用于操作工业机器人的方法以及用于执行方法的安全监测设备技术

用于操作工业机器人的方法以及用于执行方法的安全监测设备。本发明专利技术涉及用于借助于具有图形操作界面(18)例如触摸显示器(20)的操作设备(10)操作与机器人控制部(16)相连接的工业机器人(12)的方法和装置。为了简化工业机器人的操作和提高操作安全性，方法包括以下方法步骤：－由操作者通过至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入请求所述工业机器人(12)的期望的功能或运行模式，－探测至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入，将操作输入传输到安全监测设备(78)处以用于释放和/或监测可由工业机器人(12)实施的功能或运行模式，－在安全监测设备(78)中识别与请求的功能或运行模式相关联的图形信息(88)，－借助于随机发生器(100,107)对图形信息(88,90,108)编码，并且将编码的图形信息(88,90,108)从安全监测设备(78)传输到操作设备(10)处，并且将编码的图形信息(88)显示在图形操作界面(18)上，－探测操作者的确认输入，通过其确认显示的编码的图形信息(88,90,108)的正确性，－将操纵输入从操作设备(10)发回到安全监测设备(78)处并且比较接收的操纵输入与传输的编码的图形信息，以及－在操纵输入与传输的编码的图形信息一致的情况下实施请求的功能或运行模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于操作工业机器人的方法以及用于执行方法的安全监测设备
本专利技术涉及用于借助于具有图形操作界面(例如触摸显示器)的操作设备操作与机器人控制部相连接的工业机器人的方法。此外，本专利技术涉及用于释放和监测可由工业机器人实施的功能的安全监测设备，其中，该更安全的监测设备与控制工业机器人的控制装置和用于请求待实施的功能的操作设备相联结以用于交换数据。
技术介绍
在文献DE102010039540A1中说明了一种呈手持操作设备的形式的用于控制工业机器人的装置。该手持操作设备可与机器人控制部相联结，以便为工业机器人编程或控制工业机器人。该手持操作设备包括电子设备，该电子设备包括微处理器，以便可与机器人控制部通讯。此外，手持操作设备包括构造为触摸屏的显示部、紧急切断按键和构造为锁止件的转换器。为了手动地使例如机器人臂运动，手持操作设备包括不同的可彼此独立地手动操纵的输入器件或操作器件(Verfahrmittel)，其例如构造为6D鼠标或击打式按键(Tipp-Taste)。借助于触摸屏实现这样的可能性，即，为操作器件中的每一个关联有其自己的参考坐标系。然而，在该已知的实施方式中，仅仅通过可手动操纵的输入器件实现工业机器人的控制，从而手持操作设备在其制造方面成本很高并且在运行中易受干扰。在文献DE102010025781A1中说明了用于操纵工业机器人的另一装置。呈移动电话的形式的手持设备具有触摸屏，其一方面用作输出器件以用于输出机器人控制部的信息，尤其用于示出操作表面，并且另一方面用作指令输入器件以用于借助于按键输入控制指令。该手持设备借助于夹紧装置(如其在例如将移动电话固定在机动车中的原理方面是已知的)可松开地固定在便携式安全装置处，并且通过USB接口与其相连接。安全输入装置具有急停按钮、赋能按键(Zustimm-Taster)以及运行模式选择开关。在该实施方式中不利的是，为了可靠地操纵虚拟按键，始终强迫操作者看着触摸屏，以避免错误输入。这同样适用于不利的环境条件(例如强光射入或者昏暗)，其使触摸屏的操作变得困难。在文献DE102005040714A1中说明了一种用于设置用于机器人的运动过程的方法和系统。该系统包括机器人控制部，其可与外部组件相连接，其中，外部组件具有功能单元，其构造为所谓的图形示教悬架式单元(GraphicalTeachPendantUnit，GTPU)。功能单元具有屏幕，在屏幕上可并排显示机器人的真实的工作区域的图片，其利用固定在机器人的腕关节处的图片记录装置基于不同的透视法来记录。此外，在功能单元处设置有呈按键的形式的操纵元件。设置成，借助确定装置确定机器人的确定位置。然后操作人员通过以下方式借助功能单元或GTPU选取理论终端位置，即，操作人员利用GTPU的为此设置的笔接触在显示在功能单元上的图片上的相应的点。操作人员尤其相应在两个图片上接触在图片上示出的接口的区域中的点。在图片中选择的理论终端位置借助在功能单元的屏幕上的十字架来显示，从而操作人员得到视觉的反馈。如果操作人员同意这样的选择，则操作人员在继续下一个方法步骤之前必须对这通过按压操纵元件进行确认。在文献DE102005040714A1中并未说明在功能单元与机器人控制部之间的安全通讯。
技术实现思路
以此为出发点，本专利技术的目的在于如此改进开头提及的类型的方法和安全监测设备，即，简化工业机器人的操作且提高在操作时的可靠性。该目的尤其通过带有以下方法步骤的方法实现：－由操作者通过至少一个优选地虚拟操作元件的操纵输入请求工业机器人的期望的功能或运行模式，－探测至少一个优选地虚拟操作元件的操纵输入、将操纵输入传输到安全监测设备处以用于释放和/或监测可由工业机器人实施的功能或运行模式，－在安全监测设备中识别与请求的功能或运行模式相关联的图形信息，－借助于随机发生器对图形信息进行编码，例如在更大的图片中放置在随机的位置处，并且将编码的图形信息从安全监测设备传输到操作设备处，并且将编码的图形信息显示在图形操作界面上，－探测操作者的确认输入，通过其确认显示的编码的图形信息的正确性，－将确认输入从操作设备发回到安全监测设备处并且比较接收的确认输入与传输的编码的图形信息，以及－在确认输入与传输的编码的图形信息一致的情况下尤其通过机器人控制部实施请求的功能或运行模式。通过根据本专利技术的方法开启这样的可能性，即，在提高的安全要求的情况下利用操作设备控制工业机器人或其他的技术装备，操作设备不具有电气的操作元件，而是仅通过显示器或触摸显示器操作。关于编码的图形信息需说明的是，其还可为字母数字。编码还包括图形信息的简单的改变。图形信息可普通地来理解并且包括简单的符号。关于触摸显示器需说明的是，其在此优选为带有光滑表面的市场上通用的触摸屏，触摸屏优选地构造为电容式触摸屏，同时还可考虑电阻式触摸屏。通过操作设备还可触发与安全相关的功能，例如选择运行模式，针对其通常需要硬件式的电键式开关。因为带有图形操作界面的操作设备仅单通道地建造在软件和硬件中，所以这在安全标准的意义中看作不安全的设备。然而，通过根据本专利技术的方法可可靠地触发功能。在此，作用方向从操作者通过操作设备至安全监测设备、然后返回至操作者并且此后再次返回至安全监测设备，其最终实施安全的功能触发。通过经由安全监测设备完成的作用循环实现安全的功能触发。利用根据本专利技术的方法可可靠地触发任何功能，即，方法不受运行模式选择限制。因此，根据本专利技术的方法能够借助于不安全的操作设备结合安全监测设备实现触发与安全相关的功能。在方法中使用四个方法步骤：步骤1：由操作者请求功能。操作者在看作不安全的设备上请求实施与安全相关的功能。将请求传导到安全监测设备处；步骤2：反馈到操作者处。安全监测设备为操作者在操作设备上反馈发生的功能选择；步骤3：通过操作者进行确认。操作者向安全监测设备确认执行的功能选择的正确性；步骤4：实施功能。在确认和比较之后，优选地以可信性校验的形式，安全监测设备实施功能。根据一优选的方法过程设置成，将至少一个操作元件作为虚拟操作元件可视地示出在图形操作界面的显示器上，并且在操纵虚拟操作元件时在显示器上以X'、Y'坐标的形式探测虚拟操作元件的位置。X'、Y'坐标可被发送到安全监测设备处且在其中进行评估。备选地，存在这样的可能性，即，对X'、Y'坐标在操作设备中进行评估，其中，识别出与X'、Y'坐标相应的功能或运行模式，并且将功能标志(例如功能名称或功能编号)发送到安全监测设备处。在操作设备的显示器上可视地示出至少一个虚拟操作元件。操作元件代表待触发的安全功能。操作元件可借助于选取装置来选择，以便由此选取与之相联系的安全功能。一可能的选取装置例如可为指示器控制装置，例如PC鼠标或手指，其接触触摸显示器。将在触摸显示器上的选取位置(或者指针控制部的点按位置或者手指的轻击位置)以X'/Y'坐标的形式发送到安全监测设备处，安全监测设备将这理解为请求实施安全功能。安全监测设备基于事先进行的分配方案辨认出哪种安全功能与相应的X'/Y'坐标相关联并且可因此明确地识别出由操作者请求的功能。为此设置成，在安全监测设备的安全存储器中针对每种功能或运行模式存储有相应的功能图标，为每个功能图标关联有X'、Y'坐标或功能标志，功能图标通过从操本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助于具有图形操作界面(18)例如触摸显示器(20)的操作设备(10)操作与机器人控制部(16)相连接的工业机器人(12)的方法，包括以下方法步骤：－由操作者通过至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入请求工业机器人(12)的期望的功能或运行模式，－探测所述至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入，将操作输入传输到安全监测设备(78)处以用于释放和/或监测可由所述工业机器人(12)实施的功能或运行模式，－在所述安全监测设备(78)中识别与请求的功能或运行模式相关联的图形信息(88)，－借助于随机发生器(100,107)对图形信息(88,90,108)进行编码，并且将编码的图形信息(88,90,108)从所述安全监测设备(78)传输到所述操作设备(10)处，并且在所述图形操作界面(18)上显示编码的图形信息(88)，－探测操作者的操纵输入，通过其确认显示的编码的图形信息(88,90,108)的正确性，－将操纵输入从所述操作设备(10)发回到所述安全监测设备(78)处并且比较接收的操纵输入与传输的编码的图形信息，以及－在操纵输入与传输的编码的图形信息一致的情况下实施请求的功能或运行模式。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.17 DE 102012106448.21.一种用于借助于具有图形操作者界面(18)的操作设备(10)操作与机器人控制部(16)相连接的工业机器人(12)的方法，包括以下方法步骤：－由操作者通过至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入请求工业机器人(12)的期望的功能或运行模式，－探测所述至少一个操作元件(80,82,84;96)的操作输入，将操作输入传输到安全监测设备(78)处以用于释放和/或监测可由所述工业机器人(12)实施的功能或运行模式，－在所述安全监测设备(78)中识别与请求的功能或运行模式相关联的图形信息(88)，－借助于随机发生器(100,107)对图形信息(88,90,108)进行编码，并且将编码的图形信息(88,90,108)从所述安全监测设备(78)传输到所述操作设备(10)处，并且在所述图形操作者界面(18)上显示编码的图形信息(88)，－探测操作者的确认输入，通过其确认显示的编码的图形信息(88,90,108)的正确性，－将确认输入从所述操作设备(10)发回到所述安全监测设备(78)处并且比较接收的确认输入与传输的编码的图形信息，以及－在确认输入与传输的编码的图形信息一致的情况下实施请求的功能或运行模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，比较接收的确认输入与传输的编码的图形信息包括可信性检查。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述图形操作者界面(18)上可视地示出作为虚拟操作元件(80,82,84)的所述至少一个操作元件(80,82,84)，并且在操纵所述虚拟操作元件(80,82,84)时探测所述虚拟操作元件(80,82,84)在所述图形操作者界面(18)上的呈X'、Y'坐标的形式的位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将X'、Y'坐标发送到所述安全监测设备(78)处且在其中进行评估。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述操作设备(10)中评估X'、Y'坐标，其中，识别与X'、Y'坐标相应的功能或运行模式，并且将功能标志发送到所述安全监测设备(78)处。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将联接到所述安全监测设备(78)处的信号发送器(96)用作所述至少一个操作元件(96)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述安全监测设备(78)的安全存储器(86)中针对每种功能或运行模式存储有作为图形信息(88)的相应的功能图标，为每个功能图标关联有X'、Y'坐标或功能标志，所述功能图标通过从所述操作设备接收的X'、Y'坐标或通过所述信号发送器的信号来识别，并且将所述功能图标从所述安全监测设备(78)传输到所述操作设备(10)处且显示在所述图形操作者界面(18)上。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述功能图标作为数据存储在所述安全存储器(86)中，并且将其无歪曲地和在没有其他的数据处理的情况下从所述安全监测设备(78)传输到所述操作设备(10)处。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述功能图标以作为图片和/或文本的图形形式示出请求的功能或运行模式。10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述安全监测设备(78)借助于随机发生器(100,107)生成至少一位数的随机数(106)，并且保存所述随机数(106)。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述随机数(106)变成图标且将其作为呈数字图标的形式的数字代码与功能图标一起作为编码的图形信息(108,88)示出。12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，操作者的确认输入包括经由输入单元(110)输入通过图标化的数字代码预定的数字序列，其中，数字序列的输入通过接触数字键盘的在图形操作者界面(18)上显示的虚拟按键来探测。13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将输入的数字序列传输到所述安全监测设备处且与事先存储的随机数(106)相比较，并且在随机数与输入的数字序列一致的情况下由所述安全监测设备(78)实施请求的功能或运行模式。14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，测量在发出数字代码与接收数字序列之间的时间间隔t，并且如果时间间隔t超过预定的时间间隔tmax，那么中断确认过程。15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，－图形信息(88)的编码包括生成图片(90)，在其中将所述图形信息(88)定位在由所述安全监测设备(78)确定的随机的显示位置处，－将所述图片(90)传输到所述操作设备(10)处且将其与所述图形信息(88)一起显示在所述图形操作者界面(18)上，－在通过操作者接触显示的所述图形信息(88)时探测接触位置，－将接触位置发回到所述安全监测设备(78)处，－比较接收的接触位置与预定的显示位置，以及－如果接触位置与显示位置在限定的公差之内相一致，实施选择的功能或运行模式。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述安全监测设备(78)的安全存储器(86)中针对每种功能或运行模式存储有作为图形信息(88)的相应的功能图标，并且，将所述图片(90)以空的图片内容以与所述功能图标的数据格式相应的数据格式保存在所述安全监测设备(78)的安全存储器(86)中，并且将带有空的图片内容的所述图片(90)用作用于示出所述至少一个功能图标的图框(98)。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述安全监测设备(78)的安全存储器(86)中针...

【专利技术属性】
技术研发人员：F佐姆，
申请(专利权)人：里斯集团控股有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE