机器人服务系统和用于为机器人提供远程服务的方法

专利名称：机器人服务系统和用于为机器人提供远程服务的方法
技术领域：
本发明涉及一种机器人服务系统，该机器人服务系统包括工业 机器人、远程服务中心和通信线路，其中该工业机器人包括至少一
个机械手(manipulator)和用于控制该机械手运动的控制器，该远程 服务中心包括分析计算机，该通信线路在机器人控制器和远程服务 中心之间。
本发明还涉及用于为一个或多个工业机器人提供远程服务的方法。
背景技术：
到目前为止， 一旦将机器人从工厂交付到现场，就已经使机器 人独立。不过，已经提出在集中服务中心为机器人提供远程服务和 协助。机器人通过网络连接至服务中心，该服务中心允许备份、控 制和远程协助及诊断。例如，专利申请US20050144620 Al公开了软 件下载系统，机器人由此通过电通信线路连接至数据库，并且机器 人的位置用于确定可被允许下载的软件。
专利申请US20040010344 Al描述了用于通过通信网络、使用机 器人侧的连接设备来远程控制机器人的系统。
专利US7127325 B2描述了这样的系统，其中诊断计算机连接至 机器人，并且数据被发送到远程系统以用于对机器人控制器中的控 制参数进行仿真和调整。例如，对伺服增益进行调整。
这些系统以众多方式帮助客户，但是大多数都是"事后(after the fact)"方式，即，当问题已经发生时，并且实际上仅覆盖了现场的 机器人控制器的维护方面和控制方面。
当机器人在现场交付使用并投入运行之后，客户会面临很多另外的问题。传统上，这些问题需要客户和机器人制造商之间进行大
量的通话、信件以及沟通。客户面临的典型问题是机器人已经被 安装并编程，但是对于当前的应用而言周期时间太慢了。对于给定 的运动，有可能从机器人获得更多的能力，但是由于这将会违反对 机器人的保证(诸如，对机器人寿命的保证)，所以这种能力并不
能被利用。
存在影响机器人性能的很多控制参数。这些参数是针对最坏的 情况或者接近最坏的情况而选择的，以便确保机器人寿命。工业机 器人的寿命是由以下确定的当机器人在它的寿命期间进行运动时， 它的机械结构以及它的部件负载如何。当今机器人的机械结构的尺 寸被形成为使得机器人能够在其规定的整个寿命期间，完成能够想 到的、最严峻的移动模式。只有少数机器人利用这种移动程序运行， 并且因此当今绝大部分机器人针对规定寿命而言，在机械上尺寸过 大。为了避免机器人的机械部件上的负载过高，设置了针对机器人 每个轴的最大允许转矩和速度的限制，以及对机器人机械结构中计 算出的应力(stress)的限制。这些限制在交付机器人之前设置。
及用于机械结构的疲劳图计算的。、该计算^于在异常移动模式和每 单位时间的异常周期数量下所能想到的最坏情形。这样，机器人具 有比正常利用更大的能力。机械部件某 一 时间上的机械负载依赖于 若干不同因素，例如，机器人的速度、加速度、配置和负载。这意 味着如果机器人具有有利的配置、较小的负载，或者运行了良好 的周期，例如具有较低的最高速度，则在部件的负载并未变得过大 的情况下，可以超过设置为最大允许轴转矩和轴速的限制。这在专 利说明书EP0877660 B1中进行了描述。
客户面临的另一典型问题在于，机器人已经被安装并编程，但 是负载却在针对最坏情况的负载图之外。客户相信该负载对于实际 运动而言是可以的，但是客户必须写信给制造商并且得到针对此特 定运动的核准。这会花费时间并且减慢安装过程。另外，客户可以重新对程序进行编程，并且可以违反该运动限制和协议。
另一问题在于，客户可能在机器人控制器的显示单元上发现错 误消息。显示单元上的文本是受到限制的，并且客户并不具备完全 理解该做什么的经验。目前，客户必须呼叫专家，或者找到手册并 且花费时间来阅读可能的原因。
另 一 问题在于，客户需要利用机器人控制器进行小批量运行， 而且能够这样做需要使用控制器的可选功能。由于该功能需要花钱， 客户首先需要购买新选项，并随后安装该选项，这样会花费时间和 直接成本。由于批量较小，客户希望仅临时使用该选项并随后针对 每次使用付费。类似地，客户可能决定永久性地购买针对该控制器
的新选项。这会在安装和交付使用(commissioning)阶段当客户的 编程人员意识到他们在订购机器人时漏掉选项时频繁发生。目前这 会花费大量时间，并且是复杂的过程，而且会显著拖延安装交付使用。

发明内容
本发明的目的在于减轻上述一个或多个问题，并且为机器人提 供改善的远程服务和协助。
根据本发明的一个方面，此目的是通过根据权利要求1的机器 人服务系统而实现的。
这种机器人服务系统包括机器人、远程服务中心、通信线路和 监控部件，其中该机器人包括机械手和控制该机械手运动的控制器， 该远程服务中心包括分析计算机，该通信线路在所述机器人控制器 和所述远程服务中心之间，监控部件被配置用于监控控制器的当前 操作和机械手的当前运动，以及被配置用于将关于控制器的当前操 作的信息和关于机械手的当前运动的信息传输到远程服务中心。分 析计算机被配置用于依据请求，基于所述接收的信息计算机器人 的新的最大允许性能参数，并将新的最大允许性能参数传输到机器 人控制器。分析计算机被进一步配置用于计算一个或多个监控参数，以及监控部件被进一步配置用于基于监控参数监督机器人并未在允 许的限制之外运行。
机器人，而改进机器人的操作时，客户仅需要向远程服务中心发送 请求，以请求机器人的改进操作。自动地针对机器人的当前运动而 建立监控，并且在远程服务中心处对该请求进行评估。如果该请求 被允许，则计算新的最大性能参数，并将其发送回该机器人控制器。 新的最大允许性能参数例如是针对机器人轴的最大允许轴转矩和最 大允许轴速。同时，计算一个或多个监控参数，并将其发送回控制 器或监控部件。监控参数包括这样的信息，其使得可以监督机器人 程序未被修改并且机器人并未在允许的限制之外运行。服务中心激 活监控部件，该监控部件开始基于监控参数来监控机器人的实际执 行。例如，如果程序被修改，则监控部件将通知该修改，并且能够 通知远程服务中心。
本发明使客户可以针对特定运动情况利用机器人的整个能力， 并且进一 步使制造商可以监督该增大能力仅针对此特定运动情况而 被利用，而不是针对任何其它运动情况。本发明减少了在机器人操 作人员和服务中心处的人员之间所需的通信。本发明使得请求以及 接收机器人的增大性能变得容易和快速。
根据本发明的实施例，分析计算机被配置为依据针对更多性 能的请求，计算新的最大允许性能参数，所述新的最大允许性能参 数包括机械手的轴的最大转矩，最大齿轮箱转矩，和最大机械结 构应力。优选地，最大允许性能参数还包括机器人机械部件的最高 温度，以及传动系统(drive train)中电子部件的最高温度。为了能 够确定针对特定机器人程序是否允许更多的性能，机器人程序被发 送到远程服务中心。分析计算机被配置用于执行对该程序的自动分 析。如果该分析揭示机器人的当前运动允许增大的性能，则计算新 的最大允许性能参数。本实施例使客户能够容易地针对特定机器人 程序来增大机器人的性能，诸如缩短周期时间。客户仅被允许针对这种特定的机器人程序来使用新的最大允许 性能参数。因此，并不允许客户在没有接收到针对经过修改的程序 的新许可的情况下，修改机器人程序。因此，计算监控参数，其是 机器人程序的唯一标识符。例如，基于程序代码计算校验和。校验 和与机器人程序 一起被返回给机器人控制器。在机器人程序的执行 期间，监控部件通过将被执行程序的校验和与从远程服务中心接收 的校验和相比较，来监督该程序并未被修改或篡改。此实施例使得 机器人制造商可以监督机器人程序并未被客户修改或篡改并因而使 协议得以遵守，其中该机器人程序已被允许使用在机器人交付时所 设置的限制之外的增大性能参数。
根据本发明的实施例，分析计算机被配置为依据对更多负载 的请求，计算新的最大允许性能参数，所述新的最大允许性能参数 包括机器人的轴的电动机的最大转矩以及最大齿轮箱转矩。优选地， 该新的最大允许性能参数还包括最大机械结构应力，和机器人机 械部件和传动系统中电子部件的最高温度。对更多负载的请求不仅 包括不同的运动参数，而且还包括新监控参数的组。在这种情况下， 监控参数包括针对所述机器人一个或多个轴的允许接合范围，且监 控部件被配置用于监督所述轴并未在所述允许的接合范围之外移 动。具体地，对于六-轴机器人，则对机器人的五个轴添加限制，使 得归因于重力的转矩不超过驱动该轴的电动机的能力或制动电动机 的制动器的能力。
接合范围的值被发送至监控部件，该监控部件周期性地建立对 与被监督的轴的检查。如果轴在允许的范围之外移动，则监控部件 可以通过停止该机器人并向机器人操作员发送消息来响应。此实施 例使客户可以接收针对增大机器人所携带负载的请求的快速核准， 使得制造商可以监督该机器人在另一机器人运动期间并未在服务 中心尚未核准的新核准负载下运行。
根据本发明的实施例，机器人包括帮助部件，其被配置用于 在激活时，提供至所述远程服务中心的用户接口。该帮助部件提供至服务中心的用户接口，并当机器人侧需要时连接至服务中心。服 务中心配备有核准诸如针对每次使用付费、选项下载、软件下载、 额外性能的服务、以及当控制器直接需要帮助时在线的人员。此实 施例使机器人的操作人员可以快速并容易地与服务中心联系并请求 帮助。服务中心还包括知识库和自动问题查找服务，其中系统可以 自动查找附加的信息或者对现有问题的解决方案。
根据本发明的实施例，帮助部件包括帮助按钮，该机器人包括
便携式控制单元，也称为示教单元(teach pendant unit),其包括显 示器和帮助部件。帮助部件被配置用于在帮助按钮激活时在显示器 上显示用户接口，以及用于将控制单元连接至远程服务中心。此实 施例在便携式控制单元上提供了帮助按钮。当用户激活帮助按钮时， 至远程服务中心的接口显示在示教单元的显示器上，并且在控制单 元和远程服务中心之间进行连接。从而，用户可以直接与远程服务 中心通信，并请求帮助和要求服务。
根据本发明的另一方面，该目的由如权利要求ll中描述的方法 实现。
这种方法包括接收针对所述机器人的改进操作的请求，在接收 到所述请求时，将关于所述控制器的当前操作和所述机械手的当前 运动的信息传输到远程服务中心，基于所述信息，计算所述机器人 的新的最大允许性能参数，将所述新的最大允许性能参数传输到所 述机器人控制器，计算一个或多个监控参数，基于所述新的最大允 许性能参数运行所述机器人，以及基于所述监控参数监督所述机器 人并未在允许的限制之外运行。


现在将参考附图通过描述本发明的不同实施例来更进一 步地描 述本发明。
图1是示出了根据本发明的机器人服务系统一个实施例的示意
方框图。图3是示出了根据本发明在服务中心侧的方法示例的流程图。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的机器人服务系统的示例。机器人位于 客户处，在下文中，将其称为系统的机器人侧。服务中心位于与机 器人相距一段距离处，例如，在制造商处，在下文中，将其称为系 统的服务中心侧。机器人侧和服务中心侧通过通信线路彼此通信。
机器人包括机械手l、机器人控制器2和便携式控制单元3，便 携式控制单元3在下文中被指示为示教单元。本发明也适用于包括 由一个机器人控制器控制的多个机械手的机器人。机械手1包括 许多机器人臂，这些机器人臂可围绕多个移动轴相对于彼此移动； 以及配有工具附件的机器人手。机器人手可以相对于支撑该手的臂 以两个或三个自由度旋转。机器人控制器2控制机器人手的位置和 定向。针对机器人的每个移动轴，提供包括驱动电动机和位置传感 器的服务器设备。位置传感器递送是对正在讨论的轴的旋转角度的
并且轴的驱动电动枳W吏冲几器人移动正在讨-论的轴，直至轴的位置传 感器所指示的轴位置与提供给服务器系统的参考值 一 致。为了避免 机械手的机械部件(例如，轴承、轴、电动机机架和壁附件)的负 载变得过高，对机器人每个轴的最大允许转矩和速度设置了限制。 在执行机器人程序期间，监督轴的最大允许转矩和最大允许速度未 被超过。
示教单元3用于教导以及手动操作机器人。示教单元一般包括 操作人员控制装置(例如操纵杆和一组控制按钮)、可视显示单元5 和安全设备(诸如，紧急停止按钮和启用设备)。示教单元3以无 线方式或者通过线缆连接至机器人控制器2。根据本发明的实施例， 为示教单元3提供有包括帮助按钮6的帮助部件。帮助部件被配置 用于在激活帮助按钮时，向用户提供至远程服务中心的接口。当在机器人侧存在需要时，帮助部件还可以被配置以将用户连接至服务 中心的数据库。帮助按钮6提供了来自远程服务中心的直接的在线 帮助。备选地，帮助部件位于机器人控制器中。例如，在控制器上
出现了问题后，用户按下示教单元上的帮助按钮6。这会发起至远程 服务中心的连接。对控制器进行诊断，并且关于该问题的任何附加 信息都被发送到控制器以便在示教单元上显示。在请求时，当客户 在机器人前面时，服务代表呼叫客户的移动电话。
机器人控制器2是标准的工业机器人控制器。这种机器人控制 器包括用于存储机器人程序(其包括机器人的移动指令)的程序 存储器，用于执行该移动指令的程序执行器，以及用于基于该移动 指令规划机器人路径、且产生对机器人驱动单元的控制信号的路径 规划器。为机器人控制器进一步提供有用于与示教单元3通信的通 信设备8、用于与机械手1通信的通信设备9以及用于与远程服务中 心通信的通信设备10。通信设备IO提供了从机器人控制器到远程服 务中心的基本通信，并且包括用于接收数据和传输数据的装置。该 通信设备可以构建在机器人控制器内部，或者可以由该控制器外部 的硬件或软件提供。机器人控制器和远程服务中心之间的通信可以 是多种通信方式中的任何一种，诸如，利用TCP/IP的以太网、通过 互:f关网、通过GPRS、通过电子邮件以及SMS (短消息)。
根据本发明，为机器人侧提供有监控部件14，其被配置用于监 控该控制器的当前操作以及机械手的当前运动，以及被配置用于关 于将该控制器的当前操作信息和该机械手的当前运动的信息传输至'J 远程服务中心。监控部件14还被配置用于基于从远程服务中心接收 的监控参数，监督机器人并未运行在允许的限制之外。监控部件对 机器人的动作进行监控，并且确保机器人的动作遵守自服务中心下 发的、例如关于性能和负载能力的协议。监控部件还监控针对每次 使用的付费，并且通过通信线路用信息来更新服务中心的数据库。 监控部件可以构建在控制器中(如图1所示)，或者可以提供在控 制器的外部，例如，提供在机器人侧的外部计算机中，该计算机可以与机器人控制器通信。
远程服务中心包括分析计算机20,其被配置用于从机器人控制 器接收数据以及分析所接收的数据。在机器人控制器和远程服务中
心之间建立通信线路23。分析计算机20被配置为依据请求，根据 接收到的关于控制器当前操作和机械手当前运动的信息，可能包括 当前程序，为机器人计算新的最大允许性能参数，以及将新计算出 的最大允许性能参数传输到机器人控制器2。分析计算机还被配置用 于计算一个或多个监控参数，并将该监控参数传输到监控部件14。
监控部件14被配置用于基于所接收的监控参数，监督机器人并未在 允许的限制之外运行。
监控参数是监控部件为了监督机器人程序并未在核准的限制之 外被修改而进行监控所得到的参数，最大允许性能参数是机器人控 制器为了规划并控制机器人运动而使用的参数。
服务中心可以包括一个或多个计算机、数据库22和核准诸如针 对每次使用的付费、选项下载、软件下载、额外性能和额外负载、 知识库、问题库的服务、以及当控制器上直接需要帮助时在线的人 员。数据库22包含关于机器人、客户、购买的选项、使用情况及核 准的联系人和帮助服务的信息。服务中心还包括用于与机器人控制 器2通信的通信设备24。
通常，终端客户已经与制造商就服务达成了协议，并且已经核 准了通信线路。备选的实施例是客户首先请求可用服务中的一个， 随后联系制造商以便进行付款。当客户 一旦临时使用服务中心提供 的选项时，客户从通过机器人控制器与服务中心通信的示教单元请 求评估，或者呼叫通过通信线路连接到机器人上的本地代表。从服 务中心远程启用所需选项。针对使用建立监控。以周期性的时间间 隔，或者持续地，将选项的使用发送到服务中心并且记录在数据库 中。
当客户想要永久使用服务中心所提供的新选项时，则客户从示 教单元请求评估，或者呼叫通过通信链路连接到机器人控制器的本地代表。从服务中心远程启用所需选项，并将其下载至控制器。从 服务中心将账单发送到客户，或者客户已经同意信用卡付款。
存在很多影响机器人性能的控制参数。这些参数是针对最坏的 状况或者接近最坏的状况而选择的，以便确保机器人的寿命。机器 人具有比其正常使用时大得多的能力。如果客户正运行了良好的周 期，例如，具有较低的最高速度，则可以允许增大性能，例如，增 大允许电动机产生的加速度或者转矩。
在下文中，描述了最大允许性能参数的示例
电动机中的最大允许转矩；通常，大于制造商所给出转矩的转 矩会产生发热问题，但是如果周期具有较长的休息期，则不会发生 热量增加。因此，如果监控数据的分析显示周期具有较长的休息 期，则计算新的最大允许转矩，并将其发送到机器人控制器。
机械手机械结构中的最大允许应力；通常，机器人控制器将结 构应力控制到针对最坏情况寿命的安全水平。然而，允许的应力水 平可以针对已经测量和核准的周期而增大；随后，机器人可以更快 速移动。
最大允许齿轮箱转矩；取决于在周期期间的移动，可以增大允 许的齿轮箱转矩。
最大允许环境温度；取决于机器人运动，可以减小期望的环境 温度，以及增大用于机器人的驱动单元和电子部件的冷却系数，这 样允许利用更大的电流和更高效的能量。
图2示出了当用户要求更多性能时，在机器人侧所发生情况的 示例，以及图3示出了当用户要求更多性能时，在服务中心侧所发 生情况。在本例中，客户想要更短的周期时间。在块30处，客户例 如通过激活帮助按钮6从示教单元向远程服务中心(RSC)发送对 更短周期时间的请求，或者呼叫远程服务中心处通过通信线路连接 到机器人上的本地代表。当对更多性能的请求被发送到远程服务中 心时，监控部件14被激活，并且开始针对期待的程序周期来监控机 器人的实际执行。由监控部件来保存温度的范围和值、机器人轴的接合范围、加速度、应力等。在块32处，至少在一个机器人周期期 间，优选地在两个或更多周期期间，持续进行监控。控制器当前操 作的监控数据的示例是在该周期期间机器人的驱动单元的最高温 度和驱动单元的最大电流。机器人运动的监控数据的示例是机器
人轴的加速度、速度和位置。在块34处，将监控数据发送到远程服 务中心。另外，在块36处，将请求更多性能所针对的、并在控制器 的监控期间其被执行的机器人程序发送到远程服务中心(RSC)。
在块60处，远程服务中心接收对更多性能的请求，在块62处， 远程服务中心接收来自于机器人控制器的数据。分析计算机基于使 用监控数据和程序数据的工作周期和应力计算，对是否可以允许另 一组最大允许性能参数(MPP)进行评估。在块64处，基于监控数 据计算新的最大允许性能参数。给定这些新的参数，计算近似的周 期时间缩短，并且可以将新的最大允许性能参数发送回控制器和示 教单元。最大允许性能参数的示例是机械手的轴上的最大允许电 动机转矩、最大允许齿轮箱转矩、机械结构上的最大允许应力，以 及最高允许温度。
在块68，远程服务中心从机器人控制器接收机器人程序并自动 地分析程序，从而提取已编程点的序列和位置以及与监控到的数据 进行比较，并且标记该程序。用唯一的程序标识符，例如基于程序 代码而计算的校验和，来标记该程序。随后，使用普通的校验和哈 希算法，可以检测该程序是否被篡改或者修改。在块70，分析计算 机计算监控参数组，诸如点修改、温度范围和期待的工作周期。监 控参数之一是程序标识符。在块72处，将新的最大允许性能参数和 监控参数发送至机器人侧。在块38处，机器人控制器接收最大允许 性能参数，监控部件接收并存储该监控参数。在块40处，机器人控 制器开始基于新更新的最大允许性能参数来执行机器人程序。
在块42处，在机器人程序执行期间，监控部件监控具有给定程 序标识符的程序的执行。在块44处，监控部件例如使用普通的校验 和哈希算法、基于监控参数来检查程序是否被修改。如果程序被修改，则校验和改变。因此，在块44处，监控部件可以使用校验和哈
希算法来检测程序是否已经被修改。
由于重要的在于能够将一个或两个点修改几毫米，所以程序可 能被改变。通过程序的校验和标识符，监控部件知道程序已被修改。
在块46处，监控部件继续监控，并且通知服务中心该程序已被修改， 而且将修改后的程序副本发送给服务中心。在块74处，服务中心接 收修改后的机器人程序，并在块76处，进行比较评估以及在给定的 最大允许性能参数组的情况下判断该程序是否可被允许。在块78处， 远程服务中心通知机器人侧该修改后的程序是否被允许利用当前的 最大允许性能参数组来执行。如果程序被允许，则在块48、 42处， 监控部件继续监控该给定的性能参数组。如果修改后的程序不被允 许，则将通知发送给机器人控制器，并且监控部件在机器人显示设 备上设置消息，通知用户该程序修改不被允许。在块50处，监控部 件可以在接收到该程序修改不被允许的通知时，立即停止执行机器 人程序，或者在由服务中心来确定的许多周期之后，向用户发送警 告并中断该机器人程序的执行。
在块52处，如果监控部件注意到该机器人程序在监控参数所给 定的允许范围之外执行，则在块54处，例如通过在显示设备上显示 消息来通知机器人操作人员。在块54处，还向服务中心发送消息。 如果机器人继续在允许范围之外执行，则在块50处，监控部件可以 命令停止执行该机器人程序。
在另一示例中，客户想要更大的负载。客户向服务中心发送请 求以便核准增大机器人负载。例如，可以通过激活帮助按钮以及执 行通过显示在示教单元上的用户4妄口的请求，而^人示教单元发送此 请求。备选地，客户可以呼叫服务中心的本地代表，该本地代表通 过通信线路连接至机器人。针对当前运动建立监控，并且将监控数 据发送至服务中心。可以在接收到请求时由服务中心初始化监控， 或者在将该请求发送至服务中心时由控制器初始化。在服务中心处 进行评估。计算出估计的负载增加量，并且在核准后，基于监控数据来计算新的最大允许性能参数，诸如，最大转矩、最大允许加速
度、过滤器时间和长度(filter times and length)和S曲线参数，并 将其发送至机器人控制器。
确定多个监控参数并将其发送至监控部件。在执行机器人程序 期间，监控部件监督机器人，以便保证机器人程序不会被修改到核 准的限制之外。随后是与如上结合改进机器人性能所描述的同样序 列，不同仅在于使用不同的监控参数组合。添加一个或多个附加监 控参数；针对机器人一个或多个轴的接合范围。对至少一个轴添加 限制，以使得归因于重力的转矩不会超过该轴的制动器或电动机的 能力。如果机器人具有六个轴，则限制通常会添加至对轴5在垂直 平面中的定向有帮助的那些轴。在普通的垂直铰接的机器人中，存 在轴2、轴3和轴5。以与如上所述相同的方式建立监控。
在下文中，描述监控更大负载的具体示例。在此示例中，客户 想要机器人上的更大有效负载。这只有在机器人的轴5保持在垂直 向下正/负25度内时才能实现。对更大负载的请求被发送至服务中 心，并且分析计算机计算轴2、轴3和轴5的允许范围，这会保持轴 5向下的指向在25度之内。这些范围被发送至监控部件，该监控部 件周期性地建立对轴2、轴3和轴5的一企查，例如，这可以以从每秒 1次至每秒500次来进行。如果轴移动到允许的范围外，则监控部件 通过停止该机器人来响应，并且向示教单元或者另一显示设备发送 消息，来通知用户该机器人在允许的范围之外运行。操作员可以决 定不顾该监控部件并继续该运动。如果这样做，则监控部件将向服 务中心发送记录以用于另外的动作，而这可能导致取消增大负载许 可。
本发明并不限于所公开的实施例，而是可以在下述权利要求书 的范围内进行变化。例如，在对更多性能、负载或作为总协议一部 分的协助的请求之前，监控数据可以持续地从机器人控制器发送到 远程服务中心。也可以改变其它参数，诸如控制参数、过滤器时间、 长度和控制器增益、曲线轮廓和影响性能和周期时间的调谐参数。不仅可以在周期时间方面测量性能，而且可以在路径准确方面进行 测量性能。性能请求可以为了获得更多的准确度，从而致使发送至 控制器并且通过监控部件监控的、不同的控制器参数组。另外，本 发明还使客户可以以机器人寿命更短为代价来请求更多的性能。远 程服务中心随后会让客户选择更短的寿命，并允许客户得到更高的 性能。
权利要求
1. 一种机器人服务系统，包括机器人、远程服务中心和通信线路(23)，其中该机器人包括至少一个机械手(1)和控制该机械手运动的控制器(2)，该远程服务中心包括分析计算机(20)，该通信线路(23)在所述机器人控制器和所述远程服务中心之间，其中该远程服务中心适用于依据请求，发送新参数给所述机器人控制器，而所述机器人控制器适用于接收所述参数以及基于所述新参数来运行所述机器人，其特征在于所述系统包括监控部件(14)，其被配置用于监控所述控制器的当前操作和所述机械手的当前运动，以及用于将关于所述控制器的当前操作和关于所述机械手的当前运动的信息传输到所述远程服务中心，所述分析计算机被配置用于依据请求，基于所述接收的信息为机器人计算新的最大允许性能参数，并将所述新的最大允许性能参数传输到所述机器人控制器，所述分析计算机被进一步配置用于计算一个或多个监控参数，以及所述监控部件被进一步配置用于基于所述监控参数监督所述机器人并未在允许的限制之外运行。
2. 根据权利要求1所述的机器人服务系统，其中所述机械手可 围绕多个轴移动，并且所述最大允许性能参数包括针对所述机械手 的轴的最大允许电动机转矩。
3. 根据权利要求2所述的机器人服务系统，其中所述分析计算 机(20)被配置用于依据针对更多性能的请求，计算新的最大允 许性能参数，所述新的最大允许性能参数包括最大允许变速箱转 矩和所述机械手的机械结构上的最大允许应力。
4. 根据权利要求3所述的机器人服务系统，其中所述分析计算 机(20)被配置用于从所述机器人控制器接收机器人程序，执行与增大性能相关的所述程序的自动分析，以及基于此来计算所述新的 最大允许性能参数。
5. 根据权利要求4所述的机器人服务系统，其中所述分析计算 机(20)被配置用于基于所述程序的程序代码计算所述监控参数， 以及所述监控部件(14)被配置用于基于所述监控参数监督所述计 算机程序未被修改或篡改。
6. 根据权利要求5所述的机器人服务系统，其中所述监控参数 之 一 是基于所述程序代码计算的校验和。
7. 根据权利要求2所述的机器人服务系统，其中所述分析计算 机(20)被配置用于依据对更多负载的请求，计算新的最大允许 性能参数，所述新的最大允许性能参数包括最大允许齿轮箱转矩。
8. 根据前述任一权利要求所述的机器人服务系统，其中所述分 析计算机(20)被配置用于依据对更多负载的请求，来计算针对 所述机器人轴之一 的允许接合范围的形式的监控参数，以及所述监 控部件(14)被配置用于监督所述轴并未在所述允许的接合范围之 夕卜运动。
9. 根据前述任一权利要求所述的机器人服务系统，其中所述机 器人包括帮助部件(6)，其被配置用于在激活时，提供至所述远 程服务中心的用户接口 。
10. 根据权利要求9所述的机器人服务系统，其中所述帮助部件 包括帮助按钮(6)，所述机器人包括便携式控制单元(3),该便 携式控制单元(3)包括显示单元(5)和所述帮助部件，并且所述 帮助部件被配置用于在所述显示单元上显示所述用户接口 ，以及用 于在激活所述帮助按钮时来将所述控制单元(2)连接至所述远程服 务中心。
11. 一种用于为工业机器人提供远程服务的方法，所述工业机器 人包括至少 一 个机械手和用于控制所述机械手运动的控制器，其中 所述方法包括-接收针对所述机器人的改进操作的请求，-在接收到所述请求时，将关于所述控制器的当前操作和所述机 械手的当前运动的信息传输到远程服务中心，-基于所述信息，为所述机器人计算新的最大允许性能参数， -将所述新的最大允许性能参数传输到所述机器人控制器， -计算一个或多个监控参数，-基于所述新的最大允许性能参数运行所述机器人，以及 -基于所述监控参数监督所述机器人并未在允许的限制之外运行。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述机械手可以围绕多 个轴移动，并且所述最大允许性能参数包括针对所述机械手的轴的 最大允许电动机转矩。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中对更多性能的请求被接 收，以及所述新的最大允许性能参数包括最大允许齿轮箱转矩，和 所述机械手的机械结构上的最大允许应力。
14. 根据权利要求11-13中任一所述的方法，其中所述方法包括 分析与增大的性能相关的机器人程序，以及基于此来计算所述新的 最大允许性能参数。
15. 根据权利要求11-14中任一所述的方法，其中对更多性能的 请求被接收，以及所述方法包括接收机器人程序，以及基于机器 人程序的程序代码来计算监控参数，并且基于所述监控参数来监督 所述机器人程序未被修改或篡改。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述监控参数是基于所 述程序代码计算的校验和。
17. 根据权利要求12所述的方法，其中对更多负载的请求被接 收，以及所述新的最大允许性能参数包括新的运动参数，诸如，最 大转矩、允许的加速度、过滤器时间和长度，以及S曲线参数。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述监控参数的至少一 个是针对所述机器人轴之一 的允许接合范围，以及所述方法包括 监督所述轴并未在所述允许接合范围之外移动。
全文摘要
本发明涉及一种机器人服务系统，其包括机器人、远程服务中心和通信线路(23)。所述系统包括监控部件(14)，其被配置用于监控机器人的控制器(2)的当前操作和机器人的机械手(1)的当前运动，以及被配置用于将关于所述控制器的当前操作和关于所述机械手的当前运动的信息传输到所述远程服务中心。该远程服务中心所包括的分析计算机被配置用于依据请求，基于所述接收的信息计算新的最大允许性能参数，并将所述新的最大允许性能参数传输到所述机器人控制器。所述分析计算机被进一步配置用于计算一个或多个监控参数，以及所述监控部件被进一步配置用于基于所述监控参数，监督所述机器人并未在允许的限制之外运行。
文档编号G05B19/418GK101452289SQ200810177110
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月6日
发明者D·勃朗, M·迈尔, P·J·埃里克逊, S·墨菲 申请人:Abb研究有限公司