用于测试机器人装置的控制程序的测试装置制造方法及图纸

技术编号:8349541 阅读:190 留言:0更新日期:2013-02-21 07:32
本发明专利技术涉及一种用于测试真实机器人装置的控制程序的测试装置,特别涉及一种上色装置。包括多个机器人控制器(2.1-2.n),每个机器人控制器包括控制程序并对应于真实机器人装置中的机器人控制器(2.1-2.n);至少一个控制单元,用于协调机器人控制器(2.1-2.n),其中,该控制单元(4)包括控制程序并对应于真实机器人装置中的控制单元(4)。还包括:第一数据总线(3),其将该机器人控制器(2.1-2.n)连接到另外一个和/或连接到该控制单元(4),其中,该第一数据总线(3)与在真实机器人装置中的数据总线相对应。通常,测试装置还包括模仿设备(9),其连接到该第一数据总线(3)并模拟该真实机器人装置的外设组件,以使得该控制程序可以在没有该外设组件的情况下被测试。本发明专利技术还包括适当的测试方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试机器人装置的控制程序的测试装置本专利技术涉及一种用于测试机器人系统的控制程序的测试装置,特别涉及一种上色装置。通过这种方式,本专利技术适用于表面工程领域中的所有装置,诸如室内上色、室外上色、事务处理机器人(例如,开门器,开瓶器)、密封、胶合、缝隙密封以及底盘保护等。本专利技术还涉及一种对应的测试方法。图7示出了具有多个机器人I. 1、1. 2、. . .、l.n的传统的上色装置的示意图,其中,这些机器人可以是上色机器人、事务处理机器人(例如,开门器,开瓶器)或密封机器人,例如可以将密封剂应用到汽车车体组件的法兰焊接器。在附图中仅显示了三个机器人I. 1,1.2.....1, n,但是,理论上讲,上色装置可以具有任意数量的机器人。 分别由机器人控制器2. 1、2. 2、...、2. η驱动每一个机器人I. I、I. 2、...、I. η,其中,在一端的机器人控制器2. 1,2. 2、· · ·、2. η和在另在一端的机器人I. 1,1. 2、. . .、1.η之间双向地进行通信;此外,机器人控制器2. 1,2. 2.....2. η将控制命令发送给机器人I. I、1.2.....l.n,以便获得期望的机器人设置,以使得机器人I. I、I. 2.....1, η的TCP (工具中心点)在已编制程序的路径上移动;此外,机器人I. 1、1.2.....1, η还包括传感器(例如,测量不同机器人的轴的位置的轴向传感器),并将相应的测量值发送到机器人控制器2. I、2 · 2、··· > 2·η ο不同的机器人控制器2. 1,2. 2.....2. η连接到现场总线,该现场总线以可编程逻辑控制器(PLC)的形式与中心控制单元4连接。该中心控制单元4协调各种机器人控制器2. 1,2. 2、. . .、2.η,以便例如确保同步操作并避免在该机器人I. 1、1. 2、· . .、I. η之间发生冲关。此外,该上色装置还具有外设组件5,该外设组件只作为单组件在附图内用图表显示,以及其还连接到该现场总线3。该外设组件5可以例如是影响该上色装置的运行的上色装置的致动器或传感器。外设组件的例子是舱和传输系统、压缩空气供应器或消防系统等组件。上色装置还具有操作计算机6,该操作计算机提供图形用户接口并允许上色装置的简单操作。在一个方面,操作计算机6接收来自操作该上色装置的人员的操作员输入,该上色装置例如可以通过使用触摸屏、通过键盘或通过使用其他数据输入装置来运行;另外一方面,该操作计算机6在屏幕上提供了图形输出以便简化操作。可视化软件可以安装在诸如 INTOUCH 、WINNCC 、ΖΕΝ0Ν 或 EcoScreenWEB 等的操作计算机 6 上。此外,上色装置配备有图形计算机7,机器人可视化系统安装在该图形计算机7上,该图形计算机相应地可视化机器人I. I、I. 2.....l.n的各自的机器人位置,因此用图形显示它们。最后,传统的上色装置具有以太网数据总线8,其将该机器人控制器2. I、2.2、. . .、2. η连接在一起,并与外设组件5、中心控制单元4 (PLC)、操作计算机6和图形计算机7连接。由控制程序控制上色装置的操作,该控制程序存储在该机器人控制器2. I、2.2.....2. η内、该中心控制单元4内、该操作计算机6内以及该图形计算机7内。当根据具体客户的要求开发新的上色装置时,对这些控制程序进行相应地适应性修改和测试是必须的,因此,可以用于各种不同的情况。在第一测试阶段中,在各种子系统内单独地测试不同控制程序。这意味着例如该机器人控制器2. I的控制程序单独地由该整个上色装置测试。这一测试阶段的缺点是并没有将具有该上色装置的其他子系统的控制程序的交互考虑进去。一个其他缺点是仅可以静态地而不能动态地测试该控制程序。特别地,不能全面测试该程序的面向安全的部分。在第二测试阶段,作为制造商的试运行的一部分,测试上色装置的控制程序。一方面,这一测试阶段具有以下缺点仅可以测试这种操作状态,其不表示对上色装置造成任何类型的破坏的风险,因为在测试期间该上色装置可能会另外地受到破坏。这一测试阶段的另一缺点是在制造商的试运行阶段中,该上色装置的操作不能完全地反映现实,这削弱了这一测试阶段的价值。最后,上色装置的测试通常都以有用户为前提且作为试运行的一部分来执行。这一测试阶段的缺点是一方面,对该控制程序的测试延迟了工厂的试运行工作,也就是说,延长了试运行的时间;另一方面,仍然只有通过大量的努力才去除这一测试阶段的软件错误。此外,在这一测试阶段中不能测试极端操作状态,因为其结果可能造成故障或破坏。对于现有技术而言,还存在已知的所谓的“硬件回路”测试方法,其中,在整个系统内模拟机电组件,以便还可以测试该整个系统,而不会出现真实的机电组件。例如,可以参考由 Hering/Modler 提出的 HiL 测试方法“Basic knowledge for engineers”,14th Edition, Carl Hanser Verlag 2007,pages860, 1014-1016 ;DE 100 37 396A1,由FJirenstrasser/Pornbacher/Wunsch 申请“Hardware-in-the-Loop Simulation ofMachine Tools”, iwb Newsletter2002, No. 4, pages 6-8;以及 DE 103 14 025A1。不过,直至现在结合了上色装置,这一类型的Hil的测试方法才被使用。因此,本专利技术的一个目的就是允许对上色装置的控制程序进行尽可能简单、有价值的测试。根据本专利技术的测试装置以及根据独立的权利要求的相应的测试方法解决了这一问题。本专利技术包括一般的技术教导(其不用于测试上色装置的控制程序或真实装置内的任何其他的机器人装置),作为替代,在测试装置内这么做,这就有效地模拟了该真实机器人装置的功能和结构,不过其中,可以由模仿设备模拟机器人装备的外设组件。这就提供了模拟的或模仿的外设组件不必出现在该测试装备内的优点。关于这一点,应当注意,该真实机器人装备不必是上色装备,正如关于现有技术的开头所描述的。根据本专利技术的原理,还可以用在其他机器人装置中,该机器人装置是由控制程序所控制的。被模拟或被模仿的外设组件例如可以是传送系统,该传送系统通过机器人装置传送到机器人装置(例如,上色装置)的组件(例如,汽车车体组件)。此外,在本专利技术的上下文中,存在模仿设备模拟或模仿消防系统的可能性。根据本专利技术可以通过使用测试装置来模仿外设组件的另外一个示例是,上色装置的上色舱内的空调系统。此外,还可能的是,由该模仿设备模拟或模仿机器人装置的压缩空气的供应。在本专利技术的优选示例性实施例中,该测试操作还可以不通过机器人装置的真实机器人来执行,然后,该真实机器人还作为外设组件而由该模拟设备模拟或模仿。通常来说,模拟或模仿的外设组件可以是传感器(例如,测量该机器人的机器人构件的轴向位置的位置传感器)或致动器(例如轴向电动机)。此外,还可能存在的是,封装在机器人控制舱内的真实机器人装置中的组件可以作为外设组件由该模仿设备模拟或模仿。不过,本专利技术并不限制于以上所描述的关于模拟外设组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·施米茨G·阿隆索加西亚M·费拉
申请(专利权)人:杜尔系统有限责任公司
类型:
国别省市:

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