计算系统及管理该为控制工业机器人设置的计算系统的可用资源的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种计算系统（６）以及一种用于管理特别是为控制工业机器人（１）而设置的计算系统（６）的可用资源（１６）的方法。在该方法的范围内，通过该计算系统（６）接收多个数据分组（１３，１４，４１－４５）。每个数据分组（１３，１４，４１－４５）都具有目标地址，计算系统（６）为这些目标地址事先分配以不同的优先级。根据所接收的相应数据分组（１３，１４，４１－４５）的目标地址的相应优先级在时间上为任务分配处理各接收的数据分组（１３，１４，４１－４５）的资源（１６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于管理特别是为控制工业机器人而设置的计算系统的可用资 源的方法，以及一种特别是用于控制工业机器人的计算系统。
技术介绍
工业机器人是执行机器，其装备有特定的工具并在多个运动轴上尤其是关于方 向、位置以及工作流程编程以自动地处理对象。工业机器人具有用于控制和调节运动轴的 运动的计算系统，如控制计算机。如果该计算系统例如与其它计算机如基于以太网联网，则接收的数据分组会给该 计算系统的资源造成很大的负荷，由此妨碍工业机器人的可靠运行。还可能的是，工业机器 人的运行会对对数据分组的实时处理造成负面影响。
技术实现思路
因此本专利技术要解决的技术问题是，提出一种改进的管理为控制工业机器人而设置 的计算系统的可用资源的方法。本专利技术要解决的另一技术问题是，提出一种尤其是用于控制工业机器人的计算系 统，其给出更好地管理该计算系统的可用资源的先决条件。本专利技术的技术问题通过一种用于管理特别是为控制工业机器人而设置的计算系 统的可用资源的方法来解决，该方法具有以下方法步骤；-借助计算系统接收多个数据分组，其中，每个数据分组具有一个目标地址，对这 些目标地址通过该计算系统事先分配以不同的优先级；以及-将任务根据所接收的相应数据分组的目标地址的相应优先级在时间上与该计算 系统的处理各接收的数据分组的资源相对应。本专利技术的技术问题还通过一种尤其用于控制工业机器人的计算系统来解决，该 计算系统具有资源和用于管理这些资源的操作系统，其中，该计算系统设置用来接收具有 目标地址的数据分组，其中，通过该计算系统为这些目标地址事先分配以不同的优先级，以 及，操作系统将任务根据所接收的相应数据分组的目标地址的相应优先级在时间上与处理 各接收的数据分组的这些资源相对应。一般来说操作系统的任务是管理计算系统的可用资源，如计算系统的一个或多个 处理器、工作存储器或输入输出设备。对资源的管理还包括对任务在时间上的资源分配 (调度)。任务是在计算系统的最低系统层上运行的过程。按照本专利技术的计算系统以及按照本专利技术的方法尤其用于工业机器人及其运动过 程的控制。如前所述，工业机器人是执行机器，其装备有特定的工具并在多个运动轴上尤其 是关于方向、位置以及工作流程编程以自动地处理对象。一般来说控制轴的运动例如由控 制计算机来控制，具体地说由本专利技术的计算系统来控制。按照本专利技术的计算系统接收数据分组。这些数据分组尤其可以是以太网数据分组。以太网是电缆连接的或可选地通过无线连接实现的用于局部数据网络的数据网络技 术，能够以数据帧(Datenrahmen)的形式在所有连接到局域网的设备之间进行数据交换。 以太网还以IEEE标准802. 3被标准化。数据分组尤其可以用于工业机器人的运行着的操作，如工业机器人的控制，或用 于其它应用，如对计算系统进行问询、对与工业机器人对应的数据进行归档。根据所接收的数据分组的目标，需要由本专利技术的计算系统对它们尽可能快地、尤 其是实时地进行处理。这尤其涉及到用于实时控制、一般来说用于实时运行的操作的工业 机器人所需的数据分组。而对于其它数据分组、如数据归档所要求的数据分组的处理则不 是那么时间关键的。在计算机领域，概念“实时”和“模型时间(Modellzeit) ”之间有所区别。实时涉 及在“真实世界”中消耗的时间、流程，而模型时间则涉及由计算程序自我管理的运行时间。实时系统可以理解为必须在预先给定的时间段内对事件作出反应的系统。预先给 定的时间段取决于要实时处理的各个任务，并例如对于快速的数字化的控制任务和/或调 节任务处于毫秒范围内，或者例如对于温度调节或水平监测处于秒的范围内。有时还区分软实时和硬实时。所谓的硬实时意味着超过预先给定的时间段即为错 误。而在所谓的软实时中系统则通常在预先给定的时间段内对相关的输入进行处理，在此， 一般来说可以偶尔超过预先给定的时间段而不会导致错误。所接收的数据分组分别对应一个目标地址。该目标地址例如是IP地址。至少一 个目标地址与计算系统的一个子网相对应。按照本专利技术，事先为各个目标地址分配不同的 优先级。由此，按照本专利技术的计算系统的操作系统可以根据各接收的数据分组的目标地址 的优先级来将各接收的数据分组与特定的优先权相对应。在此，与相关的接收的数据分组 相对应的优先权相当于该数据分组目标地址的优先级。操作系统通过根据相关的优先级将 任务在时间上与用于处理各接收的数据分组的资源相对应来根据所对应的优先权先处理 或后处理这些数据分组。按照一种实施方式，根据本专利技术的计算系统是实时系统，即根据该变形按照本发 明的计算系统的操作系统是实时操作系统。在该计算系统上可以同时运行不同的过程。根据所接收的数据分组的、根据其目 标地址确定的优先权，操作系统可以对计算系统进行管理，使得利用不同的优先权来处理 所接收的数据分组。此外，无需对接收的数据分组首先进行解包，从而基本上无需对具有较 低优先权的数据分组进行预处理以确定其优先权。由此可以避免有时不必要的计算开销。因此，根据该实施方式，目标地址在实时操作系统的调度中获得特殊的任务优先 权，由此使得对处理接收的数据分组的隐性的优先权模式成为可能。由此可以保证计算系 统的、为保持实时准则(Echtzeitkategorie)所需的公平的计算时间分布。根据本专利技术方法的一种变形，将接收的数据分组中间存储到与目标地址相对应的 中间存储器中。如果例如中间存储器满，则按照本专利技术方法的一种实施方式，当计算系统正在接 收或已经接收其目标地址对应于较高优先级的数据分组但尚未处理时，丢弃一个已接收的 数据分组或一个已存储在相应中间存储器中的数据分组。由此能够使目标地址对应于最高优先级的数据分组可靠地以最高优先权尤其是实时地被处理。按照一种变形，按照本专利技术的计算系统具有用于控制工业机器人的CPU，在该CPU 上运行用于控制工业机器人的任务以及其它任务。按照本专利技术的方法以及本专利技术的计算系统的一种实施方式，对用于工业机器人的控制和/或使工业机器人可与至少一个另一个工业机器人进行信息交换的数据分组设以 最高优先级。因此这一方面能够借助本专利技术的计算系统在运行的操作中实时地运行工业机 器人，尽管该计算系统在运行的操作中对于运行的操作还获得不需要的数据分组。这种变 形还允许工业机器人在运行的操作中与一个或多个其它工业机器人协同工作，对于这些工 业机器人利用按照本专利技术的计算系统控制的工业机器人必须实时地处理源自于至少一个 这些其它工业机器人的数据分组。根据本专利技术方法的一种变形，设置了三个不同的优先级。在这种情况下例如可以 是，将具有最低优先级的目标地址用于其处理不是时间关键的或在计算系统资源的负荷较 重时可以不处理或可以丢弃的数据分组。具有这样的目标地址的数据分组例如是用于数据 归档、计算系统的配置和/或计算系统的诊断的数据分组。具有中间优先级目标地址的数据分组例如对应于可连接到计算系统的工业机器 人的操作设备。这样的操作设备例如是编程手持设备(ProgrammierhandgerSt)，利用其 例如可以在示教(Teach-in)程序设计的范围内确定工业机器人的运动过程。具有最高优先级目标地址的数据分组例如用于工业机器人与其它工业机器人的 信息交换。由此可以使多个工业机器人共同处理一个任务，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理特别是为控制工业机器人（１）而设置的计算系统（６）的可用资源（１６）的方法，具有以下方法步骤：借助计算系统（６）接收多个数据分组（１３，１４，４１－４５），其中，每个数据分组（１３，１４，４１－４５）都具有一个目标地址，对这些目标地址通过该计算系统（６）事先分配以不同的优先级；以及将任务根据所接收的相应数据分组（１３，１４，４１－４５）的目标地址的相应优先级在时间上与处理各接收的数据分组（１３，１４，４１－４５）的该计算系统（６）的资源（１６）相对应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-5 102007052673.5一种用于管理特别是为控制工业机器人(1)而设置的计算系统(6)的可用资源(16)的方法，具有以下方法步骤借助计算系统(6)接收多个数据分组(13，14，41-45)，其中，每个数据分组(13，14，41-45)都具有一个目标地址，对这些目标地址通过该计算系统(6)事先分配以不同的优先级；以及将任务根据所接收的相应数据分组(13，14，41-45)的目标地址的相应优先级在时间上与处理各接收的数据分组(13，14，41-45)的该计算系统(6)的资源(16)相对应。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个目标地址与所述计算系统(6)的一个子 网(Subl-Sub3)相对应。3.根据权利要求1或2所述的方法，具有将接收的数据分组(13，14)存入所述计算系 统(6)的、与目标地址相对应的存储器(15)的中间存储步骤。4.根据权利要求3所述的方法，包括当与第一目标地址对应的存储器(15)满且具有 第二目标地址的数据分组(13)正在被接收或已经接收并尚在处理，其中第一目标地址的 优先级小于第二目标地址的优先级时，丢弃具有第一目标地址的数据分组(14)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述数据分组(13，14，41-45)是以 太网数据分组。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述计算系统(6)具有用于控制工 业机器人(1)的CPU，在该CPU上运行用于控制工业机器人(1)的任务以及其它任务。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，包括接收目标地址对应于最高优 先级的、用于工业机器人(1)的控制和/或用于所述工业机器人(1)与至少一个另一个工 业机器人(9)的信息交换的数据分组(13)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括借助实时操作系统对所述资源 (16)进行管理。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，设置三个不同的优先级，其中尤其是具有最低优先级的目标地址用于数据归档、计算系统(6)的配置和/或计算系统(6) 的诊断；将具有中间优先级的目标地址分配给对应于可连接到计算系统(6)的工业机器人(1) 的操作设备的数据分组；和/或将具有最高优先级的目标地址分配给能够使所述工业机器人(1)与至少一个其它工 业机器人(9)进行信息交换的数据分组(13)。10.根据权利要求9所述的方法，其中，对具有最高优先级目标地址的数据分组(13)实 时进行处理。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述计算系统(6)用来接收数 据分组(13,14,41-45)的接口包括多个接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)，其中，对这些接口 (IFla-IFlc, IF2a, IF2b)赋予不同的优先级；以及包括步骤将任务根据接收相应数据分 组(13，14)的接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)的相应优先级在时间上与处理各接收的数据分 组(13，14)的所述计算系统(6)的资源(16)相对应。12.根据权利要求11所述的方法，其中，使各个接口(IFla-IFlc，IF2a,IF2b)分别与目标地址相对应，从而使数据分组(13，14)通过事先确定的接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b) 来接收。13.根据权利要求11或12所述的方法，包括步骤将接收的数据分组(13，14)中间存 储在与接口 (IFla-IFlc, IF2a, IF2b)对应的存储器(15)中。14.根据权利要求13所述的方法，包括步骤当与第一接口(IFla)对应的存储器(15) 满且利用所述多个接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b)中的第二接口(IFlb)接收的数据分组 (13)正在被接收或已经接收并尚在处理，其中该第一接口(IFla)的优先级小于该第二接 口(IFlb)的优先级时，丢弃所述多个接口(IFla-IFlc，IF2a，IF2b)中第一接口(IFla)接 收的数据分组(14)。15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所述接口(IFla-IFlc，IF2a, IF2b)是虚拟的和/或物理的接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡米勒，
申请(专利权)人：库卡罗伯特有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]