专利名称：一种包括具有安全装备的便携式操作设备的机器人控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器人控制器，其包括用于控制至少一个工业机器人的控 制单元和用于教导和手动操作该机器人的便携式操作设备。
背景技术：
工业机器人被编程以沿着运行路径来完成工作。为了将该工作编程或 教导给机器人，将机器人操纵到沿着期望的工作路径的位置。将这些位置
作为指令存储在控制单元中的存储器里。在机器Aii:行期间，这些程序指 令被执行，从而使机器人按照期望的方式来工作。控制机器人的人称为操 作员。在下文中，所使用的单词"用户"和"操作员"是同义的。
工业机器人可以通过至少两个不同的模式来操作自动的和手动的。 当机器人处于手动操作模式时，借助于通常表示为示教单元(此后称为 TPU)的便携式操作员控制设备来控制该机器人。机器人操作员使用TPU 来手动控制该机器人，例如对机器人进行示教或编程以遵循运行路径。当 机器人处于手动模式时，TPU具有操作该机器人的专有权，因此不允许其 它控制设备控制该机器人。
TPU通常包括例如操纵杆、球、 一组按钮或其任意組合的操作员控制 装置、视频显示器单元和诸如使能设备或停止设备的安全装备，例如紧急 停止掩組或条件停止按钮。使能设备例如是开关或掩組，其必须由^Ht员 按压才能允许由TPU控制该机器人。使能设备影响送到机器人的电动机的 电流。当使能设备被释放时，借助于TPU来操作机器人是不可能的。出于 安全原因，TPU装备有紧急停止按钮，其使得操作员能够在任何时间通过 这个按钮来无条件地停止该机器人，或装备有条件停止g，其4吏得操作 员能够有条件地停止该机器人。
现今，TPU和控制单元通过线缆来连接，而且通过直接的点到点的连 接来完成TPU和控制单元之间的通信。在TPU和控制单元之间交换的通信 数据包括命令和信息。代表安全装备状态的硬件信号借助于线缆中独立的
线从TPU传输到控制单元。然而，当在TPU和控制单元之间具有直接的点 到点的连接，而TPU需要与另一控制单元一起使用时，操作员必须手动地 将该连接移动到另 一控制单元。
EP 1407860公开了对于这个问题的无线解决方案。该文件公开了具 有TPU和控制单元的机器人控制器，所述TPU包括用于无线发送紧急停止 信号数据的两个发送装置，所述控制单元包括用于无线接收紧急停止信号 数据的两个接收装置。所述发送和接收装置形成两个用于传送冗余的紧急 停止信号数据的无线通信通道。此外，所述TPU和控制单元包括在TPU 和控制单元之间形成第三通信通道的发送和接收装置，所述第三通信通道 用于无线传送普通数据，如机器人位置数据、緩慢进给(jog feed )命令 数据等。使用这样的控制器所获得的优点是在TPU和控制单元之间的通信 被限定得很清晰。这些通道使用不同的频率，而且通信是直接的点到点的 通信。使用这样的点到点的通信的缺点是它需要昂贵的硬件。
对于无线连接和非无线连接，都期望能够在TPU和控制单元之间使用 网络通信。这在例如包括多个机器人和一个或更多机器人控制器的机器人 系统中是有利的。使用网络通信的另一个好处是它比点到点的通信便宜， 因为能够4吏用廉价的标准组件。
发明内容
本发明的目的是提供改进的机器人控制器，其使得可以在保持安全的 情况下在TPU和控制部件之间使用网络通信。
使用根据权利要求1所述的机器人控制器来达到这个目的。
根据本发明，TPU包括具有用于发送通信数据的第一通信单元的安全 TPU部件，和具有用于发送和接收通信数据的第二通信单元的主要TPU部 件，控制单元包括具有用于接收通信数据的第三通信单元的安全控制部件 和具有用于发送和接收通信数据的第四通信单元的主要控制部件。设置第 一和第三通信单元以使得它们形成第一通信通道，用于将包括关于安全装 备状态的信息的通信数据从TPU传输到该控制单元，设置第二和第四通信 单元，以使得它们形成第二通信通道，用于在TPU和该控制单元之间传输 常规通信数据。本发明的特征在于主要TPU部件、安全TPU部件、主要控 制部件和安全控制部件中的每个包括适合于产生和/或处理所述通信数据
的中央处理单元(CPU),每个通信单元连接到计算机网络，而且每个通信
单元在计算机网络中形成节点。
根据本发明，TPU分成主要TPU部件和安全TPU部件，而控制单元分 成主要控制部件和安全控制部件。每个部件具有它自己的硬件和软件，例 如它自己的CPU、它自己的通信装备和它自己的用于产生通信数据和处理 所接收的通信数据的软件。
因而，在TPU和控制单元之间的安全数据的通信变为与TPU和控制单 元之间的另外的通信完全分开。因为主要TPU部件、安全TPU部件、主要
数据的中央处理单元(CPU )，安全数据的产生和处理与常规数据的产生和 处理可以完全分开，从而增加了安全数据的产生和传输的安全性。独立地 产生和处理安全数据所获得的另一优点是筒化了机器人安全系统的安全 认证。可能仅认证安全TPU部件和安全控制部件就足够了。因而，认证程 序显著地变得更加简单和更加顺利。因为要被传输和处理的安全数据的量 低(只有很少的安全信号)，所以可以低成本对安全数据进行复杂的g 处理。独立产生和处理安全数据使得可以对安全数据应用特别的安全校验 程序，而不影响常规通信数据。从而增加了安全处理的鲁棒性。
借助于计算机网络，本发明可以在实现机器人的安全系统时维持或甚 至增加在安全信号传输方面的安全性。
通信单元被优选地设置为使得关于安全装备的所有通信数据(还包括 冗余的状态信息)借助于第一和第三通信单元在安全TPU和安全控制部件 之间传输。在同一通道上传输所有安全数据减少了通信所需的硬件，并因 此减少了硬件成本。
在本文中，计算机网络是与多个具有唯一网络地址的自主单元连接的 通信通路，并且单元之间的通信是通过发送给所述地址和从所述地址接收 包括通信数据的消息来完成的。网络中的每个自主单元是网络中的节点， 而且数据在节点之间传送。优选地，计算机网络包括路由器，其引导节点 之间的数据。通信单元适合于产生要被传送给网络中的其它节点的消息和 /或翻译从网络中的其它节点所接收的消息。通信单元通过硬件、软件或 其组合来实现。
根据本发明的实施例，安全装备包括当激活时停止机器人运动的手动 操作的停止设备，和当激活时使得可以手动移动机器人的手动操作的使能 设备，而且所述关于安全装备状态的信息包括关于停止设备和使能设备状 态的信息。最好在同一通信通道上传输所有安全数据，因为这样降低了硬 件成本。
根据本发明实施例，通信单元连接到公共网络，而且每个通信单元具 有唯一的地址。
根据本发明的另 一实施例，第 一和第四通信单元连接到第 一 网络，而 第二和第三通信单元连接到第二网络。从而针对安全数据的传输和针对其 它数据和命令的传输，可以使用不同的网络。例如，将对于安全要求高的 网络用于传输安全数据，而将对于安全要求低的网络用于传输命令和其它 类型的通信数据。
主要控制部件和主要TPU部件适合于彼此通信，而安全控制部件和安 全TPU部件适合于彼此至少单程通信。安全TPU部件包括用于产生包括关 于安全装备状态的信息的通信数据的装置，而且安全TPU部件还包括用于 接收包括关于安全装备状态的信息的通信数据的装置。这个实施例使得可 以在安全TPU部件和安全控制部件之间传输与安全相关的通信数据，以及 在主要TPU部件和主要控制部件之间传输其它通信数据。因而，可以将安 全数据与在TPU和控制单元之间的其它通信分开。
当将TPU连接到机器人控制器以便在手动模式使用，即用于移动机器 人或启动一程序时，安全TPU部件和安全控制部件交换针对安全信号的数 据，而主要TPU部件和主要控制部件交换针对命令和其它信息的数据。因
控制部件之间的通信，这意味着TPU和控制单元之间的安全信号的通信独 立于TPU和控制单元之间的其它通信。
根据本发明实施例，安全TPU部件包括安全装备，而且基于安全装备 的状态来产生包括安全装备状态的通信数据。这个实施例由于实用的原因 是有利的，如不需要在主要TPU部件和安全TPU部件之间传输安全信号。
根据本发明实施例，主要TPU部件包括安全装备而且适合基于安全装 备状态来提供一个或更多的安全信号，而安全TPU部件适合于从主要TPU 部件读取安全信号，而且在其基础上产生包括安全装备状态的通信数据。 主要TPU部件包括安全装备，而安全TPU部件处理与控制单元进行的关于 安全信号的信息的通信。
根据本发明实施例，安全控制部件包括时间校l^模块，校验包括安全 装备状态的通信数据是否在特定时间帧内被接收到。如果包括安全装备状 态的数据在特定时间帧内没有被接收到，则控制器必须采取措施，例如停 止机器人的运动。因此，增加了机器人控制器的安全性。
优选地，安全控制部件还包括安全校验模块，校验所接收的关于安全 装备状态的数据。例如，如果产生了冗余的状态信号，则安全校验可以包 括校验所接收的状态信号是否是相等的。因而，保证避免处理器失效的安 全和保护。
根据本发明实施例，安全装备包括当激活时停止机器人运动的手动操 作的停止设备，而且关于安全装备状态的信息包括关于停止设备状态的信 息。安全控制部件包括用于基于所接收到的信息来确定是否应该停止机器 人的装置。优选地，安全控制部件包括信号发生单元，其产生包括关于是 否应该停止机器人的信息的停止信号，而主要控制部件包括输入装置，其 接收来自安全控制部件的停止信号，而且主要控制部件适合于基于该停止 信号来停止机器人。停止设备例如是紧急停止g或条件停止M。
根据本发明实施例，安全装备包括手动操作的使能设备，其当激活时
允许借助于TPU对机器人进行手动控制，而且关于安全装备状态的信息包 括关于该^L能设状态的信息。安全控制部件包括用于基于所接收的关于使 能设备状态的信息来确定是否允许借助于TPU对机器人进行手动控制的 装置。优选地，安全控制部件包括信号发生单元，其产生包括关于是否允 许借助于TPU对机器人进行手动控制的信息的使能信号。主要控制部件包 括接收装置，其接收来自安全控制部件的使能信号，而且主要控制部件适 合于基于所接收的使能信号来允许或不允许对机器人进行手动控制。
根据本发明实施例，所述信号发生单元适合于基于在所述时间帧内是 否接收到包括安全装备状态的通信数据来产生使能信号，以使得在所述时 间帧内没有接收到关于使能设备状态的信息的情况下，不允许对机器人进 行手动控制。因而，增加了机器人控制器的安全。
根据本发明实施例，设置主要TPU部件和主要控制部件以便在彼此之 间进行网络通信，以及i殳置安全TPU部件和安全控制部件以〗更在彼此之间 进行网络通信。每个通信单元具有唯一的地址。因而，保证了安全TPU 部件和安全控制部件之间的通信独立于主要TPU部件和主要控制部件之 间的通信。
根据本发明实施例，主要TPU部件、安全TPU部件、主要控制部件和 安全控制部件中的每个包括中央处理单元。因而，每个部件具有处理数据 的能力。
本发明的另一目的是提供一种用于控制工业机器人的方法，其使得可 以在TPU和控制部件之间使用网络通信。
该目的是使用根据权利要求18所述的方法来实现的。根据本发明， 该方法包括产生包括关于安全装备的信息的通信数据、经由第 一 网络节点 发送包括关于安全装备的信息的通信数据、经由第二网络节点接收包括关 于安全装备的信息的通信数据、产生除不包括关于安全装备的信息的通信 数据、经由第三网络节点发送该不包括关于安全装备的信息的通信数据， 以及经由第四网络节点接收该不包括关于安全装备的信息的通信数据。网 络中的每个节点具有唯一 的地址。通过在网络中的不同节点之间传输安全 数据和其它通信数据，来达到安全数据的安全传输。
根据本发明实施例，经由公共网络在TPU和控制单元之间传输通信数 据，而且每个网络节点具有唯一的地址。
根据本发明实施例，经由两个不同的网络来传输通信数据，并且第一 和第四节点属于第一网络，而第二和第三节点属于第二网络。
下面将通过本发明的不同实施例的描述并参考附图来更详细地解释 本发明。
图1示出包括控制单元和TPU的工业机器人。
图2示出根据本发明第一实施例的机器人控制器。
图3示出根据本发明第二实施例的机器人控制器。
图4示出根据本发明第三实施例的机器人控制器，其中经由两个网络 来传输通信数据。
图5示出根据本发明第四实施例的机器人控制器，其中通信单元实现
为软件程序。
具体实施例方式
图1示出一种工业机器人，包括^手1的、具有用于控制该机械 手的控制单元3的控制器、和用于示教和手动操作该;N^手的便携式操作 员控制设备4,所述便携式操作员控制设备4在下文中表示为TPU (示教 单元)。TPU 4经由数据链路5与控制单元3进行通信，数据链路5例如 是无线数据链路。TPU包括显示屏幕6、功能键8、操纵杆IO、紧急停止 11和使能设备12。 TPU还包括天线14和用于与控制单元3进行无线 通信的无线电模块。功能键8允许操作员为控制系统选择各种状态。操纵 杆IO用于当手动操作机器人时，控制机械手的运动。使能设备包括按钮 12，其必须由操作员来按压，才允许通过TPU控制该机器人。当操作员释 放使能设备12的掩組时，机器人不再能够由TPU操作。紧急停止按钮激 活时引起紧急停止。使能设备12和紧急停止设备11是TPU的安全装备的 部件。
图2示出根据本发明实施例的机器人控制器。该机器人控制器包括具 有主要TPU部件20和安全TPU部件22的TPU 4，以及具有安全控制部件 24和主要控制部件26的控制单元3。优选地，主要TPU部件20和安全 TPU部件22位于同一壳体中。安全控制部件24和主要控制部件26例如 位于同一壳体中。主要TPU部件20和安全TPU部件22连接到数据通信链 路28 (例如数据总线)，而安全控制部件24和主要控制部件26连接到数 据通信链路30 (例如数据总线)。数据通信链路28和30经由无线数据链 路5连接。例如，数据链路5是无线通信网络，而且通信单元38、 49、 46、 56是网络上的节点。其它TPU和控制单元可以连接到同一网络。
主要TPU部件20包括用于在手动控制机器人期间保护使用者免受伤 害的安全装备。在本实施例中，安全装备包括紧急停止掩組ll和使能设 备12。然而，在其它实施例中，安全装备也可以包括条件停止掩組或只 包括使能设备。主要TPU部件2 0进一步包括使能设备状态检测装置32 ， 以便检测使能设备12的状态，例如检测是按压还是释放了使能掩組12。 可以有多于一个的检测装置32以实现冗余，从而提高使能功能的安全性。 使能设备状态检测装置32基于检测到的使能设备的状态来产生使能设备 信号ED1。主要TPU部件20还包括紧急停止按钮状态检测装置34,以便 检测紧急停止按钮的状态，即检测是按压还是释放了紧急停止掩組11。 紧急停止g状态检测装置34基于检测到的紧急停止a状态来产生紧 急停止信号ES1。 主要TPU部件20包括用于处理数据的CPU和用于与主要控制部件26 进行通信的通信单元38。通信单元38连接到数据通信链路28。通信单元 38适合于网络通信。通信单元38将包括命令和信息的通信数据发送给主 要控制部件26。主要TPU部件20还包括输出单元40,用于将使能信号 EDI和紧急停止信号ESI传输给安全TPU部件22。
安全TPU部件22包括接收来自主要TPU部件20的安全信号ES1、ED1 的输入单元42和适合于与安全控制部件24进行通信的通信单元44。通 信单元44包括通信数据发生装置，其产生包括关于所检测的安全装备11、 12的状态的信息的通信数据。通信数据发生装置产生包括一个或更多消 息的通信数据，所述消息包括关于使能设备和紧急停止,状态的信息。 通信数据发生装置包括通信数据发生软件程序或通信数据发生电路。通信 数据发生装置可以根据任何适合的众所周知的通信协议来产生消息。
通信单元44适合于网络通信，并且连接到数据通信链路28。安全TPU 部件22包括用于处理数据的CPU。
安全控制部件24包括用于与安全TPU部件22进行通信的通信单元 46。通信单元46适合于网络通信并且连接到数据通信链路30。通信单元 46接收包括安全装备状态的通信数据。
安全控制部件24进一步包括时间校验模块48，其校验是否在特定时 间帧内接收到包括安全装备状态的通信数据。该时间帧例如通过机器人移 动由于安全原因所允许的最大距离所花费的时间来确定。
安全控制部件24包括产生紧急停止信号ES2和使能信号ED2的信号 发生单元49，所述紧急停止信号ES2包括关于是否应该停止机器人的信 息，所述使能信号ED2包括关于是否应该允许借助于TPU对机器人进行手 动控制的信息。信号发生单元49包括用于基于所接收到的信息来确定是 否应该停止机器人和用于确定是否应该允许对机器人进行手动控制的装 置。例如，如果使用冗余的安全装备，则比较接收到的状态数据，并基于 比较的结果来作出决定。安全控制部件24接收来自安全控制部件24的关 于是否在特定时间帧内接收到包括安全装备状态的通信数据的信息，并且 基于此做出决定。当在所述时间帧内没有接收到来自使能设备的状态信息 时，不允许对机器人进行手动控制。
这样，安全控制部件24从接收到的通信数据来提取关于所检测到的 使能设备的信息，并且基于所提取的信息来生成安全信号(在本例中为使
能信号ED2和紧急停止信号ES2 )。安全控制部件24包括输出单元50，用 于将使能信号ED2和紧急停止信号ES2传递给主要控制部件26。
主要控制部件26包括适合于从安全控制部件24读取安全信号ES2、 ED2的输入单元52。主要控制部件26包括通常被称为使能链(chain)的 使能电路54。使能电路包括根据使能信号ED2而断开和闭合的开关和根 据机器人处于自动还是手动模式而断开和闭合的另 一开关。如果机器人处 于自动模式，则不能通过TPU控制机器人。使能电路54连接到机器人的 电动机。当机器人处于手动模式，并且没有激活使能设备时，对电动机施 加制动。因而，要4吏操作员能够手动地移动机器人，机器人必须处于手动 模式中，并且使能设备必须被激活。主要控制部件基于紧急停止信号ES2， 即根据紧急,的状态来激活紧急停止功能。
主要控制部件26还包括用于与主要TPU部件20进行通信的通信单元 56。通信单元56适合于网络通信，而且连接到数据通信链路30。通信单 元56从主要TPU部件接收包括命令和信息的通信数据。主要控制部件26 和安全控制部件24中的每个包括用于处理数据的CPU。
通信单元38、 44、 56包括用于产生通信数据的通信数据发生装置。 该通信数据发生装置根据任何公知的通信协议来产生包括通信数据的消 息。该通信数据发生装置包括通信数据发生软件程序或通信数据发生电 路。通信单元38、 46、 56包括用于接收通信数据的通信数据接收装置。 该通信数据接收装置包括通信数据接收软件程序或通信数据接收电路。通 信单元38、 44、 46、 56通过硬件或软件来实现。每个通信单元在网络中 具有唯一的地址。
图3示出根据本发明第二实施例的机器人控制器。与图2所示的第一 实施例中的元件相对应的元件在图3中以相同的标号表示。该机器人控制 器不同于图2所示的机器人控制器，因为安全装备11、 32安装在安全TPU 部件22上。TPU和控制单元之间的通信通过公共网络60来完成。网络60 是无线的或非无线的。通信单元38、 46、 49、 56连接到网络60，而且通 信单元38、 46、 49、 56中的每个是网络60中的节点，并且具有唯一的地 址。
在下文中，参考图3描述根据本发明的方法。通过通信单元49来产 生包括关于安全装备(即使能设备11和停止设备12 )的状态的信息的通 信数据。所述状态例如是停止设备激活、停止设备没有激活、使能设备激
活和使能设备没有激活。包括关于安全装备状态的信息的通信数据从通信
单元49被发送，经由网络60被传输，并且由通信单元"来接收。
通信单元38产生不包括关于安全设备的信息的通信数据，如关于其 它事件的命令和信息。不包括关于安全设备状态的信息的通信数据从通信 单元38被发送、经由网络60被传输，并且由通信单元56接收。这使得 包括关于安全设备状态的消息的数据通信和不包括关于安全i殳备状态的 消息的数据通信是彼此独立的。
图4示出根据本发明第三实施例的机器人控制器。在这个实施例中， 主要TPU部件20和主要控制部件26连接到第一网络62,而安全TPU部 件22和安全控制部件24连接到第二网络64。例如，网络62和64具有 不同的属性。
图5示出根据本发明第四实施例的机器人控制器。在这个实施例中， TPU 4包括通信单元66和通信单元68，所述通信单元66包括用于与控制 单元3进行通信的第一软件程序，所述通信单元68包括适合于产生包括 关于安全装备状态的信息的通信数据并发送到控制单元3的第二软件程 序。控制单元3包括通信单元70和第四通信单元72，所述通信单元70 包括适合于从安全TPU部件接收和翻译包括关于安全装备状态的信息的 通信数据的第三软件程序，所述第四通信单元72包括用于与主要TPU部 件通信的软件程序。第一和第四软件程序彼此进行通信。软件程序66、 68、 70、 72连接到公共网络60，而且每个软件程序具有唯一的地址。TPU 和控制单元是网络中的节点，而软件程序可以^ 作网络中的子节点。
本发明不限于所公开的实施例，而是可以在所附的权利要求的范围内 被改变和修改。TPU和控制单元之间的通信可以-使用标准网络组件通过任 何网络来实现。网络可以是无线的或者通过线缆。安全装备不一定必须包 括停止掩組。在某些应用中，有使能设备就足够了。
在本发明的另 一实施例中，TPU和控制单元中的每个可以包括三对或 更多对通信单元，并且两对通信单元处理安全通信数据和/或两对通信单 元处理其它通信。
安全装备包括用于在机器人的手动控制期间保护使用者免受伤害的 装备，如停止设备和/或使能设备。然而，安全装备还可以包括TPU的其 它类型的安全装备。
权利要求
1.一种机器人控制器，包括用于控制至少一个机器人(1)的控制单元(3)和用于示教和手动操作该机器人的便携式操作设备(4)，所述便携式操作设备在下文被称为TPU，所述TPU包括安全装备(11、12)、具有用于发送通信数据的第一通信单元(49)的安全TPU部件(22)和具有用于发送和接收通信数据的第二通信单元(38)的主要TPU部件(20)，所述控制单元包括具有用于接收通信数据的第三通信单元(46)的安全控制部件(24)和具有用于发送和接收通信数据的第四通信单元(56)的主要控制部件(26)，所述第一和第三通信单元(49、46)设置为使得它们形成第一通信通道，用于将包括关于安全装备状态的信息的通信数据从所述TPU传输给所述控制单元，所述第二和第四通信单元(38、56)设置为使得它们形成第二通信通道，用于在所述TPU和所述控制单元之间传输常规通信数据，其特征在于所述主要TPU部件、所述安全TPU部件、所述主要控制部件和所述安全控制部件中的每个包括适合于产生和/或处理所述通信数据的中央处理单元(CPU)，每个所述通信单元(38、44、46、56)连接到计算机网络，而且每个所述通信单元在所述计算机网络中形成节点。
2. 根据权利要求1所述的机器人控制器，其中所述第一通信通道适 合于传输关于所述安全装备状态的所有信息，包括冗余状态信息。
3. 根据权利要求1或2所述的机器人控制器，其中所述安全装^( 11、 12 )包括当激活时停止机器Ail动的手动操作的停止设备(11)和当激活 时允许手动使所述机器人运动的手动操作的使能设备(12)，而且关于所 述安全装备状态的所述信息包括关于所述停止设备状态和所述使能设备 状态的信息。
4. 根据在前权利要求中的任何一项所述的机器人控制器，其中所述 安全TPU部件(20)包括所述安全装备(11、 12 )并且基于所述安全装备 的状态来产生包括所述安全装备状态的所述通信数据。
