用于修改機(jī)器人軌跡的方法和編程裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于修改機(jī)器人軌跡的方法和編程裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)器人軌跡通常具有多個軌跡點。這些軌跡點特別是可以被手動示教，也就是通 過機(jī)器人手動地行進(jìn)并保存，或者也可以例如由受到機(jī)器人支持的待加工工件的CAD數(shù)據(jù) 等自動地生成。
[0003] 這樣的機(jī)器人軌跡可能需要進(jìn)行修改。例如，在機(jī)器人的工作空間中可能會出現(xiàn) 新的障礙物，例如額外的擱架；在利用機(jī)器人運(yùn)輸工件期間需要繞開障礙物。同樣，待加工 的工件和/或過程軌跡也可能會由于對相應(yīng)產(chǎn)品的修正而特別是局部地改變。
[0004] 對此，到目前為止在企業(yè)內(nèi)部的實踐中必須對預(yù)先設(shè)定的機(jī)器人軌跡的各個軌跡 點逐個、順序地進(jìn)行修改，例如用新的被示教的點來替換它fl]。這種順序地對各個軌跡點進(jìn) 行的修改不僅花費高、容易出錯，而且往往會導(dǎo)致位于各個剛被修改過的軌跡點附近的剩 余的機(jī)器人軌跡發(fā)生意外地變化。因此，這種修改目前都要求用戶有很高的經(jīng)驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是改進(jìn)對預(yù)設(shè)的機(jī)器人軌跡的修改。
[0006] 本發(fā)明的目的通過一種具有如權(quán)利要求1所述特征的方法來實現(xiàn)。權(quán)利要求11 要求保護(hù)一種被設(shè)計用于執(zhí)行這種方法的編程裝置。本發(fā)明意義下的編程裝置可以硬件技 術(shù)和/或軟件技術(shù)來實現(xiàn)。編程裝置可以特別地具有、特別地是：程序、程序模塊和/或編 程環(huán)境，當(dāng)程序、程序模塊和/或編程環(huán)境在計算機(jī)中運(yùn)行或被安裝在計算機(jī)中時，程序、 程序模塊和/或編程環(huán)境執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法或被設(shè)計用于根據(jù)本發(fā)明的方法來執(zhí)行； 具有這種程序、程序模塊和/或這種編程環(huán)境的數(shù)據(jù)載體或存儲介質(zhì)；和/或具有存儲器、 處理單元和輸入/輸出單元的計算機(jī)，該計算機(jī)設(shè)計為用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。優(yōu)選 的擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求給出。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為了對具有多個預(yù)設(shè)軌跡點的機(jī)器人軌跡進(jìn)行修改，要 求：預(yù)先設(shè)定修改區(qū)域，其具有機(jī)器人軌跡的兩個或更多個軌跡點；預(yù)先設(shè)定對修改區(qū)域 的參考點的修改；并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的修改來自動地對修改區(qū)域特別是修改區(qū)域的軌跡點進(jìn) 行修改。
[0008] 因此，為了對具有多個軌跡點的修改區(qū)域進(jìn)行修改，操作者只需要修改參考點而 不是如同之前那樣逐個地修改軌跡點。此外，通過根據(jù)預(yù)先設(shè)定的對參考點的修改來自動 對修改區(qū)域進(jìn)行修改，也可以改善對修改區(qū)域的修改。例如在一種實施方式中，可以防止對 某一軌跡點進(jìn)行修改時對相鄰的軌跡點的反作用，就如同在迄今為止所應(yīng)用的對各個軌跡 點進(jìn)行順序修改時所發(fā)生的那樣。簡單地說，用戶例如可以使參考點移位，并由此使得修改 區(qū)域中的其他軌跡點也發(fā)生相應(yīng)的移位。
[0009] 本發(fā)明意義下的機(jī)器人軌跡具有兩個或多個預(yù)設(shè)的軌跡點，并特別是可以包括軌 跡點P1，P2，…之間的路線設(shè)定（Wegvorschrift，路徑規(guī)則），例如預(yù)先設(shè)定在軌跡點之間 或通過軌跡點的線性運(yùn)動或圓周運(yùn)動。在一種實施方式中，機(jī)器人軌跡特別是機(jī)器人軌跡 的一個或多個部分通過樣條函數(shù)（Spline-Funktion，樣條曲線函數(shù)）來預(yù)先設(shè)定，特別是 第三度（dritten Grades，三次）或第五度（五次）樣條函數(shù)或B樣條函數(shù)。軌跡點特別是 可以位于預(yù)先設(shè)定的機(jī)器人軌跡上。同樣，機(jī)器人軌跡也可以具有不直接位于機(jī)器人軌跡 上而是被拽走（Uberschliffen，飛越）的軌跡點，并通過這些軌跡點來預(yù)先設(shè)定機(jī)器人軌 跡。
[0010] 本發(fā)明意義下的軌跡點可以包括一個或多個坐標(biāo)，這些坐標(biāo)至少部分地定義了機(jī) 器人的位姿（Pose)。位于機(jī)器人工作空間中的軌跡點特別是可以描述特定于機(jī)器人的參 考系統(tǒng)特別是TCP的地點（Lage)和/或方向。例如，軌跡點可以由三個描述TCP的地點的 特別是笛卡爾柱或極坐標(biāo)組成，由此使得軌跡點和相應(yīng)地通過軌跡點預(yù)先設(shè)定的機(jī)器人軌 跡是三維的。附加地或替代地，一個軌跡點可以具有三個坐標(biāo)，特別是EULER(歐拉）角或 KARDAN(萬向）角，它們描述TCP的方向，由此使得軌跡點和相應(yīng)地通過軌跡點預(yù)先設(shè)定的 機(jī)器人軌跡是三維的或六維的。同樣，位于機(jī)器人的坐標(biāo)空間中的軌跡點可描述機(jī)器人的 一個或多個軸或關(guān)節(jié)的位置，特別是轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動位置或轉(zhuǎn)動地點和/或線性軸的調(diào)整 行程（Stellwege)。例如，軌跡點和相應(yīng)地通過軌跡點預(yù)先設(shè)定的、用于六軸機(jī)器人的機(jī)器 人軌跡描述了該機(jī)器人的六個軸位置以及因此又是六維的。
[0011] 在一種實施方式中，將機(jī)器人軌跡的一個軌跡點預(yù)先設(shè)定特別是選擇為修改區(qū)域 的起始軌跡點，并將機(jī)器人軌跡的另一個軌跡點預(yù)先設(shè)定、特別是選擇為修改區(qū)域的結(jié)束 點，由此可以預(yù)先設(shè)定修改區(qū)域。同樣，可以預(yù)先設(shè)定機(jī)器人軌跡的路段或長度，關(guān)于該路 段或長度修改區(qū)域的起始點和/或結(jié)束點沿運(yùn)行方向位于預(yù)先設(shè)定的特別是所選擇的機(jī) 器人軌跡的軌跡點的前面或后面。例如，可以在預(yù)先設(shè)定的修改區(qū)域的內(nèi)部選擇一個軌跡 點，并通過第一路段預(yù)先設(shè)定修改區(qū)域的起始點，該起始點關(guān)于該路段在機(jī)器人軌跡上位 于所選擇的軌跡點之前，并通過第二路段預(yù)先設(shè)定修改區(qū)域的結(jié)束點，該結(jié)束點關(guān)于該路 段在機(jī)器人軌跡上位于所選擇的軌跡點之后。
[0012] 同樣，也可以選擇機(jī)器人軌跡的兩個軌跡點，并根據(jù)第一路段和第二路段預(yù)先設(shè) 定這兩個軌跡點，修改區(qū)域的起始點與一軌跡點間隔并且結(jié)束點與另一軌跡點間隔。預(yù)先 設(shè)定的路段可以是實數(shù)，尤其是也可以等于零、負(fù)數(shù)和/或有理數(shù)。因此，修改區(qū)域特別可 以相應(yīng)于整個機(jī)器人軌跡或整個機(jī)器人軌跡的真子集或真子段。
[0013] 在本發(fā)明的一種實施方式中，特別是通過選擇機(jī)器人軌跡的軌跡點并預(yù)先設(shè)定用 于修改區(qū)域的起始點或結(jié)束點的第一路段和第二路段（其小于相鄰的軌跡點相對于該軌 跡點的距離），還可以附加地預(yù)先設(shè)定僅具有機(jī)器人軌跡的該預(yù)先設(shè)定的軌跡點的修改區(qū) 域。通過這種方式可以集成當(dāng)前的、也就是能夠修改各個軌跡點的功能。因此在本發(fā)明中， 預(yù)先設(shè)定具有機(jī)器人軌跡的兩個或更多個軌跡點的修改區(qū)域特別是指一種方法或編程裝 置：其（也）能夠預(yù)先設(shè)定這種具有兩個或更多個軌跡點的修改區(qū)域，然后將其一起修改。
[0014] 在預(yù)先設(shè)定修改區(qū)域之前、期間或之后，預(yù)先設(shè)定對修改區(qū)域的參考點的修改。在 一種實施方式中，這可以包括對修改區(qū)域的待修改軌跡點的預(yù)先設(shè)定、特別是選擇，在此， 參考點可以被設(shè)置為與預(yù)設(shè)的待修改軌跡點是相同的，或者相對于預(yù)設(shè)的待修改軌跡點設(shè) 置在預(yù)先設(shè)定的地點上，特別是可在機(jī)器人軌跡上以一預(yù)定路段設(shè)置在其之前或之后。例 如在一種擴(kuò)展方案中，可以通過將機(jī)器人軌跡的兩個相鄰的軌跡點作為起始點和結(jié)束點并 將位于這兩個軌跡點之間的機(jī)器人軌跡的中心點作為參考點來預(yù)先設(shè)定一修改區(qū)域，從而 通過對該參考點的修改來同時修改兩個軌跡點。
[0015] 在一種實施方式中，可以在預(yù)先設(shè)定參考點之前、期間或之后預(yù)先設(shè)定對參考點 的修改。在一種擴(kuò)展方案中，這可以通過預(yù)先設(shè)定被修改的軌跡點（參考點應(yīng)該關(guān)于其移 位）來實現(xiàn)。例如，用戶特別是可以借助于對被修改軌跡點的示教或手動行進(jìn)和存儲來預(yù) 先設(shè)定該被修改的軌跡點，并預(yù)先設(shè)定：參考點應(yīng)該關(guān)于該被示教或修改的軌跡點移位。同 樣，用于參考點的修改操作可以被參數(shù)化。例如，可以預(yù)先設(shè)定參考點應(yīng)該關(guān)于其移位的方 向和/或路段。在一種擴(kuò)展方案中，可以提供給用戶多個修改操作，用戶可以從中選擇一個 或多個修改操作并優(yōu)選將其參數(shù)化，例如，沿機(jī)器人軌跡或平行于機(jī)器人軌跡的（可參數(shù) 化）移位、垂直于機(jī)器人軌跡或相對于機(jī)器人軌跡以可預(yù)先設(shè)定或可參數(shù)化的角度（可參 數(shù)化）移位、在工作或坐標(biāo)空間中沿預(yù)先設(shè)定的或可預(yù)先設(shè)定或可參數(shù)化的方向的（可參 數(shù)化）移位等。
[0016] 在一種實施方式中，附加地或替代地可以預(yù)先設(shè)定對修改區(qū)域特別是其軌跡點的 修改操作，尤其是對這種修改操作參數(shù)化，和/或從多個預(yù)先設(shè)定的修改操作的集合中選 出修改操作。在本發(fā)明意義下，對于修改區(qū)域的修改操作特別是可以描述基于或根據(jù)對參 考點的修改操作來對修改區(qū)域尤其是其軌跡點的修改。
[0017] 在一種實施方式中，修改區(qū)域特別是其軌跡點可以相對于參考點的變化并行地變 化。在本發(fā)明中，變化特別可以理解為點在工作或坐標(biāo)空間中的移位，而并行地改變相應(yīng)地 特別是指并行地移位。因此可以形象地說：修改區(qū)域的一個或多個特別是全部的軌跡點可 以伴隨參考點一起運(yùn)動，尤其是移位。
[0018] 在一種擴(kuò)展方案中，這樣的改變特別是可縮放的（skalierbar，可按比例的），優(yōu) 選可以被參數(shù)化或者可以通過預(yù)先設(shè)定一個或多個參數(shù)而可預(yù)先設(shè)定。在本發(fā)明中，可縮 放的