操纵器能够更好地利用工作空间，并在此消除或避免了上述缺点。

本发明的目的通过一种方法来实现，该方法具有以下方法步骤：

a)在第二操纵器处于工作空间中期间，提供关于第二操纵器的运动轮廓的实际状况的实时信息；

b)基于所提供的第二操纵器的实时信息和预先给定的第二操纵器的运动轮廓来确定第二操纵器离开工作空间需要的剩余时间；

c)作为对在步骤b)中所确定的剩余时间的响应来调整第一操纵器的运动轮廓，以使第一操纵器调整其关于工作空间边界的运动，从而避免第一操纵器在工作空间之前停住。

本发明的目的还通过一种操纵器系统来实现，该操纵器系统包括两个操纵器，这些操纵器不同时分享工作空间，在此，该操纵器系统配设有控制装置，该控制装置被设计用于执行根据本发明的方法。