使用交互式命令控制工业机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种使用交互式命令控制工业机器人(1)的方法以及一种基于交互式命令来控制工业机器人(1)的运动的控制单元(2)。所述控制单元包括用于存储至少一个定义的交互式命令的数据存储器(4)以及被配置为在识别到所述交互式命令时执行所述交互式命令的处理单元(6)。所述数据存储器(4)包括在识别到所定义的交互式命令时将被执行的多个定义的动作，并且所述处理单元(6)被配置为确定所述机器人的当前上下文、基于针对所述命令被定义的动作以及所述机器人的所述当前上下文来选择要执行哪个动作、并且在识别到所述交互式命令时执行所选择的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用交互式命令控制工业机器人
本专利技术涉及一种使用交互式命令控制工业机器人的方法。本专利技术还涉及一种基于交互式命令来控制工业机器人的运动的控制单元。
技术介绍
工业机器人包括机械手和用于控制机械手的运动的机器人控制单元。机械手包括在机器人控制单元的控制下移动的多个关节。机器人还可以包括到机器人的便携式用户界面，诸如TPU(示教盒单元，TeachPendantUnit)、平板设备或者用于手动操作机器人的其它便携式HMI。用户经由便携式用户界面与机器人控制单元通信并且通过用户界面将命令发送至机器人。在协作机器人系统中，用户需要以简单且直观的方式与机器人通信。在协同环境中使用TPU或者任何其它便携式HMI来与机器人通信是缓慢且不直观的过程。用户使用他的手直接与机器人通信的手工引导教导是更快速且更直观的通信方式。使用交互式命令是已知的，其中用户在不使用到机器人的便携式用户界面的情况下向机器人直接给出命令。交互式命令被预定义并且存储在机器人控制器的数据存储器中。对于每个交互式命令都定义动作，该动作在识别到交互式命令时由机器人执行。交互式命令的示例是手势命令和触摸命令。手势命令表示用户例如使用他的手或手指做出预定义手势。机器人识别该手势，并且执行与识别到的手势有关的动作。触摸命令表示通过用户触摸机器人(例如，通过在机器人上轻击)来向机器人给出命令。用户通过使用他的手轻击机器人来向机器人给出命令、诸如启动或停止机器人。在更先进的情况下，需要启动和停止之外的更多命令。根据情况和用户偏好，期望有许多不同的交互式命令，例如，打开夹具、或者后退。存在对这一问题的解决方案，该解决方案诸如在操作TPU或被定位为与机器人相邻的其它HMI时要求用户释放其紧握机器人的一只或两只手，这是不切实际和耗时的。其它解决方案允许用户把他的手放在机器人上、诸如语音命令，但是这些解决方案要求附加设备并且在嘈杂环境中可能是不切实际的。该问题的另一解决方案是定义表示要执行的不同命令和动作(例如，两次或多次连续轻击)的多个不同“触摸模式”或手势。然而，合适的触摸模式和手势的数目是有限的。如果命令的数目较大并且如果它们非常相似，则用户也可能难以记住交互式命令。因此，存在用户向机器人提供错误命令的风险。进一步地，即使轻击机器人是直观的，但是在机器人被轻击时，可能并不总是清楚会发生什么。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服上述问题。该目的通过如权利要求1限定的方法来实现。该方法包括：定义交互式命令；针对交互式命令定义机器人要执行的多个动作；确定机器人的当前上下文；基于针对命令被定义的动作和机器人的当前上下文来选择要执行哪个动作；识别用户给出的交互式命令；以及执行所选择的动作。需要注意的是，执行方法步骤的顺序可能会有所不同。例如，步骤“选择要执行哪个动作”可以在步骤“识别用户给出的交互式命令”之后执行。根据本专利技术，一个交互式命令可以具有在机器人识别到命令时要执行的多个定义的可选动作。要执行动作中的哪个动作取决于机器人的当前上下文。因此，相同的交互式命令可以被用于命令多个不同的动作。基于机器人的当前上下文来决定在识别到命令时执行哪个动作。因此，当用户给出特定交互式命令时，机器人的当前上下文控制机器人执行哪个动作。因此，所需的交互式命令的数目显著减少。例如，可以仅有一个触摸命令、例如轻击机器人，以提供大量的动作。本专利技术增加了可以通过交互式命令执行的可能动作的范围。通过提前定义在机器人检测到命令(诸如，轻击)时要执行的动作，用户在大部分操作期间在不必访问任何HMI的情况下得到完全控制。这是以灵活且清楚的方式控制机器人的一种直观方式。本专利技术节约了时间并且降低了错误的风险，诸如将错误的命令提供给机器人。交互式命令表示用户未经由任何HMI(诸如，TPU或平板设备)便直接向机器人给出命令。用户使用他的手或身体、例如使用手势或触摸机器人来提供命令。预定义的动作可以是由机器人执行或者用于控制机器人的任何类型的动作。例如，动作是启动机器人、停止机器人、与机器人一起后退、与机器人一起前进、打开夹具、关闭夹具、保存目标点等。术语“上下文”表示机器人的状态或情况并且应该从广义上被解释。控制选择要执行预定义的动作中的哪个动作的机器人的上下文优选地被事先指定。机器人可以在不同的上下文(例如，“生产模式(productionmode)”和“教导模式(teachmode)”)之间切换。机器人的当前上下文是机器人此时的上下文。机器人的控制单元具有关于机器人的当前上下文的信息。因此，确定当前上下文可以通过从控制单元检索关于当前上下文的信息来完成。本专利技术使得能够自动确定在识别到交互式命令时在当前上下文中要执行哪个动作。然而，在当前上下文中要执行哪个动作也可以由用户提前确定。根据本专利技术实施例，方法包括：向用户提供关于针对当前上下文中的交互式命令要执行哪个动作的反馈。要执行哪个动作是基于机器人的当前上下文和定义的动作来确定的。反馈可以是可见的或者可听的、可触觉的或者其它类型的反馈以用于示出将执行哪个动作。因此，将提前通知用户在给出某个交互式命令时将执行哪个动作。该实施例避免误解某个命令在当前上下文中要做什么，从而降低错误的风险。例如，如果机器人被用户轻击，那么应当发生什么是清楚的。根据本专利技术实施例，方法包括：当已经识别到交互式命令时，向用户提供反馈。这是向用户确认机器人已经接收到命令，并且也将增加清楚度。适当地，方法包括：指定可以执行定义的动作的多个上下文，并且将所指定的上下文中的每个上下文都与所定义的动作中的至少一个动作相关联。例如，多个动作与上下文中的一个或多个上下文相关联，或者每个动作都与上下文中的一个上下文相关联。根据本专利技术实施例，所定义的动作中的每个动作都与指定的上下文中的一个上下文相关联，并且方法包括：选择与当前上下文相关联的动作。为了找到与当前上下文相关联的动作，将当前上下文与所指定的上下文进行比较。该实施例使得能够在用户没有任何输入的情况下自动选择在当前上下文中要执行哪个动作。根据本专利技术实施例，所指定的上下文中的至少一个上下文与多个所定义的动作相关联，并且方法包括：基于与机器人的当前上下文相关联的动作来呈现针对交互式指令执行的建议动作的列表，接收针对当前上下文的用户选择动作，存储针对当前上下文的用户选择动作，并且在识别到当前上下文中的交互式命令时选择该用户选择动作。在当前上下文中要执行哪个动作是从建议动作的列表中手动选择的。该实施例允许用户选择针对在当前上下文中的交互式命令要执行哪个动作。用户在与当前上下文相关联的多个预定义的动作之间进行选择。适当地，在机器人处于当前上下文中的情况下，将建议动作列表呈现给用户。不同的可选择动作可以被呈现在不同的上下文中。该实施例使得针对命令执行的动作依赖于上下文以及用户偏好，这对于用户而言是一个优势。根据本专利技术实施例，方法包括：定义多个交互式命令；针对每个交互式命令定义机器人要执行的多个动作；以及在识别到其中一个所定义的交互式命令时，基于针对所识别的交互式命令被定义的动作和机器人的当前上下文来选择要执行哪个动作。该实施例使得能够有一个以上的交互式命令，并且每个命令都具有依赖于上下文的一个或多个动作。根据本专利技术实施例，至少一个交互式命令是触摸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用交互式命令控制工业机器人(1)的方法，其中已经定义了至少一个交互式命令，其特征在于，所述方法包括：‑针对所述交互式命令定义，所述机器人要执行的多个动作，‑确定所述机器人的当前上下文，‑基于针对所述命令而被定义的所述动作和所述机器人的所述当前上下文，来选择要执行哪个动作，‑识别用户给出的所述交互式命令，以及‑执行所选择的动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用交互式命令控制工业机器人(1)的方法，其中已经定义了至少一个交互式命令，其特征在于，所述方法包括：-针对所述交互式命令定义，所述机器人要执行的多个动作，-确定所述机器人的当前上下文，-基于针对所述命令而被定义的所述动作和所述机器人的所述当前上下文，来选择要执行哪个动作，-识别用户给出的所述交互式命令，以及-执行所选择的动作。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：向所述用户提供关于针对所述当前上下文中的所述交互式命令要执行哪个动作的反馈。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：-指定能够执行所定义的动作的多个上下文，以及-将所指定的上下文中的每个上下文与所定义的动作中的至少一个动作相关联。4.根据权利要求3所述的方法，其中所定义的动作中的每个动作与所指定的上下文中的一个上下文相关联，并且所述方法包括：选择与所述当前上下文相关联的所述动作。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所指定的上下文中的至少一个上下文与多个所定义的动作相关联，并且所述方法包括：-基于与所述机器人的所述当前上下文相关联的所述动作，来呈现针对所述交互式命令要执行的建议动作的列表，-接收针对所述当前上下文的用户选择动作，-存储针对所述当前上下文的所述用户选择动作，以及-在识别到所述当前上下文中的所述交互式命令时，选择所述用户选择动作。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中所述机器人的所指定的上下文包括教学模式和生产模式。7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中所述机器人的所指定的上下文包括一个或多个机器人程序的指定部分。8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其中所述机器人包括具有多个菜单的HMI，所述机器人的所指定的上下文包括所述HMI的菜单。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括：-定义多个交互式命令，-针对所述交互式命...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·赫德伦德，I·伦德伯格，J·斯蒂鲁德，M·诺德瓦尔，R·斯乔博格，T·格罗思，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH