用于机器人编程的方法、设备、计算机可读存储媒体和计算机程序技术

本公开的目标是提供一种用于机器人编程的方法、设备、计算机可读存储媒体和计算机程序。为了解决示教技术无法适用于所有类别的对象以及离线编程需要对机器人和对象进行复杂模拟的困境，提供一种解决方案以在所述机器人(10)的编程期间使用表以标记(30)的虚拟物件(20)且将所述虚拟物件(20)显示给用户(40)。因此，可使用甚至极大的物件，并且在编程期间也易于更换，这使得编程过程顺利且高效。

Methods, devices, computer-readable storage media and computer programs for robot programming

The object of the present disclosure is to provide a method, device, computer-readable storage medium and computer program for robot programming. In order to solve the problem that teaching technology cannot be applied to all kinds of objects and offline programming requires complex simulation of robots and objects, a solution is provided to use tables to mark virtual objects (20) of (30) and display the virtual objects (20) to users (40) during the programming of robot (10). As a result, even large objects can be used and easily replaced during programming, which makes the programming process smooth and efficient.

【技术实现步骤摘要】
用于机器人编程的方法、设备、计算机可读存储媒体和计算机程序本专利技术涉及机器人学编程技术，且更确切地说，涉及用于机器人编程的方法、设备、计算机可读存储媒体和计算机程序。机器人在工业车间和工厂中的使用正不断增加。机器人正变得更强大、更灵活且同时更便宜。然而，对工业机器人进行编程通常是复杂的劳动密集型任务。总的来说，存在两组编程技术。1)示教技术此处，用户通过使用真实机器人和例如工件等真实对象来对机器人进行编程。用户将机器人移动到所要位置或沿有利轨迹移动且记录数据。用户如何控制的数据还由机器人中的驱动系统予以记录。然后，机器人根据所记录的数据重复这些动作。示教技术的优点包含：可以很容易地根据机器人的真实安装和对象来对机器人进行编程，且无需高级编程技能。而缺点是：对象需要可供用于编程，这对于大的对象来说可能是非常困难或甚至是不可能的；调试前无编程且机器人在编程期间存在停机时间。2)离线编程此处，用户在模拟环境中对机器人进行编程。机器人、机器人的周围环境和所有对象被映射到模拟环境中。用户以虚拟方式限定位置、轨迹和与工作对象的交互。然后，真实机器人执行这些指令。离线编程的优点包含：调试前编程；可以容易地改变和调适程序；机器人在编程期间无停机时间。而缺点包含：机器人的整个周围环境需要准确地映射到模拟环境中；其要求用户具有高级编程技能；简单使用情况需要过多准备。因此，本公开的目标是提供一种用于机器人编程的方法、设备、计算机可读存储媒体和计算机程序。为了解决示教技术无法适用于所有类别的对象以及离线编程需要对机器人和教示期间所用的物件进行复杂模拟的困境。上述目标通过本专利技术技术的以下各项来实现：根据权利要求1所述的用于机器人编程的方法；根据权利要求6或9所述的用于机器人编程的设备；根据权利要求11所述的用于控制机器人的方法；根据权利要求12或13所述的机器人的控制器；根据权利要求14所述的计算机可读存储媒体；以及根据权利要求15所述的计算机程序。附属权利要求项中提供本专利技术技术的有利实施例。除非另外指明，否则独立权利要求项的特征可与附属于相应独立权利项的权利要求项的特征组合，且附属权利要求项的特征可组合在一起。已知的机器人编程技术属于示教技术或离线编程。举例来说，标准编程、教导器编程和引导编程(leadthroughprogramming)都是示教技术。虚拟现实是离线编程。最常使用的方法仍是示教技术。在所有示教方法中，需要呈现与机器人交互的所有对象。这意味着，例如工件等每一对象都需要可供使用。处理重而较大的对象，如底盘框架，会增加示教时间且使过程较复杂和不安全。然而，真实对象显然可用复制品替换。举例来说，可使用3D打印机产生复制品。这可减少对象的重量且有助于示教过程。但是，使用复制品会带来一些缺点，例如：打印底盘框架等大的对象是耗时且昂贵的；取决于对象的大小，需要若干人员搬运对象；对象需要保持在存储装置中以用于可能的机器人再教示；如果未存储对象而机器人需要再教示，那么需要再次产生对象。这增加了机械臂的示教时间和停机时间。本公开提供一种在机器人的编程期间使用示教技术的解决方案。使用虚拟物件，且将其标以标记。通过读取标记，可识别虚拟物件且在机器人的编程期间显示给用户。因此，可使用甚至极大的物件，并且在编程期间也易于更换，这使得编程过程顺利且高效。根据本公开的第一方面，呈现一种用于机器人编程的方法，其包括：-通过读取标记来识别虚拟物件，其中在机器人的编程期间使用所述虚拟物件，且所述标记对应于所述虚拟物件；-在机器人的编程期间将所述虚拟物件显示给用户。根据本公开的第二方面，呈现一种用于机器人编程的设备，其包括：-识别模块，其配置成通过读取标记来识别虚拟物件，其中在机器人的编程期间使用所述虚拟物件，且所述标记对应于所述虚拟物件；-显示模块，其配置成在机器人的编程期间将所述虚拟物件显示给用户。根据本公开的第三方面，呈现一种用于机器人编程的设备，其包括：-标记读取器，其配置成读取对应于在机器人的编程期间使用的虚拟物件的标记；-处理器，其配置成识别所述标记读取器读取的所述虚拟物件；-显示器，其配置成在机器人的编程期间将所述虚拟物件显示给用户。根据本公开的第四方面，呈现一种用于控制机器人的方法，其包括：-接收对应于在机器人的编程期间使用的虚拟物件的物理物件的以下参数中的至少一种：-几何参数，-物理性质参数，和-位置参数；以及-驱动机器人以反映所述虚拟物件的第一数据模型与机器人的第二数据模型之间的交互。根据本公开的第五方面，呈现一种机器人的控制器，其包括：-通信模块，其配置成接收对应于在机器人的编程期间使用的虚拟物件的物理物件的以下参数中的至少一种：-几何参数，-物理性质参数，和-位置参数；以及-驱动模块，其配置成根据对应于所述虚拟物件的所述物理物件的所述参数来驱动所述机器人以反映机器人对所述虚拟物件的第一数据模型与所述机器人的第二数据模型之间的交互的反应。根据本公开的第六方面，呈现一种机器人的控制器，其包括：-处理器；-存储器，其与处理器进行电子通信；以及-指令，其存储于所述存储器中，所述指令可由所述处理器执行来：-接收对应于在机器人的编程期间使用的虚拟物件的物理物件的以下参数中的至少一种：-几何参数，-物理性质参数，-位置参数；以及-根据对应于所述虚拟物件的所述物理物件的所述参数来驱动所述机器人以反映机器人对所述虚拟物件的第一数据模型与所述机器人的第二数据模型之间的交互的反应。根据本公开的第七方面，呈现一种计算机可读存储媒体，其在其上存储有：-可由计算机系统的一个或多个处理器执行的指令，其中所述指令的执行使所述计算机系统执行根据本公开的第一方面或第四方面的方法。根据本公开的第八方面，呈现一种计算机程序，其由计算机系统的一个或多个处理器执行，且执行根据本公开的第一方面或第四方面的方法。提供一种用于使用示教技术对机器人编程的解决方案。使用虚拟物件，且将其标以标记。通过读取标记，可识别虚拟物件且在机器人的编程期间显示给用户。因此，可使用甚至极大的物件，并且在编程期间也易于更换，这使得编程过程顺利且高效。在本公开的一个实施例中，用于机器人编程的设备另外检测虚拟物件的第一数据模型与以下物件中的任一个或组合的第二数据模型之间的交互，且将所述交互显示给用户：-机器人，-在机器人的编程期间使用的至少一个其它虚拟物件，以及-在机器人的编程期间使用的至少一个物理物件。因此，用户可看到与所述虚拟物件的交互，这有助于机器人的编程。在本公开的一个实施例中，用于机器人编程的设备根据对应于所述虚拟物件的物理物件的以下参数中的至少一种来计算第一数据模型对所述交互的反应的参数：-几何参数，-物理性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人编程的方法，包括：/n通过读取标记(30)识别虚拟物件(20)，其中所述虚拟物件(20)在机器人(10)的编程期间使用，且所述标记(30)对应于所述虚拟物件(20)；/n在所述机器人(10)的编程期间将所述虚拟物件(20)显示给用户(40)。/n

【技术特征摘要】
20180511 EP 18171845.31.一种用于机器人编程的方法，包括：
通过读取标记(30)识别虚拟物件(20)，其中所述虚拟物件(20)在机器人(10)的编程期间使用，且所述标记(30)对应于所述虚拟物件(20)；
在所述机器人(10)的编程期间将所述虚拟物件(20)显示给用户(40)。


2.根据权利要求1所述的方法，另外包括：
检测所述虚拟物件(20)的第一数据模型与以下物件中的任一个或组合的第二数据模型之间的交互：
所述机器人(10)，
在所述机器人(10)的编程期间使用的至少一个其它虚拟物件(20)，和
在所述机器人(10)的编程期间使用的至少一个物理物件(50)；
将所述交互显示给用户。


3.根据权利要求2所述的方法，其中
在将所述交互显示给用户(40)之前，所述方法另外包括：根据对应于所述虚拟物件(20)的物理物件的以下参数中的至少一种来计算所述第一数据模型对所述交互的反应的参数：
几何参数，
物理性质参数，和
位置参数；以及
将所述交互显示给用户包括：根据计算出的所述第一数据模型对所述交互的反应的所述参数来显示所述第一数据模型的反应。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，
如果所述交互是在所述第一数据模型与所述机器人(10)的所述第二数据模型之间，或
如果所述交互是在所述第一数据模型与以下项的所述第二数据模型之间
所述机器人(10)，和
以下物件中的任一个或组合：
在所述机器人(10)的编程期间使用的至少一个其它虚拟物件(20)，和
在所述机器人(10)的编程期间使用的至少一个物理物件(50)，
那么在将所述交互显示给用户之前，所述方法另外包括：将对应于所述虚拟物件(20)的物理物件的以下参数中的至少一种发送给所述机器人(10)的所述控制器(70)，从而驱动所述机器人(10)以反映所述机器人(10)对所述交互的反应：
几何参数，
物理性质参数，和
位置参数；以及
将所述交互显示给用户(40)包括：显示由驱动的所述机器人(10)所反映的所述机器人(10)对所述交互的反应。


5.根据权利要求2到4中任一项所述的方法，其中在所述机器人(10)的编程期间将所述虚拟物件(20)显示给用户(40)包括：
在所述虚拟物件(20)与所述标记(30)之间的相对位置因所述交互而改变的情况下，根据所述交互而显示所述虚拟物件(20)；以及
在所述虚拟物件(20)与所述标记(30)之间的相对位置未因所述交互而改变的情况下，根据所述虚拟物件(20)与所述标记(30)之间的所述相对位置来显示所述虚拟物件(20)。


6.一种用于机器人编程的设备(60)，包括：
识别模块(601)，其配置成通过读取标记(30)来识别虚拟物件(20)，其中在机器人(10)的编程期间使用所述虚拟物件(20)，且标记(30)对应于所述虚拟物件(20)；
显示模块(602)，其配置成在所述机器人(10)的编程期间将所述虚拟物件(20)显示给用户(40)。


7.根据权利要求6所述的设备(60)，其中
所述识别模块(601)另外被配置成检测所述虚拟物件(20)的第一数据模型与以下物件中的任一个或组合的第二数据模型之间的交互：
所述机器人(10)，
在所述机器人(10)的编程期间使用的至少一个其它虚拟物件(20)，或
在所述机器人(10)的编程期间使用的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯·莫拉，阿克塞尔·罗特曼，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE