本发明专利技术涉及机器人系统(10)，其包括用于小加工件(20)的取放应用的至少两个机器人(12，14，16)以及各包括相关处理单元(22，24，26)，其中所述处理单元(22，24，26)连接到用于数据传输的网络总线(28)。上述处理单元(22，24)的至少两个交替地还能够作为主装置(22)来执行协调功能性，其中至少剩余的另一个处理单元(24)能够在实际主装置(22)的故障情况下立即作为备用主装置来接管协调功能性。本发明专利技术还涉及附属控制方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及机器人系统，机器人系统包括用于小加工件的取放应用的至少两个机器人，各包括相关处理单元，其中处理单元连接到用于数据传输的网络总线，控制数据从网络总线可提供给处理单元，并且输出数据从处理单元可提供给网络总线，机器人系统包括用于小加工件的传输的至少一个传送带，机器人系统包括用于在机器人系统的本地延伸范围内采集传感器数据的分布式传感器部件，传感器数据可提供给网络总线，机器人系统包括具有协调功能性的装置，以便通过基于至少输出数据和传感器数据的分析经由网络总线向其提供控制数据来协调处理单元。已知的是，机器人或机器人相应的机械手在诸如将加工件组装为成品、包装小物体或者筛分小物体之类的工作应用中使用。机器人通常包括若干移动自由度、例如三或六个自由度。各移动自由度要求独立驱动器，使得具有六个移动自由度的机器人例如提供有六个电动机驱动器。例如具有三个移动自由度的机器人可具有在其工作范围之内的几何三维中在其机器人臂尖端上移动接口平台的能力。对于一些应用，抓具安装在接口平台上。这种类型的机器人适合于所谓的取放应用，其中机器人例如设置在传送带上方，传送带传输多个单独小物体，这些小物体待从传送带拾取并且以后被包装。那些机器人可在各几何维具有例如+/-50cm的工作范围，其中通常若干并行工作机器人沿传送带设置。例如在US 6328523中公开一种类似应用。各机器人通常由附属并且优选地为专用的机器人控制器来控制。机器人控制器是与PC相似的处理单元，并且提供有存储器和计算能力。将预期机器人移动和/或机器人移动序列作为机器人程序存储在机器人控制器的存储器中。如果机器人开始工作，则机器人控制器计算(基于按照所选机器人程序的预期移动)机器人的驱动器的控制信号。通常，机器人程序可变得受到外部控制信号影响。在最简易情况下，这可能是在发生紧急情况时的停止信号。如果满足某些基本条件，其中例如拾取某个加工件的建议可连同附属加工件的坐标一起来提供，则还可能是启动某个程序序列的触发信号。通常预见独立控制PC来协调包括沿传送带的若干机器人的机器人系统中的拾取移动。传感器、例如拍摄装置正观测将要从传送带拾取的物体，并且正确定其位置。基于各机器人的位置和实际工作负荷，控制PC确定并且向专用机器人以及相应地向附属的机器人控制器分派单一拾取任务。这种现有技术中的不利之处在于，具有协调功能性的这种控制PC是要求用于编程和设置的附加工作量的附加部件或装置，并且整个机器人系统在控制PC的故障情况下不能再进行工作。因此，本专利技术的目的是提供一种消除这些缺点的机器人系统。这个问题通过上述种类的机器人系统得到解决。这个机器人系统的特征在于，上述处理单元的至少两个交替地还能够作为主装置来执行上述协调功能性，其中至少剩余的另一个处理单元能够在实际主装置的故障情况下立即作为备用主装置来接管协调功能性。 协调功能性集成到处理单元以及一方面相应地集成到机器人控制器中有利地提供所需部件数量的降低。因此，能够消除控制PC。标准机器人控制器甚至提供增加的计算能力，这通常没有由机器人本身的控制功能完全来使用。典型取放机器人包括少于通常的七或六个移动自由度，其中另外，移动的电影方面还仅具有较小重要性。因此，执行取放机器人的控制功能性的计算工作量(即包括所谓的按照移动程序的机器人的单驱动器的控制)例如比用于汽车工业的七轴涂装机器人要低。由于协同效应，某些机器人制造商的大多数机器人类型通常配备有相同的标准机器人控制器，这些控制器特别是对于取放应用通常以其原始任务而未满载。因此，特别是对于取放应用，存在机器人控制器的未使用额外容量。按照本专利技术，这些额外容量用于将前先前控制PC的协调功能性集成到机器人控制器本身中。机器人控制器和控制PC均是具有相当能力的处理单元。由于在用于取放应用的现有机器人控制器中不仅提供了连到用于数据传输的网络总线的连接还提供了未使用计算容量，所以能够消除先前控制PC(通过将其功能性集成到机器人控制器)而 无需任何大工作量。接管协调功能性的机器人控制器充当主装置，以便避免对其它处理单元的任何干扰。还为了利用其它机器人控制器的额外容量，预见使用至少另一个机器人控制器作为在原始主装置的故障情况下能够作为新的主装置来立即接管协调功能性的备用装置。因此，提高机器人系统的可靠性，而无需硬件的任何附加工作量。在按照本专利技术的机器人系统的一个优选实施例中，充当实际主装置的处理单元以及充当实际备用装置的至少一个处理单元都能够将网络总线上提供的至少输出和传感器数据连续存储在各附属存储器中。因此，主装置以及备用装置都将机器人系统的相同数据历史(作为其协调功能性的基础)存储在其存储器中。因此，控制功能性从主装置立即转移给新的主装置是可能的，而没有任何数据传输的时间损失。按照本专利技术的另一个实施例，处理单元的至少一个能够分析由传感器部件所采集的传感器数据。优选地，至少一个分布式传感器部件是拍摄装置、光传感器或者重量传感器。传感器数据分析的最重要结果是传送带上待抓取的小加工件的位置和取向的确定。那些坐标将作为附加信息由主装置分派给专用机器人控制器，这些控制器必须控制附属小加工件的拾取过程。因此，拍摄装置是采集有用测量数据的非常适合的传感器装置。由拍摄装置所采集的这种图像数据的处理也是要求处理单元的附加计算容量的任务。可想到的是，预见用于预处理可能与附属拍摄装置直接相关的那些图像数据的附加专用预处理装置。还可想到的是，这类图像的数据分析以及相应地预处理由已经作为机器人系统的组成部分的机器人控制器来进行。取决于不同处理单元以及相应地机器人控制器的实际工作负荷，预处理任务不仅能够由充当主或备用装置的机器人控制器来进行，还可以来自其它机器人控制器。与拾取任务相似地操纵预处理图像的任务图像必须经过预处理的信息数据被传送给主装置，执行这个任务的建议由主装置分派给具有可用计算容量的附属机器人控制器，并且经过预处理的数据被传送给充当主装置的处理单元。因此，有可能使用由机器人控制器所提供的额外容量的大多数。该问题还通过一种用于控制如权利要求I至4中的任一项所述的机器人系统的方法来解决，该方法包括下列步骤-将输出数据从处理单元连续提供给网络总线，其中至少包括与附属机器人和/或处理单元的实际工作负荷状态有关的和/或哪些小加工件由附属机器人拾取的信息-将传感器数据从分布式传感器部件连续提供给网络总线，其中至少包括与将由机器人从传送带拾取的小加工件的位置有关的信息-将至少部分输出数据和传感器数据连续存储到充当主装置的一个处理单元的附属存储器以及存储到充当备用装置的至少一个处理单元的存储器-由充当主装置的处理单元连续分析至少部分输出数据和传感器数据-连续确定控制数据，基于此而用于控制机器人，其中至少包含机器人必须拾取哪些物体的信息-经由网络总线将控制数据连续提供给处理单元，其中控制数据的至少一部分专用于所选处理单元以及相应地与其相关的机器人，使得充当主装置的处理单元以此执行协调功能性-由机器人按照充当主装置的处理单元所提供的控制数据从传送带连续拾取小加工件-连续检查充当主装置的处理单元的功能性，并且在故障情况下发起将协调功能性立即转移给充当备用装置的处理单元这种方法的优点对应于上述机器人系统的优点消除附加控制PC，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】1.一种机器人系统(10),其包括 用于小加工件(20)的取放应用的至少两个机器人(12，14，16)，各包括相关处理单元(22，24，26)，其中所述处理单元(22，24，26)连接到用于数据传输的网络总线(28)，控制数据(32)从所述网络总线(28)能提供给所述处理单元(22，24，26)，并且输出数据(30)从所述处理单元(22，24，26)能提供给所述网络总线(28)， 至少一个传送带(46)，用于小加工件(20)的传输， 分布式传感器部件(38，40，42，48)，用于在所述机器人系统的本地延伸范围内采集传感器数据(34)，所述传感器数据(34)能提供给所述网络总线(28)， 具有协调功能性的装置，以便通过基于至少所述输出数据(30)和所述传感器数据(34)的分析经由所述网络总线(28)向处理单元(22，24，26)提供控制数据(32)来协调所述处理单元(22，24，26)， 其特征在于，所述处理单元的至少两个(22，24)交替地能够还作为主装置(22)来执行所述协调功能性，其中至少剩余的另一个处理单元(24)能够在实际主装置(22)的故障情况下立即作为备用主装置来接管协调功能性。2.如权利要求I所述的机器人系统，其特征在于，充当实际主装置(22)的处理单元和充当实际备用装置(24)的所述至少一个处理单元能够将所述网络总线(28)上提供的至少输出数据(30)和传感器数据(34)连续地存储在各自的附属存储器中。3.如权利要求I或2所述的机器人系统，其特征在于，所述处理单元(22，24，26)的至少一个能够分析所述传感器数据(34)。4.如权利要求1-3中的任一项所述的机器人系统,其特征在于,至少一个分布式传感器部件(38，40，42，48)是拍摄装置、光传感器或者重量传感器。5.一种用于控制如权利要求I至4中的任一项所述的机器人系统的方法，包括下列步骤-将输出数据(30)从所述处理单元(22，24，26)连续提供给所述网络总线(28)，其中至少包括与附属机器人(12，14，16，18)和/或处理单元(22，24，26)的实际工作负荷状态有关的信息和/或哪些小加工件(20)已经由所述附属机器人(12，...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·拉格，S·默菲，H·科焦勒克，R·韦斯，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：
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