DE-102024132183-A1 - Verfahren zum Ermitteln eines optimierten Bewegungsprogrammes für eine Robotervorrichtung, Verfahren zum Betrieb einer Robotervorrichtung und Robotervorrichtung

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines optimierten Bewegungsprogrammes für eine Robotervorrichtung (100) mit zumindest einem ersten Industrieroboter (110), wobei der erste Industrieroboter (110) zumindest eine erste Antriebsachse (111) mit einem der ersten Antriebsachse (111) zugeordneten ersten Antriebsmotor (112) aufweist, wobei der erste Antriebsmotor (112) mit einer Energieversorgungsvorrichtung (130) derart verbindbar ist, dass eine erste Antriebsenergie (214) von der Energieversorgungsvorrichtung (130) zu dem ersten Antriebsmotor (112) übertragen werden kann, um die erste Antriebsachse (111) anzutreiben.

Inventors

• Nico Kronberger
• Achim Fischer
• Heiko Böhringer

Assignees

• FESTO SE & CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (13)

1. Verfahren (400) zum Ermitteln eines optimierten Bewegungsprogrammes für eine Robotervorrichtung (100) mit zumindest einem ersten Industrieroboter (110), wobei der erste Industrieroboter (110) zumindest eine erste Antriebsachse (111) mit einem der ersten Antriebsachse (111) zugeordneten ersten Antriebsmotor (112) aufweist, wobei der erste Antriebsmotor (112) mit einer Energieversorgungsvorrichtung (130) derart verbindbar ist, dass eine erste Antriebsenergie (214) von der Energieversorgungsvorrichtung (130) zu dem ersten Antriebsmotor (112) übertragen werden kann, um die erste Antriebsachse (111) anzutreiben, wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte umfasst: a) Vorgeben eines zu optimierenden Bewegungsprogrammes für die Robotervorrichtung (100), wobei das zu optimierende Bewegungsprogramm zumindest eine erste Bewegungssequenz (210) umfasst, gemäß der die Robotervorrichtung (100) betrieben wird, wobei die erste Bewegungssequenz (210) einen zeitlichen Verlauf einer der ersten Antriebsachse (111) zugeordneten ersten Achsposition (212) und/oder einen zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie (214) in einem ersten Sequenzzeitraum (218) umfasst, b) Auswählen zumindest eines ersten Optimierungsparameters aus einem Optimierungsparametersatz mit zumindest einem energie-, und/oder bewegungsbezogenen Optimierungsparameter, c) Vorgeben einer ersten Optimierungsvorgabe für den ersten Optimierungsparameter, d) Anpassen des zeitlichen Verlaufs der ersten Achsposition (212) und/oder des zeitlichen Verlaufs der ersten Antriebsenergie (214) in dem ersten Sequenzzeitraum (218) unter Berücksichtigung des ersten Optimierungsparameters und der ersten Optimierungsvorgabe, um eine optimierte erste Bewegungssequenz (219) zu erhalten, und e) Erstellen eines optimierten Bewegungsprogrammes aus der optimierten ersten Bewegungssequenz (219).
2. Verfahren (400) nach einem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass der Optimierungsparametersatz mehrere Optimierungsparameter umfasst, wobei mehrere Optimierungsparameter aus dem Optimierungsparametersatz ausgewählt werden, wobei für jeden Optimierungsparameter eine Optimierungsvorgabe vorgegeben wird, wobei bei dem Anpassen des zeitlichen Verlaufs der ersten Achsposition (212) und/oder des zeitlichen Verlaufs der ersten Antriebsenergie (214) die jeweils ausgewählten Optimierungsparameter und die jeweils für diese vorgegebenen Optimierungsvorgaben berücksichtigt werden.
3. Verfahren (400) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass zumindest ein ausgewählter Optimierungsparameter als Primäroptimierungsparameter ausgewählt wird und zumindest ein anderer ausgewählter Optimierungsparameter als Sekundäroptimierungsparameter ausgewählt wird, wobei bei dem Anpassen des zeitlichen Verlaufs der ersten Achsposition (212) und/oder des zeitlichen Verlaufs der ersten Antriebsenergie (214) der zumindest eine Primäroptimierungsparameter vorrangig vor dem zumindest einen Sekundäroptimierungsparameter berücksichtigt wird.
4. Verfahren (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Optimierungsvorgabe eine erste Primärgrenze für den ersten Optimierungsparameter umfasst, wobei bei dem Anpassen des zeitlichen Verlaufs der ersten Achsposition (212) und/oder des zeitlichen Verlaufs der ersten Antriebsenergie (214) der erste Optimierungsparameter die erste Primärgrenze nicht über- beziehungsweise unterschreitet.
5. Verfahren (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das zu optimierende Bewegungsprogramm mehrere Bewegungssequenzen umfasst, wobei jede Bewegungssequenz jeweils einen zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition (212) in einem der jeweiligen Bewegungssequenz zugeordneten jeweiligen Sequenzzeitraum umfasst, wobei vorzugsweise der jeweilige zeitliche Verlauf der ersten Achsposition (212) in dem jeweiligen Sequenzzeitraum angepasst wird, um jeweils eine optimierte Bewegungssequenz zu erhalten, und wobei das optimierte Bewegungsprogramm aus den jeweils optimierten Bewegungssequenzen erstellt wird.
6. Verfahren (400) nach den Ansprüchen 4 und 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die erste Optimierungsvorgabe ferner eine sich von der ersten Primärgrenze unterscheidende erste Sekundärgrenze für den ersten Optimierungsparameter umfasst, wobei je nach Sequenzzeitraum, in dem der zeitliche Verlauf der ersten Achsposition (212) anzupassen ist, entweder die erste Primärgrenze oder die erste Sekundärgrenze berücksichtigt wird.
7. Verfahren (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Robotervorrichtung (100) einen zweiten Industrieroboter (120) aufweist, wobei der zweite Industrieroboter (120) zumindest eine erste Sekundärantriebsachse (121) mit einem der ersten Sekundärantriebsachse (121) zugeordneten ersten Sekundärantriebsmotor (122) aufweist, wobei der erste Sekundärantriebsmotor (122) mit der Energieversorgungsvorrichtung (130) derart verbindbar ist, dass eine erste Sekundärantriebsenergie (234) von der Energieversorgungsvorrichtung (130) zu dem ersten Sekundärantriebsmotor (122) übertragen werden kann, um die erste Sekundärantriebsachse (121) anzutreiben, wobei die erste Bewegungssequenz (210) ferner einen zeitlichen Verlauf einer der ersten Sekundärantriebsachse (121) zugeordneten ersten Sekundärachsposition (232) und/oder einen zeitlichen Verlauf der ersten Sekundärantriebsenergie (234) in dem ersten Sequenzzeitraum (218) umfasst, wobei, um die optimierte erste Bewegungssequenz (219) zu erhalten, ferner in dem ersten Sequenzzeitraum (218) der zeitliche Verlauf der ersten Sekundärachsposition (232) und/oder der zeitliche Verlauf der ersten Sekundärantriebsenergie (234) unter Berücksichtigung des ersten Optimierungsparameters und der ersten Optimierungsvorgabe angepasst wird.
8. Verfahren (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die auf das Vorgeben des zu optimierenden Bewegungsprogrammes für die Robotervorrichtung (100) folgenden Schritte des Verfahrens (400) mittels eines Computerprogrammes, insbesondere automatisch, durchgeführt werden.
9. Verfahren (400) nach Anspruch 8 , bei dem der Optimierungsparametersatz mehrere sich voneinander unterscheidende energie-, und/oder bewegungsbezogene Optimierungsparameter aufweist, wobei das Auswählen des ersten Optimierungsparameters aus dem Optimierungsparametersatz und das Vorgeben einer jeweiligen Optimierungsvorgabe für den jeweiligen Optimierungsparameter durch eine Auswahl einer prognostizierten Variante aus mehreren, unterschiedlichen, mittels des Computerprogrammes ermittelten und vorgegebenen prognostizierten Varianten durch den Benutzer erfolgt, wobei sich die prognostizierten Varianten jeweils durch zumindest einen Optimierungsparameter und/oder zumindest eine Optimierungsvorgabe unterscheiden, und wobei die prognostizierten Varianten jeweils mittels des Computerprogrammes simulativ ermittelt werden und eine zu erwartende Veränderung und/oder einen zu erwartenden Zielwert des zumindest einen Optimierungsparameters umfassen.
10. Verfahren (400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Industrieroboter (110) mehrere Antriebsachsen (111, 114, 117), insbesondere eine Vielzahl von Antriebsachsen (111, 114, 117), mit jeweils einem einer der Antriebsachsen (111, 114, 117) zugeordneten Antriebsmotor (112, 115, 117) aufweist, wobei die Antriebsmotoren (112, 115, 117) jeweils mit der Energieversorgungsvorrichtung (130) derart verbindbar sind, dass eine jeweilige Antriebsenergie von der Energieversorgungsvorrichtung (130) zu dem jeweiligen Antriebsmotor (112, 115, 117) übertragen werden kann, um die jeweilige Antriebsachse (111, 114, 117) anzutreiben, wobei die erste Bewegungssequenz (210) jeweils einen zeitlichen Verlauf einer der jeweiligen Antriebsachse (111, 114, 117) zugeordneten jeweiligen Achsposition und/oder einen jeweiligen zeitlichen Verlauf der jeweiligen Antriebsenergie in dem ersten Sequenzzeitraum (218) umfasst, wobei, um die optimierte erste Bewegungssequenz (219) zu erhalten, der jeweilige zeitliche Verlauf der jeweiligen Achsposition und/oder der jeweilige zeitliche Verlauf der jeweiligen Antriebsenergie in dem ersten Sequenzzeitraum (218) unter Berücksichtigung des ersten Optimierungsparameters und der ersten Optimierungsvorgabe angepasst wird.
11. Verfahren (400) zum Betrieb einer Robotervorrichtung (100), wobei die Robotervorrichtung (100) zumindest einen ersten Industrieroboter (110) aufweist, wobei bei dem Verfahren (400) die Robotervorrichtung (100) gemäß einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelten optimierten Bewegungsprogramm betrieben wird.
12. Robotervorrichtung (100) mit einer Steuervorrichtung (140) und zumindest einem ersten Industrieroboter (110), wobei der erste Industrieroboter (110) zumindest eine erste Antriebsachse (111) mit einem der ersten Antriebsachse (111) zugeordneten ersten Antriebsmotor (112) aufweist, wobei der erste Antriebsmotor (112) mit einer Energieversorgungsvorrichtung (130) derart verbindbar ist, dass eine erste Antriebsenergie (214) von der Energieversorgungsvorrichtung (130) zu dem ersten Antriebsmotor (112) übertragen werden kann, um die erste Antriebsachse (111) anzutreiben, wobei die Steuervorrichtung (140) dazu eingerichtet ist, die Robotervorrichtung (100) gemäß einem Verfahren (400) nach Anspruch 11 zu betreiben.
13. Robotervorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der erste Industrieroboter (110) als kollaborativer Industrieroboter ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines optimierten Bewegungsprogrammes für eine Robotervorrichtung, ein Verfahren zum Betrieb einer Robotervorrichtung und eine Robotervorrichtung. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Bewegung einer Robotervorrichtung zu optimieren. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Mit dem Verfahren kann ein optimiertes Bewegungsprogramm für eine Robotervorrichtung ermittelt werden. Die Robotervorrichtung weist zumindest einen ersten Industrieroboter auf, wobei der erste Industrieroboter zumindest eine erste Antriebsachse mit einem der ersten Antriebsachse zugeordneten ersten Antriebsmotor aufweist, wobei der erste Antriebsmotor mit einer Energieversorgungsvorrichtung derart verbindbar ist, dass eine erste Antriebsenergie von der Energieversorgungsvorrichtung zu dem ersten Antriebsmotor übertragen werden kann, um die erste Antriebsachse anzutreiben. Das Verfahren umfasst die Schritte: a) Vorgeben eines zu optimierenden Bewegungsprogrammes für die Robotervorrichtung, wobei das zu optimierende Bewegungsprogramm zumindest eine erste Bewegungssequenz umfasst, gemäß der die Robotervorrichtung betrieben wird, wobei die erste Bewegungssequenz einen zeitlichen Verlauf einer der ersten Antriebsachse zugeordneten ersten Achsposition und/oder einen zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie in einem ersten Sequenzzeitraum umfasst, b) Auswählen zumindest eines ersten Optimierungsparameters aus einem Optimierungsparametersatz mit zumindest einem energie-, und/oder bewegungsbezogenen Optimierungsparameter, c) Vorgeben einer ersten Optimierungsvorgabe für den ersten Optimierungsparameter, d) Anpassen des zeitlichen Verlaufs der ersten Achsposition und/oder des zeitlichen Verlaufs der ersten Antriebsenergie in dem ersten Sequenzzeitraum unter Berücksichtigung des ersten Optimierungsparameters und der ersten Optimierungsvorgabe, um eine optimierte erste Bewegungssequenz zu erhalten, und e) Erstellen eines optimierten Bewegungsprogrammes aus der optimierten ersten Bewegungssequenz. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 zum Betrieb einer Robotervorrichtung gelöst, wobei die Robotervorrichtung zumindest einen ersten Industrieroboter aufweist, wobei bei dem Verfahren die Robotervorrichtung gemäß einem optimierten Bewegungsprogramm betrieben wird. Die Aufgabe wird außerdem durch eine Robotervorrichtung gemäß Anspruch 12 gelöst mit einer Steuervorrichtung und zumindest einem ersten Industrieroboter, wobei der erste Industrieroboter zumindest eine erste Antriebsachse mit einem der ersten Antriebsachse zugeordneten ersten Antriebsmotor aufweist, wobei der erste Antriebsmotor mit einer Energieversorgungsvorrichtung derart verbindbar ist, dass eine erste Antriebsenergie von der Energieversorgungsvorrichtung zu dem ersten Antriebsmotor übertragen werden kann, um die erste Antriebsachse anzutreiben, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Robotervorrichtung gemäß einem Verfahren zum Betrieb einer Robotervorrichtung zu betreiben. Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt1 eine Robotervorrichtung,2 ein Verfahren zum Ermitteln eines optimierten Bewegungsprogrammes für eine Robotervorrichtung,3 einen zeitlichen Verlauf einer ersten Achsposition und einen zeitlichen Verlauf einer ersten Antriebsenergie einer ersten Bewegungssequenz in einem ersten Sequenzzeitraum,4 einen zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition und einen zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie einer optimierten ersten Bewegungssequenz in dem ersten Sequenzzeitraum,5 einen weiteren zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition und einen weiteren zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie einer weiteren optimierten ersten Bewegungssequenz in dem ersten Sequenzzeitraum,6 einen weiteren zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition und einen weiteren zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie einer weiteren optimierten ersten Bewegungssequenz in dem ersten Sequenzzeitraum,7 zeigt den in 3 dargestellten zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition und den in 3 dargestellten zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie sowie einen zeitlichen Verlauf einer ersten Sekundärachsposition und einen zeitlichen Verlauf einer ersten Sekundärantriebsenergie der ersten Bewegungssequenz in dem ersten Sequenzzeitraum, und8 den in 4 dargestellten zeitlichen Verlauf der ersten Achsposition und den in 4 dargestellten zeitlichen Verlauf der ersten Antriebsenergie sowie einen zeitlichen Verlauf der ersten Sekundärachsposition und einen zeitlichen Verlauf der ersten Sekundärantriebsenergie einer weiteren optimierten ersten Bewegungssequenz in dem ersten Sequenzzeitraum. 1 zeigt eine Robotervorrichtung 100. Die Robotervorrichtung weist zumindest einen ersten Industrieroboter 110 auf. Vorzugsweise weist die Robotervorri