用于机器人应用的控制方法、装置和系统

摘要

本发明是用于控制与至少一个其他的机器人合作的机器人以对一个或多个工作对象实施操作的方法、控制器和控制系统。各机器人控制器检查公共基准值是不是不可接受的，如果是，则向机器人提供信号使其在进行下一项任务之前等待。各机器人控制器还检查目标对象是否在正确的位置上并且还检查另一个机器人是否已经停止。如果另一个机器人已经停止和/或如果工作对象不在正确的位置上，则该机器人等待。本发明对于自动喷漆尤其有利，据此在停机或生产延迟之后，可更快地重新启动生产线。

权利要求

1.一种用于控制包含在公共工作空间对一个或多个工作对象执行操作的多个机器人的应用中的某个机器人的方法，其中多个移动的指令被记录在控制所述机器人的程序中，其特征在于，依赖于在公共工作空间的所述机器人或任何其它机器人是否按预定在进行，而按照感测的或测量的公共基准值来控制所述机器人，-在下一项任务开始之前，检查所述机器人的公共基准值，

-如果所述公共基准值不在可接受的限度内，向所述机器人提供信号以在目前任务结束之处停止并等待。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

-确定所述多个移动为多项任务，

-在下一项任务开始之前，检查所述机器人的位置基准值，

-如果所述位置基准值不在可接受的限度内，向所述机器人提供信号以在目前任务结束之处停止并等待。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公共基准值是以下面列表的任何一个为基础的：工作对象的传送构件的移动、时间段、时间戳、任务完成的量度、工作完成的量度。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，刚好在第一机器人将进行后续的任务之前的时间，检查所述第一机器人的位置基准值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，依据所述第一机器人的移动程序，按照配置的时间值，检查所述多个机器人中任何一个的基准值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，依据所述多个机器人中的任何其他的一个实施的任务或移动，按照所述第一机器人的移动程序的配置的时间值，检查所述多个机器人中任何一个的基准值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，机器人控制器确定测量的或感测的公共基准值低于存储的基准值，并且使所述机器人在继续操作之前等待直至所述公共基准值大于或等于所述存储的基准值。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，机器人控制器确定测量的或感测的公共基准值高于存储的基准值时，向外部基准控制器和/或计时器发送信号，如此控制的机器人迟于存储的基准值并且传送带应当暂停或时间基准停止直至所述机器人追上并达到可接受的基准值。

9.一种用于控制包含在公共工作空间对一个或多个工作对象进行操作的多个机器人的应用中的某个机器人的控制装置，其特征在于，依赖于在公共工作空间的所述机器人或任何其它机器人是否按预定在进行，而按照感测的或测量的公共基准值来控制所述机器人，该机器人控制装置包含：-程序构件，用于在下一项任务开始之前确定或检测所述机器人的公共基准值，-逻辑构件，用于在下一项任务开始之前如果测量的目标位置是不可接受的，则决定所述机器人停止并等待，-输出构件，被布置成能够将包含等待指令的信号提供给所述机器人。

10.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，包含程序构件，用于在下一项任务开始之前确定或检测所述多个机器人中的至少一个机器人的基准值。

11.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，包含处理器构件。

12.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，包含至少一个存储器构件。

13.如权利要求9所述的控制装置，其特征在于，包含一个或多个软件构件，用于执行按照权利要求1-8的任何一项的方法的步骤。

14.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述一个或多个软件构件中的至少一个被布置成可检查所述一个或多个机器人中的任何一个的时间基准值。

15.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述一个或多个软件构件的至少一个被至少部分地存储进控制装置的存储器构件内。

16.如权利要求15所述的控制装置，其特征在于，所述一个或多个软件构件中的至少一个被至少部分地存储进单元控制器的存储器机构内。

17.如权利要求9-16的任何一项所述的控制装置，其特征在于，包含用于与至少一个传感器和/或至少一个机器人的构件进行无线通信的I/O接口。

18.一种用于控制包含在公共工作空间对一个或多个工作对象进行操作的多个机器人的应用中的某个机器人的控制系统，所述控制系统包含处理器和存储器机构以及多个机器人控制器，该机器人控制器被布置成能够检查所述多个机器人中的任何一个的基准值，其特征在于，依赖于在公共工作空间的所述机器人或任何其它机器人是否按预定在进行，而按照感测的或测量的公共基准值来控制所述机器人，该机器人控制器包含：-程序构件，用于在下一项任务开始之前确定或检测所述机器人的公共基准值，-逻辑构件，用于在下一项任务开始之前如果所述测量的目标位置是不可接受的，则决定所述机器人将停止并等待，-输出构件，被布置成能够向所述机器人提供包含等待指令的信号。

19.如权利要求18所述的控制系统，其特征在于，所述系统被布置成具有用来测量所述一个或多个工作对象的位置的传感器构件、和/或所述工作对象的传送构件、和/或用来测量与所述一个或多个工作对象和/或所述工作对象的传送构件有关的消逝时间的时钟传感器。

20.如权利要求19所述的控制系统，其特征在于，所述传感器构件被布置成可在操作循环或机器人移动程序中的任务开始之处提供所述多个机器人的至少其中一个将操作的工作对象的位置量度。

21.如权利要求20所述的控制系统，其特征在于，图形用户界面被布置成可显示和/或执行关于至少一个机器人控制器或单元控制器借助于包括了含有一个或多个移动的任务的移动程序来控制所述多个机器人的行为。

22.如权利要求18所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个机器人控制器的控制构件被布置成可检查所述多个机器人中的至少其中一个的时间基准值。

说明书

用于机器人应用的控制方法、装置和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及用于工业机器人或机械手的控制方法、装置和系统。具体地说，本发明涉及机器人安装或包含至少两个工业机器人的应用，其中至少一个工业机器人包含用于伺服控制移动的至少四个轴。在本说明书中的工业机器人包含机械手、控制机构和计算机机构，所述机械手具有电动机，所述控制机构包含用于驱动电动机的动力机构，所述计算机机构通过来自计算机程序的指令被布置用来感测和控制机械手的移动。

背景技术

[0002] 工业机器人被用来快速以及精确地执行大量工业和/或商业任务。在许多应用(例如焊接车身或为汽车喷漆)中，机器人必须以一致的精度和速度操作比如电弧焊接焊嘴、喷漆器或夹持器等工具以重复地执行预编程的任务。工业规模的车身喷漆通常发生在喷漆间，在生产线的传送带上车身接连地移过喷漆间。可协调两个或多个机器人从而在生产部分(如喷漆间)对同一车身进行喷漆。上述的机器人安装具有较高的移动自由度，可达空心部分内部的较长的伸展，在使用中箱形部分表现得更好。与传统的自动装置(比如像往复机件等这样的简单类型的硬自动解决方案)相比，机器人安装是便利的并且更通用。

[0003] 然而，布置并对机器人编程从而在公共工作空间以一种协调方式执行操作是一项复杂且要求较高的任务。需要许多工程和编程努力以及信号的固定交换，以避免机器人之间的冲突。这样的冲突可导致中断生产的损害并且维修也可能是昂贵的。此外，对于将要被处理的各个新的工作对象，必须重复冗长的工程和编程工作。同样，比如在传送带生产线的情形下可与机器人自动化一起发生的问题是，在传送带停止以及停机发生时，每一个机器人都必须被单独检查和/或进行人工操作或将其“轻推”至已知的或“原始”位置。这个问题以及可能发生的冲突通常导致残品或无法接受的质量；或生产损失；或两者。

发明内容

[0004] 本发明解决了一个或多个上述的问题。

[0005] 按照本发明的一个方面，通过最初定义的方法达到其目的，所述方法包含在下一项任务开始之前检查机器人的公共基准值，以及如果公共基准值不在可接受的限度内，则向机器人提供信号以在目前任务结束处停止并等待。该方法规定机器人中的一个或多个在当前任务结束之处等待并且不继续进行随后被编程的任务直至公共基准值可接受为止。这导致了一个或多个机器人是否等待或临时暂停，或者是否等待持续足够的时间以使所有机器人等待，在机器人中的一个或多个重新启动时，通过进行到它们已经被编程要执行的下一项任务，它们中的各自以预定的方式进行。

[0006] 按照另一个实施例，该方法包含下列步骤：在下一项任务开始之前检查各机器人的位置基准值，以及如果位置基准值不在可接受的限度内，则向机器人提供信号以在目前任务结束之处停止并等待。这防止了由于工作对象比预计更迟地被移进位置而造成的延迟或停机。类似地，位置基准值一被检测到是可接受的，机器人就被重新启动并着手开始下一项任务。这个实施例提供了在移动程序执行期间使机器人暂停的机构以及从任何持续时间的停机中恢复的机构。

[0007] 按照另一个实施例，该方法包含下列步骤：在下一项任务开始之前检查多个机器人中任何机器人或安装的基准值，以及如果任何其他机器人当前显示的位置基准值或其他基准值不在可接受限度之内，则向指定的机器人提供信号以在目前任务结束之处停止并等待。该实施例提供了在机器人的移动程序执行期间使机器人暂停的机构，以及从任何其他的机器人的任何持续时间的停机中恢复的机构。

[0008] 按照本发明的另一个方面，通过最初定义的控制装置达到其目的，该装置包含用于在机器人的下一项任务开始之前确定是不是机器人的公共基准值的逻辑功能(如软件或计算机程序构件)和用于决定该值是否可接受的逻辑构件、以及将包含等待指令的信号提供给所述机器人的输出构件。

[0009] 按照另一个实施例，该控制装置包含作为计算机程序而实现的逻辑功能，用于在机器人的下一项任务开始之前确定或检测与机器人有关的工作对象的位置基准值。如果工作对象不在预计的位置上，则指示该机器人等待。

[0010] 按照另一个实施例，该控制装置包含作为计算机程序而实现的逻辑功能，用于在下一项任务开始之前确定或检测所述多个机器人中的至少一个其他的机器人的基准值。如果任何其他的机器人已经停止，可指示本机器人停止并等待。

[0011] 按照本发明的另一个方面，通过最初定义的控制系统达到其目的，该系统包含至少一个机器人控制器，所述机器人控制器被布置成能够检查所述多个机器人的任何一个的基准值。如果公共基准值、工作对象位置值是不可接受的，或者如果任何机器人已经停止，在任何一种情况下该控制系统可指示任何机器人等待。按照优选实施例，该控制系统还包含图形用户界面，以显示和执行关于至少一个机器人控制器或单元控制器的行为，所述机器人控制器或单元控制器借助于所描述的移动程序控制至少其中一个机器人，其中移动作为以预定顺序实现的预定任务而被执行。

[0012] 本发明的主要优点是可以更快捷和更简单地对机器人进行编程用于合作的或协调的自动操作。如果开始下一项任务的标准是不可接受的，则本发明的机器人在已完成任务的结束处等待的策略对编程一系列协调任务具有重要的意义。如果停机发生在机器人正在执行的任务之前，则该机器人完成目前任务但是不进行下一项任务。如此，程序员知道如果该机器人在行动之前等待的话它将处在什么位置上。对于任务中每个移动，程序员必须预测的可能性的数目因此被大大减少。编程工作因此被大大简化并且可以在更短的时间内执行。在移动程序已经产生之后，将其教授给机器人的时间也被减少，因为停机之后的恢复不需要预测类型、措施、位置的重新检查，而现有技术的方法需要。

[0013] 本发明的另一个重要优点是生产线或传送带在停机之后可在最小的或无质量损失的情况下被快速重新启动。这表示生产时间上的很大节省，否则会由于自动生产部分中随意的或无计划的停机而造成损失。在停机时，被影响的部分或生产单元或生产线中的各机器人在一项任务完成时停止并且在进行随后的任务之前等待。在生产线或部分被重新启动时，各机器人确切地拾取它停在哪里，并且着手开始下一项任务。在可以重新启动生产线之前，不必人工推进或者自动重新定位机器人，并且不必移动、废弃或替换工作对象。

[0014] 本发明的另一个优点是时间上的以及由于机器人和工作对象之间或者两个机器人之间的冲突产生的损坏造成的支出上的很大节省。另外一个优点是，移动程序的简易策略导致了在安装或重新配置生产线或部分时更快的安装时间和减少的试运行时间，其中程序中的所有移动被分割成任务并且在进行到后续的任务之前控制器检查没有设置为高的标记。因为本发明的许多方面是以软件实现的，在包括有本发明的新安装和现有安装中必要的时间和投资费用相对较低并且因此是非常有利的。

[0015] 按照本发明的另一个方面，通过直接可载入处理器或计算机的内存储器的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行按照本发明方法的步骤的软件代码部分，当所述程序在计算机或处理器上运行时，可达到其目的。计算机程序被设置在计算机可读介质上或者通过网络(如局域网或包括互联网的广域网)来提供。