5. 根据权利要求1至4中的任何一项所述的机器人控制器，其中所 述主要TPU部件(20)包括所述安全装备(ll、 12)，并且适合基于所述 安全装备状态来提供一个或更多安全信号(ES1、 ED2)，而所述安全TPU 部件(22 )适合从所述主要TPU部件读取所述安全信号，并且基于该安全 信号产生包括所述安全装备状态的所述通信数据。
6. 根据在前权利要求中的任何一项所述的机器人控制器，其中所述 安全控制部件(24)包括信号发生单元(49),其基于所述状态信息来产 生包括关于是否应该停止所述机器人的信息的停止信号(ES2 )，所述主要 控制部件(26)包括输入单元(52),其接收来自所述安全控制部件的所 述停止信号，并且所述主要控制部件适合基于来自所述安全控制部件的停 止信号来停止所述机器人。
7. 根据在前权利要求中的任何一项所述的机器人控制器，其中所述 安全装备包括手动操作的使能设备(12 )，其当激活时允许借助于TPU对 所述机器人进行手动控制，而且关于所述安全装备状态的所述信息包括关 于所述使能设备状态的信息，而所述安全控制部件包括用于基于所接收到 的关于所述使能设备状态的信息来确定是否允许借助于TPU对所述机器 人进行手动控制的装置(49)。
8. 根据权利要求7所述的控制器，其中所述安全控制部件(24)包 括信号发生单元(49)，其产生使能信号(ED2)，该使能信号(ED2)包括 关于是否允许借助于TPU对所述机器人进行手动控制的信息，而所述主要 控制部件(26)包括输入单元(52)，其接收来自所述安全控制部件的所 述使能信号，而且所述主要控制部件适合基于所接收到的使能信号来允许 或不允许对所述机器人进行手动控制。
9. 一种用于控制工业机器人的方法，所述工业机器人包括用于控制 所述机器人(1)的控制单元(3 )和包括安全设备(11、 12 )的便携式操 作装置(4)，便携式操作装置(4)在下文被称为TPU,其中所述方法包 括产生包括关于所述安全装备的信息的通信数据，经由第一网络节点来发送包括关于所述安全装备的信息的所述通信 数据，经由第二网络节点来接收包括关于所述安全装备的信息的所述通信 数据， 产生不包括关于所述安全装备的信息的通信数据，经由第三网络节点来发送不包括关于所述安全装备的信息的所述通 信数据，以及经由第四网络节点来接收不包括关于所述安全装备的信息的所述通 信数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述通信数据经由公共网络在 所述TPU和所述控制单元之间传输，而且每个所述网络节点具有唯一的地 址。
全文摘要
一种机器人控制器，包括控制单元(3)和用于示教和手动操作机器人的便携式操作设备(4)，所述便携式操作设备(4)在下文被称为TPU。TPU包括安全装备(11、12)、具有第一通信单元(49)的安全TPU部件(22)和具有第三通信单元(38)的主要TPU部件(20)。控制单元包括具有第二通信单元(46)的安全控制部件(24)和具有第四通信单元(56)的主要控制部件(26)。设置第一和第二通信单元，以使得它们形成第一通信通道，用于将包括关于安全装备状态的信息的通信数据从TPU传输到该控制单元，以及设置第三和第四通信单元，以使得它们形成第二通信通道，用于在TPU和该控制单元之间传输常规通信数据。所述主要TPU部件、安全TPU部件、主要控制部件和安全控制部件中的每个包括适合于产生和/或处理所述通信数据的中央处理单元(CPU)，每个通信单元连接到网络，而且每个通信单元在网络中形成节点。
文档编号B25J9/16GK101171105SQ200680014817
公开日2008年4月30日 申请日期2006年5月2日 优先权日2005年5月2日
发明者埃里克·卡尔松, 奥洛夫·尼伦, 扬·恩勒森, 拉尔夫·斯约贝格 申请人:Abb研究有限公司