[发明专利]用于启动多轴系统的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于启动多轴系统的方法，其中，多轴系统包括作为组件的多个区段和工具，多个区段经由相应铰链连接并可在一个或多个轴上移动，工具与一个区段连接并可移动到预设位置。多个光学标记布置在周围环境中。测定光学标记在全局的第一坐标系中的位置坐标并存储在控制装置中。通过摄像机系统以图像数据形式检测周围环境。图像数据传输给AR系统并在输出装置中可视化，图像数据的可视化中示出光学标记和虚拟标记，一个相应的虚拟标记刚好对应一个光学标记。检查光学标记和虚拟标记在可视化的图像数据中是否重合。

技术领域

本发明涉及一种用于启动多轴系统的方法和装置。多轴系统包括作为组件的多个区段和工具，区段经由相应的铰链连接并且可以在一个或多个轴中移动，并且工具与其中一个区段连接并且可驱控且可移动到预设的位置。

背景技术

多轴系统是通用的、可编程的机器，其用于处理、安装或者加工工件。它们也被称为(工业)机器人。它们是为工业领域中的使用所设计的。一旦完成编程，这种多轴系统就能够自主地执行工作流程，或者在一定界限内依据传感器信息改变任务的执行方式。

这种多轴系统带来的危险在于对人类来说经常完全无法预见的、复杂的移动模式和在有巨大力的同时产生的高速度。因此，在不安全的多轴系统旁边工作可能很快导致在这个多轴系统附近的人员严重受伤。

为了避免这种事故，需要对多轴系统的自移动组件的位置进行可靠的监控、对自移动组件的速度、加速度和取向进行与位置相关的监控。在多轴系统要和人协作的工作场合下尤其如此。

这种多轴系统的准确且安全的工作方式的前提是为自移动组件限定包络体以及准确地限定保护及工作空间。包络体可以具有不同的几何尺寸和外形。通常使用的包络体例如有球体、方体或者由多个方体组成的形体。对包络体的限定以及对保护及工作空间的确定使得多轴系统与人类的协作成为可能，只要确保多轴系统的组件的包络体不侵入保护空间中。如果在限定包络体时出错，就导致在运行期间例如无法识别包络体侵入到保护区域，从而让安全功能错误地无法被触发。

公知的是，将多轴系统的组件的包络体的坐标、尺寸和取向手动地输入程序或数据库。除了大量的人工耗费以外，这种做法还有以下缺点，即，对由输入所形成的包络体进行检查很容易受到思维及输入错误的影响。另一种公知的可能性是通过将多轴系统的工具移动到所有自身不动的主体的角落处、在同时获取并存储了相应的坐标的情况下来限定保护空间，也就是说限定保护空间和工作空间。然而这种变化方案仅适用于自身不动的空间的包络体，却不适用于多轴系统的自移动组件的包络体。

这两种所提及的方法“以点为导向地”工作。对包络体进行限定的使用者因此必须在头脑中用三维空间内的多个点组成包络体。这需要很强的构思能力，因此很容易出错。此外，不容易识别出多轴系统的一个区段的包络体是否真的完全包含这个区段。另一个问题在于，不能简单直接地确定限定出的包络体是否对应于多轴系统的动力学的正确的区段。如果不是，那么这个包络体虽然在静态下位于正确的区段上，但是在移动时不跟随与其实际对应的区段，而是跟随例如另一个区段。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种方法和一种装置，它们能够以简单的方式实现多轴系统的启动。

根据第一个方面，提出了一种用于启动多轴系统的方法。多轴系统包括多个区段和工具作为组件。多个区段经由相应的铰链成对地连接，并且可以通过控制装置在一个或者多个轴上移动。工具与区段中的一个连接，并且可以通过控制装置被驱控且被移动到预设的位置。通常为多轴系统分配一个工作空间，在该工作空间内，多轴系统的组件的停留和/或移动是被允许的。此外还为多轴系统分配至少一个保护空间，组件不允许侵入这个保护空间中。