[0016] 按照本发明的又一个方面，通过具有至少一个记录在其上的程序的计算机可读介质来达到其目的，其中当所述程序在计算机或处理器上运行时，所述程序将使计算机或处理器执行按照本发明方法的步骤。

附图说明

[0017] 现在仅仅通过举例，特别参考附图对本发明的实施例进行描述，其中：

[0018] 图1是按照现有技术方法的、向机器人教授一项或多项任务的方法的示意图；

[0019] 图2是借助于按照本发明实施例的方法向具有若干个机器人的生产线上的一个或多个机器人教授一项或多项任务的方法的示意图；

[0020] 图3是示出按照本发明实施例的工作对象、多个机器人和机器人控制器的示意图；

[0021] 图4a是按照本发明实施例的、用于向机器人教授移动程序的方法的流程图，以及图4b是示出确认阶段和操作流程的选项的可选用流程图；

[0022] 图5是用于比如在新的行程开始之前测量公共基准、工作对象移动的方法的流程图；

[0023] 图6是用于不断检查对象位置/状态的方法的流程图；

[0024] 图7是用于不断检查另一个机器人的对象位置/状态的方法的流程图；

[0025] 图8是具有用于监控基准物位置或时间以控制机器人操作的构件、部件和软件的机器人控制器的示意框图；

[0026] 图9是在生产线的公共空间、生产单元内对工作对象进行操作的四个机器人的控制系统的示意框图。

具体实施方式

[0027] 图1(现有技术)示出了按照已知方法的、向一个或多个机器人教授任务的方法。为了建立新的或改变的工作，下面5个阶段或步骤中的一连串的前4个阶段或步骤被重复直至取得满意的生产结果为止。这些步骤是：

[0028] -设计机器人和控制器之间的通信概念，

[0029] -开发各机器人的移动程序并将所述程序教授给各机器人，

[0030] -协调测试、移动调整、重复测试直至满意为止，

[0031] -例外处理例程、测试恢复例程，重复直至满意为止，

[0032] -开始生产。

[0033] 图2总结了按照本发明用于控制一个或多个机器人的实施例的、用于向一个或多个机器人教授任务的方法。立即可明显看到，通过利用该方法，所进行的生产前的改变和安装有多快。示意图显示新方法的使用意味着生产前的安装阶段是数量有限的阶段以及只是其中一个的有限重复。这将与现有技术方法进行比较，所述现有技术方法要求四个阶段中两个阶段各自的大量迭代，每一个阶段强烈地依据任务的复杂性和安装用户操作者的技术。按照该实施例的安装阶段现在仅由下列步骤组成：

[0034] -开发各机器人的移动程序21并将所述程序21教授给各机器人，[0035] -协调测试、移动调节，一个运行用于教授，一个运行用于确认，[0036] -开始生产。

[0037] 图4a示出了用于向在公共工作空间工作的多个机器人中的一个机器人教授按照本发明实施例的移动程序的方法的流程图。其示出控制机器人的程序被设置到本移动程序的教授模式41。其示出了步骤43、以及记录和保存的该开始位置、该开始位置的坐标，在步骤43处将该机器人移至所期望的开始位置以供移动，该开始位置优选地被自动保存为位置和/或时间坐标。接着，使机器人移至下一项任务49的第一次移动的开始处。这意味着数据被存进系统中以使在传送带已经移动比如1001mm和/或时钟已经记录比如100.01秒时，工作对象应当就位(位于容限窗口内)以开始任务n。在写移动程序之后的单次确认运行期间，可优选地自动记录这些位置和/或时间。在确认浏览过程中，如果机器人移至距离另一个机器人或工作对象等太近，则技术人员按下控制部件上的暂停按钮或示教盒等，直至接近的对象已经离开为止，而后释放暂停按钮以使指定的机器人可以开始下一项任务。这个过程被一再地重复，同时移动程序中各项任务的第一次移动或部分移动的开始位置(和/或时间)被记录并被保存。

[0038] 借助于程序编辑应用，在位置和坐标的人工比较或屏幕比较之后，在第一记录之后，这些开始位置，即位置的坐标稍后可被编辑以调节或微调起始点。指令也可包括在移动程序的任务中，以在移至任务中的下一个移动或移至下一项任务之前，等待指定的已记录的或输入的时间段。例如，为另一个机器人打开车门以入内并喷漆内部的助手机器人可以支持适当的已记录的或输入的时间延迟，直至喷漆机器人完成了喷漆并退出为止。

[0039] 图4b示出了按照本发明优选实施例的、利用工具控制机器人的方法的步骤。程序从步骤41b开始并且机器人移至第一任务(它可能是下一项任务)43b。在机器人处于教授(编程)模式或确认(程序)模式下时，包括步骤45b以俘获(优选地为自动地俘获)由所有机器人使用的公共基准值，如下一项任务开始时的时间或坐标位置。在正常生产模式下操作时，步骤45b被绕过。机器人移过目前任务的所有移动40b。在开始下一项任务之前，机器人检查42b公共基准值以了解该公共基准值是否在使用中、工作对象处于适当位置时的时间或便于开始的工作对象的位置(与图6、7的61、71类似)、该值是否可接受44b。如果公共基准值在限度内，则“是”导致机器人开始49b下一项任务。如果公共基准值是不可接受的(“N”)47b，则机器人等待44b(与图6、7的64或74类似)直至如公共基准值的这样的时间被发现是在限度内为止。如此，生产线或单元中的临时停机不会导致机器人以不协调的方式停止，以使在可执行重新启动之前必须将各机器人人工推进到某下一个位置或原始位置。相反，各机器人仅仅在它们停止时的任务结束之后的下一项任务开始处重新开始操作。

[0040] 在重复程序时，机器人将如初次编程的那样执行移动，但是如果所测量或感测的实际基准值低于所预计的值，在继续之前，机器人将等待直至其大于或等于存储的基准值为止。机器人控制器确定测量的或感测的公共基准值高于存储的基准值时，向外部基准控制器和/或计时器发送信号，如此控制的机器人迟于存储的基准值并且传送带应当暂停或时间基准停止直至所述机器人追上并达到可接受的基准值。

[0041] 图3是具有中央控制器或控制器(比如包含高级管理功能的单元控制)的多个机器人的示意图。各机器人通常可具有自己的控制器，该控制器在某种程度上服从于更“中心的”控制器(如单元控制器)。图3示出的是多个机器人33a-n(如机器人3、机器人1、机器人2和机器人n)。一种这样的单元控制器31被示出具有至各机器人(如机器人n)的控制通信信道(如35)。示出了工作对象39，并且如果工作对象是一个移动的物体的话，则将工作对象的位置报告给机器人和/或单元控制器。针对关于工作对象的信息，示出了通信信道37。

[0042] 按照本发明开发的移动程序通常包括多个移动。接着，一个或多个移动作为一项或多项任务被正常地处理。例如，在喷漆程序中，各独立的喷漆行程(移动)可作为独立的任务来处理。在点焊的情况下，向各点焊的移动和各点焊的性能可以是一项任务，而在机器人应用是盒子或容器内的包装物品时，各物品可以是一项任务或者各行包装物品或各层包装物品可被选为一项任务，如果这是分割程序中移动的一种适当方式的话。例如，在某些例子中，在比如机器人控制的激光器或高功率喷水器用来切割钢板或类似物而进行连续的移动时，在相对长时间或距离上继续的单个移动可被分割成不止一项任务。

[0043] 已经定义并教授或编程的机器人移动程序包括有多个移动，所述移动包含有任务，本发明背后的下一个原理是，在停机发生情况下，机器人完成目前任务但是不能开始后续的任务。在进行下一项任务之前，机器人只是等待直至接收到指令以继续。

[0044] 图9示出了在该示范实施例中四个机器人在生产单元内利用象征性表示的机器人的控制系统工作于车身的示意框图。该图示出了传送机构90和生产线的一部分。传送机构90在箭头A的方向上移动。工作对象39(在这个例子中为车身)通过传送机构90被输送进该例中的四个机器人33a-d的工作区域。机器人由控制系统控制并且各机器人通过适当的数据网络94被连接，所述的数据网络可以是有线的、无线的或两者的混合。传送机构由制动器或电动机91提供动力并且传送机构的移动由编码器92记录，即用于记录传送带、轨道、托盘或其他传送机构的移动的脉冲编码器或其他装置。还可布置时钟93来测量耗用的时间，通常为传送带或其他传送机构移动的周期。

[0045] 因此，所有机器人可用来彼此协调的公共基准值可方便地由传感器构件(如脉冲编码器92)来提供，所述传感器构件间接地借助于传送带的移动来记录工作对象的移动。这样的移动记录可利用应用于传送构件的、任何已知的传感器技术来完成，所述的传送构件被布置成可通过传送带或类似装置、乃至通过其他传送形式(如地面轨道、高架运输机、空中吊运车、自导向的空中吊运车等)移动工作对象往来于公共工作空间。

[0046] 另外，将本地时间或时间戳提供给各机器人控制器和各单元控制器。可以说，如果时间戳示出时钟93已经停止，则本地时间基准值已经获得不可接受的或停止的生产线的状态。在时间或时间戳再次可用时，则本地时间基准值是可接受的。然而，简单的移动跟踪器(如上述的脉冲编码器)通常存在于大部分现有的移动生产线安装中，并且因此便于用作公共基准值的基础。

[0047] 更详细地，本发明的方法包括按照本发明实施例互换的下列信号，以及机器人之间的和机器人与单元控制器之间的已知的或正常的状态和控制信号：

[0048] -公共基准值的分发；优选地为与工作对象有关的位置或移动指示；或协调的时间信号；

[0049] -用于通知高级控制器(如单元控制器31)关于当前本地执行位置或执行点以使对象和/或其他机器人停止的信号或功能。本发明方法的结果是每一个或任何机器人可仅仅停止在任务完成之处。为了在正常中断或生产停机之后重新启动单元或生产线，接着只是有必要重置或撤回等待信号并且各机器人接着从其移动程序中的已知位置重新开始。机器人仅仅继续执行跟随在机器人完成的最后一个任务之后的任务。因此，可自动执行生产线的重新启动，而无需不适当的人工或专家的工作以及相对于彼此或工作对象重新协调机器人的时间，以使所有适当发挥作用的机器人只是按照其单独的移动程序31中的程序指令重新开始工作。

[0050] 图5示出的是按照本发明优选实施例的、控制多个机器人的其中一个的方法的流程图。该图示出了计算或测量41工作对象行进距离的操作，以及确定工作对象是否已经停止行进的比较决定42。因此，在这个实施例中，公共基准值的状态是以工作对象的相对移动、行进为基础的。如果工作对象停止移动，则公共基准值的状态在控制程序中被改变。换句话说，如果为“是”47，软件标记或程序代码标记被设置为高。这个的结果是，在所关注的机器人到达目前任务的结束之处，接着命令它等待(停止)。生产线的非常短暂的中断可接着导致或许只有一个机器人停下来并且等待较短的时间，以及随后在标记一被移去，就重新开始，同时其他机器人或许继续它们被停止的任务或以其他的方式被另一个机器人的相对较短的停机所影响。

[0051] 如果公共基准值比较42的结果是“否”，则标记不设为高。除了在42处的“否”之外，另一个操作也可跟随其后，该操作是检查存在的现有标记是否被设为高。如果为“是”49，则该标记被降低45或者以相似的或等同的方式被移去，因为对象正在行进。如果为“否”47，则测量的或计算的工作对象位置的结果被报告48和/或被存储，其中测量位置部分地是计算的位置。可选地，该标记目前状态(高或非高)的报告可被存储和/或报告给单元控制器。

[0052] 通过使高级控制器(如单元控制器31)管理可实施协调，以使所有机器人总是处于来自记录在协调教授模式中的相对时间和/或位置的单独可配置的容限窗口内。

[0053] 协调功能还可完全独立于任何高级控制器而运行。比较可在一个或多个机器人各自的机器人控制器内局部地发生，并且接着将信号发送至其他机器人和/或传送带控制器，从而在工作对象或机器人处于其容限窗口限度的外面时停止。参见比如下面对图8的、关于所包含的在机器人控制器81中运行的子例程或程序86、87、85的描述。

[0054] 图6示出的是不断检查基准值状态的流程图。该图示出状态检查61被执行以确定标记相对于基准值是否为高。如果标记为高，意味着工作对象已经停止行进，“是”62导致机器人将在目前任务结束之处等待64。相反，如果状态检查61的结果是“否”66，则这意味着无事情发生，并且由于检查61而使机器人在无任何变化的情况下继续操作。可以适当的、预定的取样频率几乎不断地重复这种状态检查。还可以预定的间隔实施该状态检查，如刚好在第一机器人后续的任务开始之前和/或刚好在工作组的另一个机器人后续的任务开始之前实施该状态检查。

[0055] 图7示出的是与图6类似的流程图。图7是检查任何其他机器人是否已经停止(也就是，等待而不是进行下一项任务)的方法的流程图。图7表示状态检查71被执行以确定该部分或生产单元中任何机器人具有与被设置为高的基准值有关的标记。如果该部分中任何机器人的标记为高，意味着或者工作对象已经相对于该部分停止行进或者正被讨论的机器人目前因为任何原因正在等待64，则“是”72导致机器人将在目前任务结束之处等待74。如以前的图6，如果状态检查71的结果是“否”76，则这意味着无事情发生，并且由于检查11而使机器人在无任何变化的情况下继续操作，可以适当的间隔重复这种检查。此外，在第一机器人开始下一项任务之前、在另一个机器人开始下一项任务之前和/或在任何的或所有的机器人开始后续的任务之前，重复该检查。

[0056] 图8示出的是具有用于监控基准值(公共基准值、位置基准值、机器人等待或共同时间基准值等)以控制机器人(如图3的机器人1-n)操作的构件、部件和软件的本地机器人控制器81的示意框图。该图表示机器人控制器包括硬件I/O接口82、处理器或计算机83、RAM存储器84以及优选地包括非易失性乃至长期存储器89。机器人控制器还具有在控制器处理器83内运行的一个或多个程序，包括移动程序85。移动程序85可包含用于检查公共基准值41以了解其是否不可接受、是否标记为高的程序或例程。该程序或例程可被包含在移动程序85中，或者包含在与下面的程序86、87类似的独立程序中。

[0057] 图8还示出了用于检查86由控制器81控制的机器人的标记(如机器人的位置基准值)是否为高的程序或例程。另一个程序或例程或子例程也被示出，其是为检查87单元内任何其他的机器人是否具有设置为高的标记而设置的。

[0058] 机器人控制器81借助于控制器硬件I/O接口82以信号的形式向机器人、机器人硬件I/O 813发出指令。机器人控制器硬件I/O 82还接收传感器输入，如传感器I/O 812以及基准传感器811，其可以是传送带上的脉冲编码器、工作对象的另一个位置传感器，本地时钟或时间信号、或其他基准值发生器。机器人控制器硬件I/O 82还接收来自单元控制器31的输入，并且可将输出发送至单元控制器。机器人控制器81可以是标准现成部件(如可编程控制器)，但是不得不利用或者通过定制用来运行按照本发明的软件代码部分或计算机程序的其他的机构对其进行编程，以及在必要时提供关于基准值或基准值状态的信息。

[0059] 到达传感器I/O 812的传感器输入可由安装在机器人上的或布置成与机器人合作的一个或多个无线传感器提供。类似地，机器人硬件I/O 813可包含发送和/或接收无线信号的无线I/O。

[0060] 还可根据单元特定的或机器人特定的目标位置而不是根据更通用的位置指示器(如传送带的生产线移动脉冲编码器)来生成基准值状态。在各移动程序21完成步骤中的协调教授运行时，如图2所示，在每个行程之前，目标位置被记录并且可被存进阵列。因此，对于每一个移动的开始以及因此对于每一项任务的开始，存在有相关的目标位置。在正常操作期间，机器人可在任务(移动)开始之前检查存储在阵列中的目标位置，并且将其与本目标位置现在的量度进行比较。可决定该目标位置是否处于存进比如阵列中的预定的、期望的开始位置周围的容限窗口内。如果测量的位置在保存位置的可允许容限窗口之外，则在该时刻为该机器人建立图5的不可接受的、等同于高标记的基准值状态。因此，如果测量的位置是在容限窗口之外，则基准状态转为不可接受、标记为高并且指示机器人等待，这等同于图6的64。如果状态是可接受、无标记的，则进行下一项任务。在生产单元中为每个开始位置比较而建立的基准值状态可以由单元控制器31连续取样。各单元的某些或全部基准值状态可由控制生产线其他部分的另一个控制系统来取样。

[0061] 因此，总之，如果工作对象不在适当的位置，在下一项任务开始之前第一机器人等待直至工作对象处于位置容限窗口内为止。工作对象已经移进被当前位置测量所测量的位置容限窗口之后，基准值复位并且第一机器人进行后面的任务。可在稍后通过教授移动程序21内的多项特定移动或任务中的一项或多项来微调移动程序以改进速度或质量。

[0062] 因此，由上述可以理解，本发明方法还允许机器人有意暂停或临时停止，直至另一个机器人已经完成指定的任务。这是非常有利的特征。例如，在喷漆操作中，可对“助手”机器人编程从而在正确的时间和位置打开车门，以使第二机器人可进入汽车内部对车体内部喷漆。可对助手机器人编程以使其等待直至第二机器人已经完成喷漆内部，在这个实例中通过发信号告知该第二机器人停止喷漆，从汽车内部退回并且开始等待状态。在助手机器人根据该事件的基准值表示为第二机器人的高标记而获得第二机器人正在等待的信息时，助手机器人关闭车门、退回、并且接着开始其以前的等待状态直至下一辆汽车到达期望的目标位置的时间。

[0063] 在本发明的另一个实施例中，一个或多个机器人被装配了机器人控制功能和机器人部件之间的无线通信，或被装配了被布置成可与机器人合作的传感器，或者既装配了机器人控制功能和机器人部件之间的无线通信，又装配了被布置成可与机器人合作的传感器。将无线通信用于选择的监控和控制功能尤其有利，例如对可由机器人执行工具自动转位装置的应用，优选地以使在生产单元区域不需要操作者介入。

[0064] 在另一个次优选实施例中，基准值可包含工作完成百分比值。工作相对完成的量度可用作提供公共基准值的基础。可在工作对象未通过传送带或其他移动生产线往返于生产单元被传送的情形下，对其进行选择。在这个例子中，基准值由相对完成计算器中的变化或增量来生成。如上所述，一旦处于相对完成值或百分比完成值中的预定容限窗口之外的变化被发信号告知，则至少其中一个机器人将设置标记为高。

[0065] 如前所述，可借助于包含有在计算机或处理器上运行的计算机程序代码或软件部分的一个或多个计算机程序来实施本发明的方法。微处理器(或处理器)包含实施按照本发明一个或多个方面的方法步骤的中央处理器CPU。这可借助于一个或多个所述计算机程序(如85、86、87)来实施，这些程序被至少部分地存储在通过一个或多个处理器可存取的存储器(如84、89)中。该处理器或各处理器可位于本地或分布式计算机化控制系统中的中央面向对象控制系统内。可以理解，所述计算机程序还可在一个或多个通用工业微处理器或计算机而不是一个或多个特别适合的计算机或处理器上运行。

[0066] 计算机程序包含计算机程序代码元素或软件代码部分，其使计算机实施利用方程、算法、数据、前述存储的值以及计算的方法。一部分程序可存储在上述的处理器中，而且可存储在ROM、RAM、PROM、EPROM或EEPROM芯片或类似的存储机构中。还可将部分或全部程序存作为固件储在或存储进其他适当的计算机可读介质中，如磁盘、CD-ROM或DVD盘、硬盘、磁光存储机构、非易失性存储器、闪存，以及存储到数据服务器或者存储到一个或多个数据服务器阵列上。还可使用其他已知和适当的介质，包括可移动存储介质，如Sony的记忆棒(TM)和其他可移动闪存、硬磁盘驱动器等。

[0067] 所描述的计算机程序还可被部分地布置成能够在或多或少同一时间于若干不同计算机或计算机系统上运行的分布式应用。程序以及数据(如开始位置)或与标记有关的信息可适用于取回、传递、或者在程序的情况下可在互联网上执行。可借助于下列任何方式来存取数据：OPC、OPC服务器、对象请求代理(如COM、DCOM或CORBA)、网络服务。比如在教授或配置阶段、在操作期间、在离线或停机之后，借助于在用户登录的计算机上运行的、操作者工作站上的图形用户界面(GUI)、图形或文本显示可实施本发明的方法，所述用户登录的计算机可直接连接至机器人控制系统或者借助于主要的或本地的控制服务器或其他控制系统计算机来连接。

[0068] 利用任何适当的协议或标准可实施无线通信。近程无线电通信是优选的技术，其利用与下列兼容的协议：由蓝牙技术联盟(SIG)提出的标准、IEEE-802.11的任何变更、WiFi、超宽带(UWB)、ZigBee或IEEE-802.15.4、IEEE-802.13或等效、或类似协议。还可利用红外(IR)机构和比如IrDA、IrCOMM或类似协议来实施无线通信；类似地，通过空气或借助于机器人构造，可使用声音或超声波换能器。

[0069] 还要注意的是，虽然上面描述了本发明的示范实施例，但是在没有背离如所附权利要求书所定义的本发明范围的情况下，存在有若干对所公开的解决方案进行的变更和修改。