与物体交互的过程制造技术

提供了一种与物体(1a)交互的过程，包括带有末端执行器(21)、末端执行器(21)的驱动器(22)和用于获取至少一个环境参数或交互参数的传感器(23)的机器人(2)；用于控制机器人(2)的计算机(5)；指令块(3)，其配置用于指示机器人(2)根据指令块定义的指令移动末端执行器(21)。(21)。(21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与物体交互的过程
[0001]本专利技术涉及与第一项权利要求序言所述类型的物体进行交互的过程。
[0002]具体而言，本专利技术涉及一种过程，其配置为优选在自动化生产和装配线上使用机器人搬运物体。
[0003]众所周知，自动化生产和装配线特别灵活，这要归功于利用了能够执行不同任务和处理不同形状和一致性的产品的机器人。
[0004]这些机器人现在用于在不同工位之间移动物体，例如在仓库和工作站之间移动物体，和/或执行装配和焊接等任务。
[0005]通过编程，它们可以非常精确地忠实执行重复性任务。这些动作是由软件决定的，软件指定了一系列协调动作的方向、加速度、速度和距离。
[0006]这些动作由操作员定义，操作员必须为每项操作定义指令，并因此定义向机器人发出的指令，使其能够执行所需的操作。
[0007]所述的现有技术存在一些重要缺陷。
[0008]特别是，已知的处理过程需要使用特定的编程语言来指导机器人完成每项新任务的每个动作。这就导致生产流程管理复杂，并经常因不能准确识别要执行的正确过程而出错。
[0009]为了解决这个问题，我们设计了新的指令定义流程。新型商用机器人配备了图形用户界面(GUI)，操作员可在短时间内完成编程。
[0010]虽然这一解决方案大大加快了编程速度，但并没有带来足够的改进。因此，目前已知的物体处理过程特别复杂，不易使用，成本相对较高，并且/或者需要使用复杂而昂贵的机器人。
[0011]另一个缺点是已知的搬运过程缺乏灵活性，几乎需要不断地重新编程，因为机器人无法适应要执行的动作和/或要搬运的物体的任何变化。
[0012]在这种情况下，本专利技术的基础技术任务是设计一种与物体交互的过程，该过程至少能够消除上述缺点的一部分。
[0013]在上述技术任务的背景下，本专利技术的一个重要目的是获得一种易于编程、因此极其灵活的物体交互过程。
[0014]如所附权利要求1所述，通过与物体交互的过程实现了技术任务和规定的目的。从属权利要求中描述了优选实施例。
[0015]下文将参照附图，通过对本专利技术优选实施例的详细描述，阐明本专利技术的特征和优点，其中：
[0016]图1按比例展示了根据本专利技术为实现与物体的交互过程而配置的设备；
[0017]图2a按比例展示了图1的设备的装配；
[0018]图2b按比例展示了图2a的不同用途的组件；
[0019]图3按比例展示了根据本专利技术的实现与物体的交互过程的环境；以及
[0020]图4展示了根据本专利技术的与物体的交互过程的示意图。
[0021]在本文件中，测量值、数值、形状和几何基准(如垂直度和平行度)，当与“大约”或
其他类似术语(如“近似”或“大致”)相关联时，应被视为除了因生产和/或制造误差而造成的测量误差或不准确之外，最重要的是，除了与其相关联的数值、测量值、形状或几何基准略有偏差之外。例如，如果这些术语与某一数值相关联，优选表示偏差不超过该数值的10％。
[0022]此外，在使用“第一”、“第二”、“较高”、“较低”、“主要”和“次要”等术语时，并不一定要确定顺序、关系的主次或相对位置，而只是用来明确区分它们的不同组成部分。
[0023]除非另有说明，本文中报告的测量结果和数据应视为在国际民航组织国际标准大气层(ISO 2533:1975)中进行的测量结果和数据。
[0024]除非另有说明，在以下讨论中，“处理”、“计算”、“确定”、“计数”或类似术语是指计算机或类似电子计算设备的操作和/或过程，这些设备可操作和/或转换计算机系统和/或内存中寄存器的电子量等表示为物理量的数据，以及计算机系统、寄存器或其他存储、传输或信息显示设备中类似表示为物理量的其他数据。
[0025]参照附图，根据本专利技术与物体交互的过程整体地用标记1表示。
[0026]过程1配置为识别环境10(例如房屋或公寓)中的物体1a并与之交互。优选地将其配置为在工作/工业环境10(如仓库或生产线)中识别物体1a，并与之交互，从而移动/搬运物体1a。
[0027]环境10可以定义可步行区域10a。
[0028]环境10可包括至少一个房间11。具体来说，它可以包括多个房间11和每个房间之间至少一个通道12。
[0029]交互过程1可包括至少一个机器人2。
[0030]机器人2可配置为与至少一个物体1a进行交互。机器人2可以包括至少一个末端执行器21，用于抓取至少一个物体1a。
[0031]末端执行器2可与物体1a进行交互，特别是与重量和/或形状适当不同的多个物体1a进行交互。例如，它被配置为一次只与一个物体1a交互并精确地对其操纵/执行抓取。
[0032]末端执行器2可包括至少两个可相互移动的机械手指，以便执行上述抓取操作。它优选由两根以上的手指组成，尤其是在机器人手(例如US2019269528和US2018311827中描述的机器人手)中可以识别。
[0033]对于每个末端执行器21，机器人2可包括末端执行器21的驱动器22。
[0034]驱动器22可配置为相对于物体1a和/或环境10移动末端执行器21。
[0035]驱动器22可以包括机械臂。它可包括一个或多个刚性体221(可根据选择性伸缩轮廓识别)，以及一个或多个适于以适当的独立方式移动刚性体221的接头222。
[0036]接头222可以配置为通过改变两个刚性体221之间的展开角度来相互旋转刚性体221。
[0037]接头222优选根据逆运动学或直接运动学移动刚性体221。因此，即使没有明确说明，机器人2的每个动作以及定义这些动作的指令都是根据逆运动学或直接运动学确定的。
[0038]词语(expression)“逆运动学”定义了在末端执行器21的路径的操作空间中的轨迹。因此，各个接头222的速度和加速度被定义，从而形成所述末端执行器路径21。
[0039]词语“直接运动学”确定的是空间轨迹的计算，其中确定的是各个接头222的位置、速度和加速度，而不是末端执行器21的路径。因此，末端执行器21的路径是每个接头222的
位置、速度和加速度的结果。
[0040]每个接头222都可以电动化，具体包括伺服电机。
[0041]驱动器22可包括位移装置223，其构造成使机器人2沿着可行走平面10a移动。
[0042]位移装置223可以是电动的。例如，它们可以包括至少一个履带或轮子。
[0043]机器人2可包括传感器23，用于获取至少一个合适的环境参数和/或用于机器人2与物体1a的交互。
[0044]传感器23可包括一个或多个传感器，每个传感器都配置为获取选自环境参数和交互参数的参数。优选配置为获取至少一个环境参数和至少一个交互参数。
[0045]词语“环境参数”指的是机器人2外部的参数，因此与机器人2的运行无关。环境参数可以是环境10特有的物理条件(如温度、湿度、亮度)和/或物体1a的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种与物体(1a)交互的过程，其包括
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至少一个机器人(2)，其包括与至少一个所述物体(1a)交互的末端执行器(21)；所述末端执行器(21)的驱动器(22)；用于获取至少一个参数的传感器(23)；所述至少一个参数包括环境参数和所述机器人与所述物体(1a)交互的参数中的至少一个；
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用于控制所述机器人的计算机(5)，其与所述传感器(23)数据连接；
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指令块(3)，其用于指示所述机器人(2)移动所述末端执行器(21)；
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多个学习阶段(6)；在每个学习阶段中所述指令块(3)定义虚拟动作，在虚拟动作中所述机器人(2)执行所述末端执行器(21)的动作；所述计算机(5)根据所述虚拟动作命令所述机器人(2)执行真实动作，以及所述传感器(23)在执行所述真实动作时获取所述至少一个参数；
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分析阶段(7)，其中所述计算机(5)将每个所述真实动作细分为初始的场景、最终的场景，并且将与在所述场景中采集的至少一个参数相对应的至少一个值与每个所述场景相关联；
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再处理阶段(8)，在再处理阶段(8)中，所述计算机(5)创建动作数据库，将具有基本相同初始值的所述真实动作关联起来，以便定义由单一初始场景和多个最终场景组成的复合动作；所述动作数据库将至少一个所述值与每个所述场景关联起来；
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执行阶段(9)，其中所述传感器(23)通过检测所述至少一个参数定义至少一个初始因子；所述计算机(5)在所述动作数据库中选择具有与所述初始因子基本相等的所述初始值的复合动作，并且命令所述机器人(2)执行与所述复合动作的所述初始场景之后的场景基本相等的操作；以及所述计算机(5)命令所述机器人(2)下一个待执行的操作，所述待执行的操作在所述动作数据库中与所述复合动作相关的所述场景之间选择；所述选择通过将所述动作数据库中与所述下一个场景之前的至少一个场景相关联的所述至少一个值与所述后续操作之前的所述操作中通过检测所述至少一个参数获得的所述至少一个因子进行比较；其特征在于，所述执行阶段(9)包括
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采集子阶段(91)，其中所述传感器(23)通过检测所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：比萨大学，
类型：发明
国别省市：