DE102006052244A1 - Robotersteuereinrichtung - Google Patents

Robotersteuereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102006052244A1
DE102006052244A1 DE200610052244 DE102006052244A DE102006052244A1 DE 102006052244 A1 DE102006052244 A1 DE 102006052244A1 DE 200610052244 DE200610052244 DE 200610052244 DE 102006052244 A DE102006052244 A DE 102006052244A DE 102006052244 A1 DE102006052244 A1 DE 102006052244A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
robot control
robot
image processing
processing unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200610052244
Other languages
English (en)
Inventor
Fan Dr.-Ing. Habil. Dai
Joachim Unger
Ivan Lundberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB AG Germany
Original Assignee
ABB AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB AG Germany filed Critical ABB AG Germany
Priority to DE200610052244 priority Critical patent/DE102006052244A1/de
Priority to PCT/EP2007/009203 priority patent/WO2008052683A2/de
Publication of DE102006052244A1 publication Critical patent/DE102006052244A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/39Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39369Host and robot controller and vision processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Robotersteuereinrichtung mit Roboterbildverarbeitungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Roboters, mit einer Steuereinheit für den Roboter (Robotersteuereinheit) und einer Bildverarbeitungseinheit. Die Robotersteuereinheit (12, 31) ist in der zentralen Recheneinheit untergebracht und die Robotersteuereinrichtung (12, 31) und die Bildverarbeitungseinheit (13) besitzen eine gemeinsame Softwarearchitektur und sind mit einer gemeinsamen Prozessoreinheit (CPU) oder mit mehreren Prozessoreinheiten (CPUs), die die gleiche Software enthalten, betreibbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Robotersteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Zur Bearbeitung von Werkstücken werden in vielen Fällen Roboter verwendet, denen eine Bildverarbeitungseinrichtung mit einer Kamera, mit der fotografische Aufnahmen eines Werkstückes erstellt werden zugeordnet. Eine derartige Bildverarbeitungseinrichtung für einen Roboter ist aus der EP 0 997 236 A1 bekannt geworden, in der eine Robotersteuereinrichtung beschrieben ist, die eine Robotersteuereinheit und eine Bildverarbeitungseinheit aufweist. Die Bildverarbeitungseinheit kann in die Robotersteuereinrichtung eingebaut sein; sie kann aber auch getrennt und unabhängig von der Robotersteuereinrichtung eingesetzt werden. Beide Einheiten werden unabhängig voneinander betrieben und sind mit einem internen Bussystem miteinander verbunden.
  • Bei anderen Systemen ist eine zusätzliche Hard- und Software erforderlich, beispielsweise über einen Bildverarbeitungscomputer, wodurch hohe Kosten erzeugt werden. Bei bestimmten anderen Systemen sind besondere Datenverbindungen zwischen der Bildverarbeitungskomponente und der Robotersteuereinrichtung erforderlich; wird ein externer Bildverarbeitungscomputer verwendet, dann ist auch mit einer Kommunikationsverzögerung zu rechnen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Robotersteuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei reduzierten Kosten eine Vereinfachung erzielt wird, wobei insbesondere Kommunikationsverzögerungen vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Die Erfindung ist also dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Robotersteuereinheit in der zentralen Recheneinheit untergebracht ist und dass die Robotersteuereinheit (12, 31) und die Bildverarbeitungseinheit (13) eine gemeinsame Softwarearchitektur besitzen und mit einer gemeinsamen Prozesseinheit (CPU) oder mit mehreren Prozessoreinheiten (CPUs), die die gleiche Software enthalten, betreibbar sind.
  • Die Erfindung basiert darauf, dass die Bildverarbeitungseinheit oder das -modul und die Robotersteuereinheit oder das -modul in einer Hauptdatenverarbeitungseinrichtung integriert sind, wobei sowohl die Robotersteuereinheit als auch die Bildverarbeitungseinheit entweder mit dem gleichen Prozessoreinheit CPU betrieben werden oder unterschiedliche CPU's besitzen, auf der die gleiche Software installiert ist.
  • Damit basieren die Bildverarbeitungseinheit und die Robotersteuereinheit einheitlich auf der gleichen Softwarearchitektur.
  • Damit können digitale Kameras mit USB-Anschluss, Ethernetanschluss etc. einfach an die Robotersteuereinheit angeschlossen werden, wobei Standardkommunikationsverbindungen verwendet werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der Zeichnung, in der drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung, weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
  • Es zeigen
  • 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
  • 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung und
  • 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.
  • Die Robotersteuereinrichtung 10 gemäß 1 dient zur Ansteuerung eines nicht dargestellten Roboters. Sie umfasst eine Hauptdatenverarbeitungseinrichtung 11, in der sich ein Robotersteuermodul 12 oder eine Robotersteuereinheit 12, ein Bildverarbeitungsmodul 13 oder eine Bildverarbeitungseinheit 13 sowie eine Bilddatenaufnahmeeinheit 14 befinden, die zur Aufnahme der Bilddaten und zur Bereitstellung digitaler Bilddaten an die Bildverarbeitungseinheit 12 befinden. Die Bilddatenaufnahmeeinheit 14 könnte beispielsweise durch eine Grafikkarte gebildet sein. Wenigstens die Robotersteuereinheit 12 und die Bilddatenverarbeitungseinheit 13 und gegebenenfalls auch noch die Bildaufnahmeeinheit 14 sind gemeinsam in der Datenverarbeitungseinrichtung untergebracht und werden mit gleicher Software und Hardware betrieben.
  • An der Datenverarbeitungseinrichtung 11 kann beziehungsweise können über eine Standardnetzwerkverbindung, vorzugsweise einer USB- oder Ethernetverbindung eine oder mehrere digitale Kameras 17 angeschlossen werden, deren digitalisierte Bilder über die Bilddatenaufnahmeeinheit 14 der Bildverarbeitungseinheit 13 und dem Robotersteuermodul 12 zur Ansteuerung des Roboters (nicht dargestellt) zugeführt werden. Damit sind insbesondere das Robotersteuermodul 12 und die Bildverarbeitungseinheit 13 nicht voneinander getrennt, sondern werden mit der gleichen Software betrieben, in der eine Prozessoreinheit (CPU) oder zwei Prozessoreinheiten (CPU) vorgesehen sind, welch letztere sich die gleiche Soft- und Hardware teilen. Das Robotersteuermodul 12 und die Bildverarbeitungseinheit 13 kommunizieren nicht über physikalische Verbindungen, sondern teilen sich Datenbereiche oder kommunizieren intern beispielsweise über eine interne Prozesskommunikation.
  • Mit der Datenverarbeitungseinrichtung 11 ist eine Eingabeeinrichtung 18 über eine Kommunikationsverbindung (Ethernet) verbunden, über die die Datenverarbeitungseinrichtung 11 programmiert, eingestellt und parametriert werden kann. Hierbei ist die Eingabeeinrichtung 18 (Teach Pendant) gegebenenfalls auch mit einem Monitor und einer Eingabetastatur versehen. Die von der Kamera her kommenden digitalen Signale werden in der Bildaufnahmeeinheit 14 aufgenommen und an die Bildverarbeitungseinheit 13 sowie die Eingabeeinrichtung 18, das heißt zur Benutzerschnittstelle, übertragen.
  • Optional kann die Bildaufnahmeeinheit 14 auch in der Eingabeeinrichtung 18 untergebracht sein, wobei auch möglich ist, einen externer Computer 19 für einen direkten Zugang zu der Kamera über das Netzwerk zu benutzen. Dies kann zweckmäßig sein, wenn digitale Aufnahmen ohne Bildverarbeitung benötigt werden.
  • Bei der Ausführung gemäß 2 ist eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 20 vorgesehen, in der sich lediglich ein Robotersteuermodul 21 und eine Bilddatenaufnahmeeinheit 14 befinden, die über eine USB-Schnittstelle oder über Ethernet mit einer oder mehreren Digitalkameras 17 verbunden ist. Eine Bilddatenverarbeitungseinheit 22, die der Bilddatenverarbeitungseinheit 13 gleicht, ist hier in einer separaten Eingabeeinheit 23 untergebracht, die über eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise Ethernet 24, mit der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 20 verbunden ist. Die Eingabeeinheit 23 (Teach Pendant) umfasst eine Roboterprogrammier- und Betätigungseinheit 24 sowie eine Benutzerschnittstelle oder -oberfläche 25 zur Bearbeitung der digitalen Bilder durch den Nutzer über die Bilddatenverarbeitungseinrichtung 22.
  • Hier sind diejenigen Einheiten, die zur Bilddatenverarbeitung zugehörig sind, das sind die Einheiten 22 und 25, in der Eingabeeinheit 23 vorhanden, benutzen aber hierbei ebenfalls die gleiche Software, so dass auch hier eine Vereinfachung gegenüber den bekannten Steuereinrichtungen gegeben ist.
  • Bei der Ausführung gemäß 3 befindet sich in der zentralen Datenverarbeitungseinheit oder -einrichtung 30 lediglich das Robotersteuermodul 31, wogegen alle anderen Einheiten 24, 25, 22 und 14 in einer Eingabeeinrichtung 32 untergebracht sind, wobei zwischen der Eingabeeinrichtung 32 (Teach Pendant) und der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 30 eine Kommunikationsverbindung, zum Beispiel eine Ethernet-Verbindung, vorgesehen ist, wogegen die Verbindung zwischen der wenigstens einen Digitalkamera 17 über USB- oder Ethernetverbindung erfolgen kann.
  • Die Begriffe Robotersteuereinheit und Robotersteuermodul sowie die Begriffe Bildverarbeitungseinheit oder Bildverarbeitungsmodul bedeuten jeweils das Gleiche.
  • Bei der Ausführung gemäß 2 sind die Einheiten 24, 25 und 22 jeweils Softwaremodule, die miteinander auf einer einheitlichen Softwarearchitektur basieren. Die Einheit 23 wird im englischen auch als Teach Pendant bezeichnet; es ist dieses ein Roboterprogrammier- oder Bediengerät, das heißt ein Handgerät für das Einrichten und den Betrieb eines Roboters. Mit UI ist hierbei eine Benutzeroberfläche bezeichnet.
  • Bei der Anordnung gemäß der 1 ist eine grenzfreie oder nahtlose Integration eines Robotersteuermoduls und eines Bildverarbeitungsmoduls erreicht, so dass die Bildverarbeitung Teil der Robotersteuereinrichtung ist, die auf der gleichen Softwarearchitektur basiert. Demgemäß besteht die Möglichkeit, weitere vorteilhafte zukünftige Anwendungen zu implementieren, die schnellen Zugang zu den Bilddaten oder direkten Zugang zu den von dem Roboter herkommenden Daten für eine Bildverarbeitung benötigen.
  • Die Bedieneinheit 18 ist in diesem Falle als Programmier- und Betätigungs- und Operatorkonsole für Bildverarbeitungsanwendungen zu benutzen; es ist nicht notwendig, zwischen zwei Benutzeroberflächen umzuschalten; dies führt dazu, dass das System leichter zu benutzen ist.
  • Die Ausführung gemäß 2 ist besser geeignet für relativ einfache Standardbildverarbeitungsanwendungen. Wenn zusätzlich darüber hinaus das Bediengerät 23 tragbar sein soll, ist sicherzustellen, dass das Bediengerät 23 mit der Robotersteuereinrichtung 20 zur eigentlichen Bildverarbeitungsanwendung verbunden ist.
  • Das Gleiche gilt natürlich auch für die Anordnung gemäß 3 und zwar dort für die Bedieneinrichtung 32. Dabei müssten die Digitalkameras direkt an die Bedieneinheit angeschlossen werden; dies ist bei Ethernetkameras der Fall; bei USB-Verbindungen ist eine zusätzliche Hardware erforderlich.
  • 10
    Robotersteuereinrichtung
    11
    Hauptdatenverarbeitungseinrichtung
    12
    Robotersteuermodul, -einheit
    13
    Bildverarbeitungsmodul, -einheit
    14
    Bilddatenaufnahmeeinheit
    17
    Kameras
    18
    Eingabeeinrichtung
    19
    Computer
    20
    Datenverarbeitungseinrichtung
    21
    Roboterkontrollmodul
    22
    Bildverarbeitungseinrichtung
    23
    Einrichtung
    24
    Betätigungseinheit
    25
    Schnittstelle
    30
    Datenverarbeitungseinheit oder Datenverarbeitungseinrichtung
    31
    Robotersteuermodul
    32
    Einheit

Claims (6)

  1. Robotersteuereinrichtung mit Roboterbildverarbeitungseinrichtung zur Steuerung und Überwachung eines Roboters, mit einer Steuereinheit für den Roboter (Robotersteuereinheit) und einer Bildverarbeitungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Robotersteuereinheit (12, 31) in der zentralen Recheneinheit untergebracht ist und dass die Robotersteuereinheit (12, 31) und die Bildverarbeitungseinheit (13) eine gemeinsame Softwarearchitektur besitzen und mit einer gemeinsamen Prozessoreinheit (CPU) oder mit mehreren Prozessoreinheiten (CPUs), die die gleiche Software enthalten, betreibbar sind.
  2. Robotersteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Bildverarbeitungseinheit (13) in der zentralen Recheneinheit untergebracht ist.
  3. Robotersteuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Bildaufnahmeeinrichtung (14), (Image Acquisition) in der zentralen Recheneinheit (11) untergebracht ist.
  4. Robotersteuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (22) in der Eingabeeinheit (23) untergebracht ist und mit der Robotersteuereinheit (21) mit gleicher Software über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist.
  5. Robotersteuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Digitalkamera an der Recheneinheit oder der Eingabeeinheit (23) über eine Kommunikationsverbindung, vorzugsweise USB- oder Ethernet-Verbindung angeschlossen ist.
  6. Robotersteuereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bilddarstellung ein zusätzlicher externer Rechner, der ebenfalls die gleiche Software aufweist wie die Robotersteuereinheit und die Bildverarbeitungseinheit und sich deren Softwarearchitektur teilt, vorgesehen ist.
DE200610052244 2006-11-03 2006-11-03 Robotersteuereinrichtung Withdrawn DE102006052244A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610052244 DE102006052244A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Robotersteuereinrichtung
PCT/EP2007/009203 WO2008052683A2 (de) 2006-11-03 2007-10-24 Robotersteuereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610052244 DE102006052244A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Robotersteuereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006052244A1 true DE102006052244A1 (de) 2008-05-08

Family

ID=39027647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610052244 Withdrawn DE102006052244A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Robotersteuereinrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006052244A1 (de)
WO (1) WO2008052683A2 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008052683A2 (de) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012015396B4 (de) Numerisches Steuersystem mit einem Multikernprozessor
EP1279076B1 (de) Steuerungsverfahren und industrielle produktionsanlage mit web-steuerungssystem
EP2182418B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zugreifen auf ein Funktionsmodul eines Automatiersierungssystems
DE10211939A1 (de) Kopplungsvorrichtung zum Ankoppeln von Geräten an ein Bussystem
DE102016000126B4 (de) Serielles Bussystem mit Koppelmodulen
EP3064050A1 (de) Steuerungssystem für ein landwirtschaftliches arbeitsgerät
DE102016013573B4 (de) Numerische Steuervorrichtung mit verbesserter Servosteuerung
EP1431877A2 (de) Parametrier-/Diagnosesystem für Feldgeräte
EP2249217B1 (de) Automatisierungsgerät und Automatisierungssystem
EP1646919B1 (de) Kopplungsvorrichtung für drei bussysteme
EP0792078B1 (de) Aktuator-sensor-interface-system
DE10359251A1 (de) Vorrichtung zur Automatisierung von Werkzeug- oder Produktionsmaschinen
EP0113379B1 (de) Rechnerkopplung
DE102006052244A1 (de) Robotersteuereinrichtung
DE112021001247B4 (de) Übertragungssystem, signalverarbeitungssystem, und kraftfahrzeug
EP3267271B1 (de) Automatisierungssystem und verfahren zum betrieb
EP1840683A2 (de) Kontrollvorrichtung
DE102007037064B4 (de) Einchipsystem
EP1493067B1 (de) Verfahren zum projektieren und/oder betreiben einer automatisierungseinrichtung
EP1400882A2 (de) Vorrichtung zur Automatisierung und/oder Steuerung von Werkzeug-oder Produktionsmaschinen
DD142135A3 (de) Mehrrechnerkopplung
LU101428B1 (de) Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Peipheriegerät und einer Datenerfassungseinheit, Peripheriegerät sowie Datenerfassungseinheit
EP3514640B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bereitstellung von maschinendaten
DE2555329C3 (de) Steuereinrichtung aus mehreren Bausteinen für eine Vermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, und Verfahren zum Betrieb der Steuereinrichtung
DE19749381A1 (de) Bildverarbeitungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee