Способ моделирования движения манипулятора - RU2017123529A

1. Способ моделирования движения манипулятора (1а,b), предпочтительно манипулятора (1а,b) с числовым управлением, в производственном окружении (3а,b), при этом манипулятор (1а,b) приводится в движение в рабочем режиме с помощью контрольного устройства (10), и при этом производственное окружение (3а,b) по меньшей мере частично отражено в модели окружения, при этом способ содержит:

- вычисление планируемой траектории (12а,b) с помощью контрольного устройства (10) из заданного движения манипулятора (1а,b), исходя из исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b),

- выполнение кинематического контроля коллизий на основании планируемой траектории (12а,b), кинематической модели и модели окружения, и

- создание результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,

отличающийся тем, что

исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.

2. Способ моделирования движения по п. 1, отличающийся тем, что способ содержит вывод результата прогнозирования с помощью устройства (13) вывода, предпочтительно устройства (13а,b) визуализации.

3. Способ моделирования движения по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что выполнение кинематического контроля коллизий и создание результата прогнозирования происходит в течении заданного времени вычисления после изменения и/или ввода заданного движения, предпочтительно, обеспечивается вывод в реальном времени результата прогнозирования с помощью устройства (13) вывода, в частности, с помощью устройства (13а,b) визуализации.

4. Способ моделирования движения по п. 3, отличающийся тем, что результат прогнозирования создают перед тем, как манипулятор (1а,b) перемещают с помощью контрольного устройства (10) в соответствии с планируемой траекторией (12а,b).

5. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что способ содержит прием ввода, в частности, ввода вручную, заданного движения с помощью устройства (17, 24) управления .

6. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что способ содержит вывод виртуального состояния (25а,b) на основе планируемой траектории (12а,b) и модели окружения.

7. Способ моделирования движения по п. 6, отличающийся тем, что вывод виртуального состояния (25a,b) содержит вывод проекции (26а,b) трехмерной модели манипулятора (1a,b) и производственного окружения (3a,b), предпочтительно, проекция (26a,b) трехмерной модели манипулятора (1а,b) и производственного окружения (3а,b) основывается на устанавливаемом угле обзора.

8. Способ моделирования движения по любому из пп. 6 или 7, отличающийся тем, что вывод виртуального состояния (25a,b) с помощью устройства (13a,b) визуализации происходит в течении заданного времени визуализации после изменения и/или ввода заданного движения, так что обеспечивается вывод в реальном времени виртуального состояния (25a,b) с помощью устройства (13a,b) визуализации.

9. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что исходное положение (11a,b) повторно, предпочтительно в течении заданного интервала актуализации обновляют в соответствии фактическим состоянием манипулятора.

10. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что вычисление другой планируемой траектории осуществляют с помощью вычислительного устройства (16) из заданного движения манипулятора (1a,b), исходя из исходного положения (11a,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1a,b), причем вычислительное устройство (16) с помощью сети (18) связи находится в соединении с контрольным устройством (10), и выполнение кинематического контроля коллизий и создание результата прогнозирования осуществляют в вычислительном устройстве (16), предпочтительно, вычислительное устройство (16) воспроизводит вычисление планируемой контрольным устройством (10)траектории (12а,b) так, что другая планируемая траектория вычислительного устройства (16) соответствует планируемой траектории (12а,b) контрольного устройства (10).

11. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что контрольное устройство (10) предотвращает управление манипулятором (1а,b) в соответствии с планируемой траекторией (12а,b), в частности, по указанию вычислительного устройства (16), когда результат прогнозирования планируемой траектории (12а,b) указывает на опасность коллизии, соответственно, результат коллизии.

12. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что кинематическая модель и/или модель окружения базируется на данных моделей в электронном виде.

13. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что кинематическую модель, предпочтительно перед выполнением кинематического контроля коллизий, регулируют, с целью компенсации обусловленного окружением отклонения между заданным движением и фактическим движением манипулятора (1а,b), предпочтительно, компенсация основывается на измеряемом с помощью датчика (28а) компенсации фактическом значении, причем данное фактическое значение обрабатывают с помощью параметров компенсации, в частности, компенсация регулирует данные модели.

14. Способ моделирования движения по п. 13, отличающийся тем, что отклонение основывается на фактической температуре манипулятора (1а,b), и измеряемое фактическое значение является фактической температурой, предпочтительно, параметры компенсации содержат температурные коэффициенты, с помощью которых обрабатывают измеренную фактическую температуру.

15. Способ моделирования движения по любому из пп. 13 или 14, отличающийся тем, что компенсацию осуществляют с помощью контрольного устройства (10) и/или с помощью вычислительного устройства (16), предпочтительно, выполняемая вычислительным устройством (16) компенсация воспроизводит выполненную контрольным устройством (10) компенсацию.

16. Способ моделирования движения по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что исходное положение (11а,b) манипулятора (1а,b) регистрируют с помощью сенсорного устройства (28), предпочтительно, с помощью сенсорного устройства (28) регистрируют производственное окружение (3) для отображения в модели окружения.

17. Компьютерная программа с программным кодом для выполнения следующих этапов для моделирования движения манипулятора (1а,b), когда компьютерная программа выполняется на компьютере:

- вычисление планируемой траектории (12а,b) из заданного движения манипулятора (1а,b) в производственном окружении (3а,b), которое по меньшей мере частично отображено в модели окружения, исходя их исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b),

- выполнение кинематического контроля коллизий на основе планируемой траектории (12а,b), кинематической модели и модели окружения, и

- создание результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,

отличающаяся тем, что исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.

18. Система моделирования движения манипулятора (1а,b) в производственном окружении (3а,b), которое по меньшей мере частично отображено в модели окружения, содержащая:

- контрольное устройство (10), которое предназначено для перемещения манипулятора (1а,b) в рабочем режиме, и которое предназначено для вычисления планируемой траектории (12а,b) из заданного движения манипулятора (1а,b), исходя из исходного положения (11а,b) и на основе кинематической модели манипулятора (1а,b), и

- вычислительное устройство (16), которое предназначено для выполнения кинематического контроля коллизий на основе планируемой траектории, кинематической модели и модели окружения и для создания результата прогнозирования на основе кинематического контроля коллизий,

отличающаяся тем, что исходное положение (11а,b) соответствует фактическому состоянию манипулятора.