CN101278244A - 用于工业机器人的控制***和示教盒 - Google Patents
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Abstract
描述一种用于工业机器人的机器人控制器。机器人控制器是TPU示教盒单元类型的便携式控制器，其包括用于以三个或者更多个自由度移动机器人的控制装置。TPU包括与对机器人进行编程或者控制相关联的视觉显示器和选择装置。在本发明的其它方面中描述一种包括机器人和控制单元以及TPU的***。也提供一种用于实现该方法的TPU的计算机程序。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于包括便携式机器人控制器或者示教盒的工业机器人的控制***，该便携式机器人控制器或者示教盒包括用于人工控制机器人或者操作臂的移动的控制装置。具体而言，本发明涉及一种改进型示教盒单元(TPU)。
背景技术
人工控制的机械臂的移动尤其在编程阶段用来示教机器人跟随由多个设置点限定的操作路径。控制***中的存储器装置可以存储所述设置点的坐标作为位置指令和其它工作指令，这些指令与所述设置点一起可以限定机器人以及在机器人的自动运行过程中被设置成根据在编程阶段存储于存储器装置中的信息来控制机器人的装置的工作循环。
在用于工业机器人的控制***中，常常借助可以被人工影响的第一控制装置如操纵杆来运行在编程过程中的机器人。机器人或者机器人的末端执行器连续地移动到用于对机器人在自动操作过程中将要跟随或者采用的移动路径或者操作位置进行限定的所述设置点或者线路点中的每个。这些位置可以以位置指令序列的形式存储于程序存储器中，即存在于机器人中或者在控制单元中的存储器装置中。除了纯粹的位置指令之外，提供与机器人的工作循环有关的更多信息的其它操作指令也存储于程序存储器中。例如，操作指令可以提供以下信息：与在某段移动中机器人所需的速度有关的信息、与控制从机器人到外部设备的输出有关的信息、与机器人移动的所需精确度有关的信息、与根据来自外部传感器或者设备的输入信号的机器人移动的状况有关的信息、与比如接通/关断喷漆器这样的事件有关的信息、与调用预编程的子例程有关的信息等。在机器人的自动操作过程中，连续地运行程序指令，而机器人根据位置指令在不同编程位置之间连续地移动并且还实现被编程到指令中的措施。
发明名称为“Control system for an industrial robot”的Brantmark的US 4,888,708描述了一种用于在编程以示教机器人跟随由多个设置点限定的轨迹或者工作路径的过程中对机器人进行人工控制的便携单元或者示教盒单元。所述TPU包括被设置为对机器人的移动进行控制的操纵杆以及具有多种其它控制功能的其它控制装置。
如US 4,888,708的图1中所示的TPU(现有技术)通常例如握持于左手中，使得操作者会把示教盒部分地搁在他/她的左前臂上。如果TPU在这一实例中被握持于左手中，则操作者可以用他/她的右手握住操纵杆，然后操作者可以在x或者y方向上移动操纵杆，使机器人在x或者y方向上移动，而旋转操纵杆的轴以使机器人在z方向上移动。操作者可以例如用左手握持TPU而同时必须用左手的手指按下安全板22。安全板的功能是为了保证TPU可操作，当操作者没有按压安全板时，如果操纵杆被意外地移动，则机器人不移动。然而按照如今的标准，TPU相对地硕大而笨重。操作者可能往往在长久的编程循环过程中经历一只手握持安全开关和/或另一只手操作操纵杆的疲劳。重要的是，由于许多原因以及尤其是因为操作者可能犯错的风险随疲劳而增加，所以应当避免操作者的疲劳。
本发明旨在提供一种用于上述种类的工业机器人的控制***的改进型示教盒。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供所提及的那种改进型控制***，其中，便携式机器人控制装置包括用于控制机器人的移动的至少两个2轴型控制装置，优选为操纵杆。根据本发明的另一个实施例，提供一种包括至少两个控制装置的改进型便携机器人控制装置，其中第一操纵杆装置在至少一个第一(x)轴和/或一个第二(y)轴上控制机器人或者操作臂的移动，以及其中操纵杆装置在至少一个其它(z)轴上控制所述机器人或者操作臂的移动。
根据本发明的另一个实施例，提供包括至少两个控制装置的改进型便携式机器人控制装置，其中至少一个第一操纵杆是由拇指操作的操纵杆，其被设置为具有用于一个第一只手的拇指的操纵装置。
根据本发明的又一个实施例，提供一种包括至少两个控制装置的改进型便携式机器人控制装置，这两个控制装置均为同一类型的操纵杆控制装置。
根据本发明的再一个实施例，提供一种改进型便携式机器人控制，其中控制器或者TPU包括用于握持或者握住TPU面板的至少两个区域，其中至少两个区域被设置于TPU的相对侧，使得一个第一操纵杆设被设置在一个第一只手所及范围内，并可使用一个第一只手的拇指来对其操作，而第二操纵杆被设置在第二只手或另一只手所及范围内，并在以第二只手握持TPU的同时可使用第二另一只手的拇指来对其操作。
根据本发明的另一个实施例，提供一种改进型便携式机器人控制，其中控制器或者TPU包括软件配置装置，该软件配置装置用于选择或者配置各操纵杆应当被设置为用于控制机器人或者包括机器人的***的哪个或哪些自由度或者轴方向。TPU可以被配置为控制机器人在第四(R)轴的移动。
根据本发明的又一个实施例，提供一种改进型便携式机器人控制，其中控制器或者TPU包括符合工业安全标准的活柄开关，该活柄开关被设置为控制机器人的移动，以便在操作者没有将活柄开关保持在运行位置的情况下使机器人停止移动。在另一个实施例中，活柄开关被设置为连接到第一和第二安全开关操作装置，该第一和第二安全开关操作装置被设置为如果仅有一个安全开关操作装置被保持在运行位置则使得机器人可以移动，而如果两个安全开关操作装置都不被保持在运行位置，则使得机器人停止移动。
根据本发明的再一个实施例，提供一种改进型便携式机器人控制，其中控制器或者TPU包括至少一个操纵杆装置，该操纵杆装置被设置为具有可通过在竖直方向上或者沿操纵杆的长轴方向将操纵杆按下或者按起来操作的开关装置。在另一个实施例中，改进型机器人控制器被设置为具有可配置或者可编程装置，用于选择可通过第一操纵杆和/或第二操纵杆的上/下开关来操作的一个或者多个功能。在又一个实施例中，改进型机器人控制器被设置为具有可配置或者可编程装置，用于通过按压或者影响第一操纵杆和/或第二操纵杆的上/下开关来选择TPU应当在哪个或者哪些作业模式下工作。在再一个实施例中，改进型机器人控制器被设置为具有可配置或者可编程装置，其中可通过操纵杆的上移或者下移来操作的开关装置可以被设置为用于接通或者关断以下所列项中的任一个：机器人工具、机器人末端执行器。在另一个实施例中，改进型机器人控制器被设置为可配置或者可编程，其中可通过操纵杆的上移或者下移来操作的开关装置可以被设置为用于接通或者关断被设置在机器人周围的装备，该装备包括以下各项中的任一个：颜色改变器设备、气源、致动器、工具、工具改变器、转盘或者夹具。
根据本发明的一个实施例，提供一种或者多种方法，用于使用改进型机器人控制器或者包括示教盒的第一操纵杆的示教盒来移动或者控制机器人或者操作臂，以及通过以一个第一只手移动第一操纵杆并且通过在第三方向或者z方向上移动或者控制机器人或操作臂的移动而在第一(x)轴和/或第二(y)轴移动或者控制机器人或者操作臂的移动。
根据本发明的另一个实施例，提供一种或者多种方法，用于使用改进型机器人控制器或者示教盒、通过操纵第二操纵杆装置，在第四方向上例如沿着轨迹或者轨道移动或者控制机器人或操作臂。
根据本发明的又一个实施例，提供一种方法，用于使用改进型机器人控制器或者示教盒，通过配置TPU以控制第一操纵杆或者第二操纵杆以便控制至少四个可用轴(x，y，z，R)中的任何一个或者两个上的移动，从而移动或者控制机器人或者操作臂。
根据本发明的再一个实施例，提供一种或者多种方法，用于使用改进型机器人控制器或者示教盒，通过握持或者推进至少一个活柄开关操作装置以使得操作者将其保持在运行位置以移动或者控制机器人，从而移动或者控制机器人或者操作臂。
根据本发明的另一个实施例，提供一种或者多种方法，用于使用改进型机器人控制器或者示教盒，通过在向下的竖直方向上按压或者推进操纵杆并激活开关来移动或者控制机器人或者操作臂。在本发明的再一个实施例中，提供一种方法，由此TPU被配置成通过第一操纵杆或者第二操纵杆进行控制，以便借助于在向下或者竖直方向上按压或者点击操纵杆来接通或者关断装配于机器人或者机械臂上的末端执行器或者工具。在本发明的另一个实施例中，提供一种方法，由此TPU被配置成在缓慢运行模式(jog mode)下借助于点击第一操纵杆或者第二操纵杆来进行对移动的控制。
根据本发明的另一个实施例，提供一种用于使用改进型机器人控制器或者示教盒来移动或者控制机器人或者操作臂的***，该***还包括：所述机器人控制器或者示教盒；设置成控制机器人或者操纵器中至少一个的机器人控制单元，其中，可以通过包括两个双向操纵杆装置的TPU来控制机械臂的移动，其中所述控制器或者TPU包括用于在至少一个其它轴控制所述机器人或者操作臂的第二双向操纵杆装置。
根据本发明的再一个实施例，提供一种或者多种计算机程序，包括计算机代码装置和/或软件代码部分，用于使计算机或者处理器控制使用TPU的第一和第二操纵杆装置对工业机器人进行移动或者编程的过程。
根据本发明一个实施例的改进型机器人控制器提出一种用于通过使用两个简单2轴操纵杆将机器人移到所需点的新方式。该机器人控制器用于在任一时间映射机器人的多达4个轴以及使用由拇指操作的操纵杆来移动机器人。包括两个操纵杆的改进型便携式机器人控制器或者TPU呈现出与现有技术的设备相比显著提高的易用性这一优点。因为可以根据需要在两只手之间分担移动控制任务，所以部分地减少了对机器人进行编程所需要的工作。改进型设计的重要技术优点在于改进型TPU允许操作者通过以协调的动作同时移动两个操纵杆而在至少三个自由度所代表的空间中的方向上移动机器人。当在角度模式时，操作者可以通过移动两个操纵杆来改变机器人的攻角(angle of attack)。改进型TPU也为用户提供了一种用于使机器人缓慢运行的更简易舒适的方法。双操纵杆控制设置所提供的所有这些特征的优点在于对操作者而言对机器人控制器的使用不那么令人疲劳。
根据本发明一个实施例的改进型机器人控制器的一个显著优点是通过包括安全装置来提供的，该安全装置被设置为允许操作者仅使用一只手来操作机器人控制器。这也是一个为减少操作者疲劳提供机会的特征。该特征也允许将操作从一只手转换到另一只手，使得无需中断对机器人的控制。这是因为安全设置提供了两个活柄开关操作装置，一个位于左手所及范围内，另一个位于右手所及范围内。因此操作者可以握持一个第一活柄开关操作装置，以另一只手握住第二活柄开关操作装置，然后放开第一活柄开关操作装置而以第二装置控制机器人。通过这样做，操作者可以换手或者将任一只手从TPU挪开而不会中断控制。改进型TPU的上述新特征赋予了操作者显著提高的易用性并且也有助于显著减少操作者的疲劳。
根据一个实施例的改进型TPU的另一优点在于：在TPU或者机器人控制软件中可以对操纵杆进行配置或者重新配置，以便于将移动轴分配给各操纵杆以满足操作者的优选项，以及例如为左撇子或者右撇子的操作者容易地改变优选项。另一优点在于TPU可以一次控制多达4个轴，但是可以通过用在TPU或者其它机器人控制软件中配置TPU来改变诸如x、y、z和第四轴这样的轴的选择和分布。通常可以选择左操纵杆在x和y方向上移动机器人，而选择右操纵杆在z方向上移动机器人。当存在第四轴时，当对机器人例如通过轨道或者轨迹装配、用滚轮装配或者可通过某一其它方式移动时，则可以选择轨道轴作为例如右操纵杆上的第四轴R。
附图说明
通过参照以下结合附图的详细描述可以获得对本发明的方法和***更完整的理解，其中：
图1示出了根据本发明一个实施例的从上面看的改进型便携式机器人控制器或者TPU的示意图，
图2示出了根据本发明一个实施例的从一侧看的改进型便携式机器人控制器或者TPU的示意图，
图3示出了根据本发明一个实施例的包括机器人、便携式机器人控制器或者TPU和机器人控制单元的机器人控制***的概略示意图，
图4示出了根据本发明一个实施例的改进型便携式机器人控制器或者TPU的三维示意图，
图5示出了根据本发明一个实施例的从下面看的改进型便携式机器人控制器或者TPU的示意图，
图6示意地示出了根据本发明另一实施例的操作改进型便携式机器人控制器或者TPU的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中描述了一种用于通过人工影响至少两个控制装置如操纵杆，以及特别是双向控制装置或者操纵杆，来移动机器人的改进型TPU。
图1示出了俯视的操作者可以看到的根据本发明一个实施例的改进型TPU的从上面看的示意图。该图示出了包括第一控制装置2和第二控制装置3的、形式为面板1或者控制台的TPU。紧急停止件4被设置为面板上的按钮。面板还可以被设置为具有某种显示器5以及一个或者多个开关装置6、7。开关装置6或者7可以被设置为单按钮或者按钮组。按钮的功能由机器人控制***控制并且可以在显示器上以纯文本来呈现。按钮可以激活固定功能或者可变功能如可编程功能。一般而言各按钮在被激活时向操作者显示与每瞬间允许何种措施有关的信息。例如，在使机器人缓慢运行时，显示器可以显示比如以下信息：
-当在笛卡儿设置中缓慢运行时：
缓慢运行模式(xyz或者角度)，
当前位置和角取向，
引用哪些工作对象位置值，
使用哪个工具。
-当在通过轴设定的轴中缓慢运行时：
缓慢运行钮(轴1、2、3/4、5、6/滚轮(trolley))，
每轴的角度值。在缓慢运行模式下借助于单击第一操纵杆或者第二操纵杆上的内置开关可以使机器人或者机械臂移动或者缓慢运行。
-操纵杆方向顾问，可能是锁定的操纵杆方向(例如避免接触易碎表面或者工具顶端(tooltip)的风险)，
-使能设备状态，
-紧急停止状态，
-电机开/关状态。
在运行产品时，显示器可以显示比如以下信息：
-具有进程数据的当前进行的程序(或者内部停止)，将进行的下一程序，
对象的位置和速度，
-如果停止，则显示停止原因(如果知道)，例如运行链中断、紧急停止等。
功能按钮可以用来控制比如以下方面：指令、程序段或者程序的执行顺序；机器人***与其它外部或者***设备之间的通信；确定机器人轴的操作模式的某些条件；与哪些轴被配置给哪个操纵杆有关的信息以及与用于重新配置选择的选项有关的信息。诸如运行-步进-停止这样的功能可以通过TPU的键片或者其它按钮装置上的专用按钮来控制。任何编程功能(I/O、实用程序)都可以通过“可编程按钮”来使用。
优选为操纵杆的控制装置2被装配为其竖直轴垂直于面板。它可以在可被表示为具有两个自由度的移动的方向上被移动或者人工影响。该移动在图中用标记为x和y的箭头来指示。也优选为操纵杆的第二控制装置也可以在代表具有多达两个自由度的移动的方向上被移动或者人工影响。例如，一个方向可以被配置用来在竖直或者z轴方向上控制或者移动机器人，即使操作者也实时地大致在x或者y方向上移动第二操纵杆。
图2示出了从一侧看的改进型TPU。控制装置2、3优选地被形成为如图所示在操纵杆的上端具有相对平坦的操作部分。可以在由直线双箭头所示的x方向上或者如曲线箭头所示的代表有些弯曲表面的平面中使用一个拇指轻按平坦部分来在水平面中移动操纵杆的顶部。此外，每个或者两个控制操纵杆可以被设置为具有通过如图中竖直箭头V所示的那样按下操纵杆来激活的开关。在TPU板的下侧设置第一活柄开关操作装置10L和第二活柄开关操作装置10R。这些将在下文中具体加以描述。
图3示出了本发明一个实施例的改进型TPU以及机器人控制单元和机器人的概略图。机器人由控制单元来控制，该控制单元通过用于传送数据通信的线缆与机器人连接。TPU通过线缆连接到机器人控制单元，虽然这样设置使得满足安全布局，但是TPU可以使用无线手段与控制单元通信。机器人20可以通过TPU 1借助于机器人控制单元15来移动和控制。
图4示出了本发明一个实施例的改进型TPU的3D图，该图示出了设置有第一操纵杆2和第二操纵杆3的形式为便携式面板1’的TPU。操纵杆被成形为具有如先前在图1、图2中所示的基本上平坦的顶表面。该图还示出了紧急停止按钮4和显示器5。TPU还显示出在其两侧形成有手柄图案。TPU上的手柄图案对于更易于握住和握持TPU而言是有利的。操作者通常将左手柄32L放于左手而将右手柄32R放于右手来握持图4中所示的TPU。于是左操纵杆2位于至少左手拇指所及范围内而右操纵杆3方便地被设置在右手拇指所及范围内。
在改进型TPU的另一实施例中，TPU包括活柄开关。活柄开关可以是如在Gunnarsson转让给ABB的发明名称为“Safety Switch for anIndustrial Machine”的US 5,444,203中所述的被认证的安全开关类型。上述公开描述了一种三位置安全开关，其公开内容通过引用全部结合于本说明书中。安全开关可从第一末端位置经由操作位置操作到第二末端位置，安全电路只有在操作位置才闭合。在从第二位置到第一末端位置的返回移动过程中，接触设备不受影响，而安全电路由此在整个这一返回移动过程中保持断开。
被设置为操作安全开关的活柄开关操作装置柄11L、11R中的至少一个在机器人控制以及特别是便携式机器人控制单元的背景环境内可以视为使能设备。
例如，操作者可以用左手围绕手柄32L以握持TPU，而同时用同一只手的手指基本上在表示为RL的方向上按压安全开关操作装置11L，如此将活柄保持在运行位置，并且也可以使用左手拇指操作左操纵杆2。用左手同时握持和操作TPU，右手可以空闲、右手可以握持TPU或者右手握持TPU并操作右操纵杆3。操作者可以用右手握持TPU，而一旦右手的手指例如在方向RR上按压安全开关操作装置11R就移开左手。也就是说，操作者只要握持安全开关操作装置11R或者11L中的一个就可以移动机器人。改进型TPU的一大优点在于操作者可以用一只手操作TPU：用一只手握持TPU，然后将它换到另一只手而无需停止机器人的移动控制。
至少一个操纵杆可以被设置为使得该操纵杆通过弹性部件返回到它的中立位置，需要一定的最小力将操纵杆从它的中立位置移开。机器人移动的速度可以由操纵杆离开其各轴的中立位置的偏度来决定。操纵杆可以被设置为具有用于使操纵杆可以以至少三个自由度移动以控制机器人的安装装置。操纵杆或者安装装置可以包括感测操纵杆的偏度的三个变换器，例如电位计。操纵杆的偏度可以被转换成数字信号。TPU优选地被设置为例如通过限制最大有效电流值以及避免将“热点”暴露于周围空气来满足防爆标准。也可以密封安装装置、操纵杆机械和电部件以免与周围空气接触或者免于与尘土和溶剂接触。
显示器优选为LCD(液晶显示器)，但可以是任何其它安全装置、真空管显示器、等离子体屏、像素显示器等，和/或包括触敏屏材料。显示器向操作者提供可以是文字形式和/或具有图形的信息以便通知操作者：
当前允许什么措施或者动作，
以例如xyz或者角度表示的缓慢运行模式，
当前位置和角取向，
引用哪些工作对象位置值，
使用哪个工具，
在轴1、2、3/4、5、6/R或者滚轮之中当在按轴模式(axis by axis mode)中时的缓慢运行组(当在按轴设定中缓慢运行时)，
每轴的角度值。
其它信息可以包括仿真或者计算特征，如：
操纵杆方向顾问，
哪些操纵杆方向有可能锁定以便例如减少接触易碎表面或者工具顶端的风险，以及
重要状态和安全状态信息，如：
使能设备状态，
紧急停止状态，
电机开/关状态。
改进型TPU可以用来对工业机器人或者操作臂进行编程和控制以实现许多任务中的一个或者多个任务，包括以下所列任务中的任何任务：握住物体、操纵物体、堆叠、拾取和放置物体、控制和操作包括乘客的娱乐坐骑或者设备、焊接、车体加框、固定、修边、修补、研磨、涂覆、涂漆、涂密封剂、涂胶水、干喷涂、粘合、板折叠、板弯曲、板缝边。
在另一实施例中，TPU的控制装置2、3中的至少一个可以包括操纵杆、轨迹球、轨迹点、机械鼠标、光学或者光学机械计算机鼠标、触控板或者滑点(glide point)中的任一个。
图6示出了根据本发明另一实施例的用于操作改进型便携式机器人控制器或者TPU的流程图。该流程图示出了以下步骤：
步骤60，按压活柄操作开关使能TPU；
步骤61，在x和/或y方向上移动第一操纵杆；
步骤62，机器人控制在所指示的方向上移动机器人；
-机器人控制单元提供信号来激活电机或者致动器在通过操纵第一操纵杆所指示的方向上移动机器人或者至少机器人的末端执行器，记录速度、加速度和/或位置；
步骤71，存储方向(速度、位置)；
-末端执行器的位置至少被存储为矢量数据或者坐标数据，执行以供在对所需移动路径进行编程中使用；
步骤64，在z和/或R方向上移动第二操纵杆；
步骤65，机器人控制在所指示的方向上移动机器人(记录速度、位置)；
-机器人控制单元激活电机或者致动器在通过操纵第二操纵杆所指示的方向上移动机器人或者至少机器人的末端执行器，并且记录速度、加速度和/或位置；
步骤73，存储方向(速度、位置)；
-末端执行器的位置至少被存储为矢量数据或者坐标数据，以供在对所需移动路径进行编程中使用执行；
步骤68，记录线路点的其它操作信息，
-通过例如在竖直轴点击操纵杆按钮以在这一设置点或者线路点接通/关断涂漆等信息；
步骤75，存储操作信息(动作、位置)；
-操作信息被存储为矢量数据或者坐标数据，以供在对所需移动和控制路径进行编程中使用；
步骤69，重复直至完成当前移动路径；
-沿路径移动机器人，直至完成所需路径和/或操作步骤以及记录了基于速度、加速度、坐标数据以及六个自由度的末端执行器位置等数据。
也可以再实现一步骤，即创建程序：
步骤77，创建用于移动路径的机器人程序；
-正如所需，根据使用上述方法生成、记录和存储的移动、路线点位置和操作信息来创建用于机器人自动移动的程序或者修改已有程序。
在本发明的另一个实施例中，可以在不同于RL或者RR的另一方向上推进安全开关操作装置11L或者11R以便实现对TPU的使用。
在本发明的另一方面，描述了一种用于实现根据本发明的一种或者多种方法的计算机程序。在本发明的另一方面，描述了一种包括用于实现本发明方法的计算机程序的计算机程序产品。在本发明的又一方面，描述了一种包含在载波中的计算机数据信号。在本发明的再一方面，描述了一种用于显示用于由TPU控制的机器人的模式或者配置或者编程信息的图形用户接口。
TPU可以包括一个或者多个微处理器或者处理器。TPU的微处理器(或者处理器)包括执行根据本发明一个方面的一种或者多种方法的步骤的至少一个中央处理单元CPU。借助于至少部分地存储于诸如处理器可访问的存储器装置这样的存储器中的一个或者多个计算机程序来执行这些控制过程和方法。可以理解，实现根据本发明的方法的计算机程序也可以在一个或者多个通用工业微处理器或者计算机上、或者在一个或者多个专用计算机或者处理器、FPGA(现场可编程门阵列)或者ASIC(专用集成电路)或者其它设备如简单可编程逻辑器件(SPLD)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程***芯片(FPSC)上运行。
计算机程序包括使计算机如前所述的那样使用等式、算法、数据，存储数据、取回数据以及进行计算来执行如图6所示的那样的方法的计算机程序代码元素或者软件代码部分。程序的一部分可以存储于上述TPU的处理器中，也可以存储于ROM、RAM、PROM、EPROM或者EEPROM芯片或者类似的存储器装置中。程序可以部分或者全部存储于其它适当的计算机可读介质如磁盘、CD-ROM或者DVD盘、硬盘、光磁存储器存储装置中或者存储于这些介质上、存储于易失性存储器中、闪存中、存储为固件或者存储于数据服务器上。也可以使用可移动存储器介质如可移动硬盘驱动器、磁泡存储器设备、闪存设备和商业可用的专有可移动介质如用于数字相机、摄像机等的Sony记忆棒和存储卡。
所述计算机程序也可以部分地被设置为能够或多或少地同时在数个不同的计算机或者计算机***上运行的分布式应用。
应当注意，尽管上文描述了本发明的示例实施例，但是在不脱离如在所附权利要求中限定的本发明的范围情况下可以对公开的解决方案做出若干变形和修改。
Claims (44)
1.一种机器人控制器或者示教盒，包括用于在至少一个第一(x)轴和/或一个第二(y)轴双向控制机器人或者操作臂的移动的第一操纵杆装置，其特征在于：所述控制器或者TPU包括用于在至少一个其它(z)轴控制所述机器人或者操作臂的第二双向操纵杆装置。
2.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中至少一个第一操纵杆被设置为具有用于使用一个第一只手的拇指或者其它手指进行操纵的控制杆装置。
3.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中第二操纵杆被设置为具有用于使用另一只手的拇指或者其它手指进行操纵的控制杆装置。
4.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述控制器或者TPU包括面板，该面板具有：在TPU的相对侧的柄装置，用于使用被设置为距第一操纵杆装置比第二操纵杆装置更近的一个第一只手握持该TPU；以及至少一个第一操纵杆，其被设置为位于TPU上、在一个第一只手所及范围内，以及在以第一只手握持TPU时可使用该第一只手的拇指对其进行操作。
5.根据权利要求4所述的机器人控制器，其中所述控制器或者TPU包括具有用于握持TPU的至少一个柄装置的面板，其中用于各只手的握持柄被设置于TPU的相对侧，使得所述一个第一操纵杆被设置为位于TPU上、在一个第一只手所及范围内，以及可使用所述一个第一只手的拇指来对该一个第一操纵杆进行操作；第二操纵杆被设置为位于第二另一只手所及范围内，以及在以第二只手握持TPU时可使用所述第二另一只手的拇指来对该第二操纵杆进行操作。
6.根据权利要求5所述的机器人控制器，其中所述控制器或者TPU包括两个操纵杆，各操纵杆被设置为具有用于通过各只手的拇指进行操纵的控制杆装置，其中所述TPU具有用于配置第一操纵杆的选择装置，该第一操纵杆可以被设置为在第一(x)轴和/或第二(y)轴控制移动，第二或者其它操纵杆可以被设置为在第三(z)轴控制移动。
7.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述控制器或者TPU包括配置装置，用于选择或者配置各操纵杆应当被设置为控制机器人的哪个或者哪些自由度或者轴方向。
8.根据权利要求7所述的机器人控制器，其中所述第二或者其它操纵杆可以被设置为在第四(r)轴控制机器人的移动。
9.根据权利要求8所述的机器人控制器，其中所述第四(r)轴可以包括控制机器人沿着轨迹或者轨道或者借助于滚轮的移动。
10.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述控制器或者TPU包括至少一个操纵杆装置，所述操纵杆装置被设置为具有用于使操纵杆在用于控制机器人的至少三个自由度上可移动的安装装置。
11.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述TPU包括符合工业安全标准的活柄开关，所述活柄开关被设置为控制机器人的移动，以便在操作者没有将活柄开关保持在运行位置的情况下停止移动。
12.根据权利要求11所述的机器人控制器，其中所述活柄开关被设置为连接到第一和第二安全开关操作装置(11L，11R)，所述第一和第二安全开关操作装置被设置为使得如果仅一个安全开关操作装置被保持在运行位置时机器人可以移动，而如果没有安全开关操作装置被保持在运行位置，则机器人停止移动。
13.根据权利要求11所述的机器人控制器，其中所述TPU包括活柄开关，所述活柄开关被设置为具有至少一个第一安全开关操作装置，其被设置于TPU上、在一个第一只手所及范围内，以及可通过在大致水平方向(RL，RR)上推进它来操作。
14.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述TPU包括两个或者更多个被认证的安全活柄开关。
15.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述第一操纵杆和/或第二操纵杆被设置为具有可通过在竖直方向上或者沿操纵杆的长轴方向按下或者按起所述操纵杆来操作的开关装置。
16.根据权利要求7所述的机器人控制器，其中所述控制器被设置为具有用于选择可通过第一操纵杆和/或第二操纵杆的上/下开关来操作哪个或者哪些功能的可配置或者可编程装置。
17.根据权利要求16所述的机器人控制器，其中所述控制器被设置为具有用于通过按压或者影响第一操纵杆和/或第二操纵杆的上/下开关来选择TPU应当在哪个或者哪些作业模式下工作的可编程装置(6，7)。
18.根据权利要求15-17中任一权利要求所述的机器人控制器，其中可通过操纵杆的上移或者下移来操作的开关装置可以被设置为用于接通或者关断致动器、工具或者夹具中的任一个。
19.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述TPU包括两个操纵杆，每个操纵杆可使用每只手的手指来操作，其中每个操纵杆可以被设置为在第一或者x轴和/或第二或者y轴控制移动，另一个操纵杆被设置为在第三或者z轴进行控制。
20.根据权利要求14所述的机器人控制器，其中所述TPU包括活柄，所述活柄被设置为具有在一只手的一个或者多个手指所及范围内设置的一个柄装置以及在第二只手的一个或者多个手指所及范围内设置的第二柄装置。
21.根据权利要求14所述的机器人控制器，其中所述TPU包括均被设置为一个第一只手易于触及的第一操纵杆装置和用于操作活柄开关的第一柄装置，以及均被设置为第二另一只手易于触及的第二操纵杆装置和用于操作活柄开关的第二柄装置。
22.根据任一前述权利要求所述的机器人控制器，其中所述TPU包括第一操纵杆装置，所述第一操纵杆装置包括数据输入装置，所述数据输入装置包括以下各项中的任一个：操纵杆，拇指操作的操纵杆，轨迹球，轨迹点，机械、光学或者光学机械计算机鼠标，触控板或者滑点。
23.根据任一前述权利要求所述的机器人控制器，其中所述TPU包括一个或者多个计算机程序，所述计算机程序包括计算机代码装置和/或软件代码部分，用于使计算机或者处理器控制使用第一和第二操纵杆装置对工业机器人进行移动或者编程的过程。
24.根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述TPU包括显示器装置(5)。
25.根据权利要求24所述的机器人控制器，其中所述TPU显示器装置(5)被设置为一次显示多达四个移动方向轴(x，y，z，R)的坐标和/或角位置信息。
26.根据权利要求24所述的机器人控制器，其中所述TPU显示器装置(5)被设置为一次显示与所允许的多达四个移动方向轴(x，y，z，R)的移动有关的信息。
27.根据权利要求24所述的机器人控制器，其中所述TPU显示器装置(5)被设置为显示与例如以下模式中任一模式有关的信息：运行、运行-步进-停止、缓慢运行、使能、未使能。
28.一种方法，用于使用机器人控制器或者包括示教盒的第一操纵杆的所述示教盒来移动或者控制机器人或者操作臂，以及通过以一个第一只手移动第一操纵杆而在第一(x)轴和/或第二(y)轴移动机器人或操作臂或者控制机器人或操作臂的移动，其特征在于：通过使用第二另一只手操纵设置于同一示教盒上的第二双向操纵杆装置来控制所述机器人或者操作臂在第三或者z轴方向上的移动。
29.根据权利要求28所述的方法，其中通过借助于所述另一只手的手指操纵第二操纵杆来控制所述机器人或者操作臂在与第一(x)轴或者第二(y)轴不同的轴上的移动。
30.根据权利要求28所述的方法，其中通过操纵第二操纵杆装置来控制所述机器人或者操作臂在第三或者z方向上的移动以及所述机器人在与第一(x)轴或第二(y)轴不同的另一轴的第四方向上的移动。
31.根据权利要求28或者30所述的方法，其中通过操纵第二操纵杆装置来控制所述机器人或者操作臂在沿轨迹或者轨道的第四方向(R)上的移动。
32.根据权利要求28所述的方法，其中配置所述TPU以控制第一操纵杆或者第二操纵杆，以便控制至少四个可用轴(x，y，z，R)中的任何一个或者两个上的移动。
33.根据权利要求28所述的方法，其中所述TPU被设置为具有至少一个活柄开关操作装置，操作者通过将所述活柄开关操作装置中的至少一个保持或者推进在运行位置来移动或者控制机器人。
34.根据权利要求28所述的方法，其中配置所述TPU以通过在向下或者竖直方向上按压或者点击操纵杆而控制第一操纵杆装置或者第二操纵杆装置的功能。
35.根据权利要求28所述的方法，其中配置所述TPU以通过第一操纵杆或者第二操纵杆进行控制，以便借助于例如在向下或者竖直方向上按压或者点击操纵杆来激活装配于机器人或者机械臂上的末端执行器或者工具。
36.根据权利要求35所述的方法，其中配置所述TPU以通过第一操纵杆或者第二操纵杆进行控制，以便在被设置于缓慢运行模式时借助于例如在向下或者竖直方向上按压或者点击操纵杆来使机器人或者机械臂缓慢运行。
37.根据权利要求28所述的方法，其中配置所述TPU以通过第一操纵杆或者第二操纵杆进行控制，以便借助于在向下或者竖直方向上按压或者点击操纵杆来激活与所述机器人设置于同一工作区中而不装配于所述机器人上的工具改变器、涂料颜色改变器或者夹具。
38.根据权利要求28-37中任一权利要求所述的方法，其中同时推进或者操纵两个操纵杆，从而在可以由至少三个自由度代表的一个方向上移动所述机器人。
39.根据权利要求28-38中任一权利要求所述的方法，其中可以操纵或者推进一个或者两个操纵杆，以便在TPU被选择为角移动模式时将角移动改变为不同攻角。
40.一种计算机程序，包括用于使计算机或者处理器执行根据权利要求28-39中任一项所述的步骤的计算机代码装置和/或软件代码部分。
41.一种包含在一个或者多个计算机可读介质中的根据权利要求40所述的计算机程序的产品。
42.一种***，包括：机器人控制器或者示教盒，包括用于双向控制机器人或者操作臂的移动的第一操纵杆装置；机器人或者操作臂；被设置为控制机器人(20)或者操纵器中的至少一个的机器人控制单元(15)，其中通过包括两个双向操纵杆装置的TPU来控制机械臂的移动，其中所述控制器或者TPU包括用于在至少一个其它(z)轴控制所述机器人或者操作臂的第二双向操纵杆装置。
43.一种根据权利要求1-28中任一权利要求所述的TPU的用途，用于对机器人进行编程或者控制，以实现涂敷非导电或者导电流体材料，所述流体材料包括以下各项中的任一种：涂料、水溶性涂料、底漆、头道底漆、电泳涂装、面漆、清漆、涂料成分、2k涂料、保护涂层、胶水、粘合剂、密封剂。
44.一种根据权利要求42所述的***的用途，用于对工业机器人进行控制或者编程，以实现以下各项中的任一任务：握住物体、操纵对象、堆叠、拾取和放置物体、控制和操作包括乘客的娱乐坐骑或者设备、焊接、车体加框、固定、修边、修补、研磨、涂覆、涂漆、干喷涂、粘合、板折叠、板弯曲、板缝边。
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