[发明专利]用于自动化系统的模拟过程中计算机实现的确定传感器位置的方法

说明书

本发明涉及一种用于自动化系统的模拟过程(PR)中计算机实现的确定传感器位置(PO)的方法，其中模拟过程(PR)包括待由多个部件(1、2)执行的自动化任务(AT)的数字过程描述(PD)，该过程描述(PD)包括描述多个部件(1、2)在执行自动化任务(AT)期间的移动的移动规范(MS)，并且其中提供了数字感测描述(SD)，该感测描述(SD)定义了在执行自动化任务(AT)期间待由传感器装置(3)执行的感测任务(ST)和传感器装置(3)的一个或多个感测约束(CO)以及传感器装置(3)的传感器体积(SV)。在本发明的方法中，基于移动规范(MS)确定放置体积(PV)，其中在执行自动化任务(AT)期间放置体积(PV)不与多个部件(1、2)和任何其他物体(4)重叠。此外，确定定义传感器装置(3)的传感器位置(PO)的体积的传感器布置体积(SAV)，其中传感器体积(SV)在传感器布置体积(SAV)内的每个传感器位置(PO)处完全位于放置体积(PV)内，并且其中在执行自动化任务(AT)期间，能够由传感器装置(3)在传感器布置体积(SAV)内的每个传感器位置(PO)处关于多个感测约束(CO)来执行感测任务(ST)。

技术领域

本发明涉及一种用于自动化系统的模拟过程中计算机实现的确定传感器位置的方法。

背景技术

自动化系统(如制造工厂)中的传感器变得越来越复杂。特别地，通过采用相机系统或通过使用组合传感器以实现传感器融合，传感器的几何尺寸和感测限制都有所增加。因此，对于在计算机上模拟的自动化系统的过程，需要对那些过程进行分析，以便确定在相应过程内是否完全可以放置对应传感器用于执行预定的传感器任务。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种计算机实现的方法，其使得能够确定在自动化系统的模拟过程中用于执行感测任务的可能传感器位置。

在根据本发明的方法中，自动化系统的模拟过程包括待由自动化系统的多个部件执行的自动化任务的数字过程描述。在优选实施例中，多个部件包括至少一个机器人。该过程描述包括在执行自动化任务期间描述多个部件的移动的移动规范。该移动规范可以基于多个部件的运动学模型来提供。这些移动规范本身是从现有技术中已知的。本发明的方法还处理了数字感测描述，其中感测描述定义了待由传感器装置执行的感测任务(例如，在自动化单元内预定位置处检测具体物体)，以及传感器装置的多个传感器参数。例如，传感器装置可以包括至少一个相机，用于检测由多个部件处置的一个或多个物体。多个传感器参数包括传感器装置的一个或多个感测约束。感测约束可以由必须满足以使得可以执行感测任务的条件来描述。在相机的情况下，感测约束可以指相机的焦距，其中相机必须放置在环绕待检测的物体的球形壳内，其中该球形壳包括相机的焦距作为半径。

在根据本发明的方法的步骤a)中，确定基于移动规范的放置体积，其中放置体积位于围绕多个部件的预定区域内。该区域例如可以是自动化系统的自动化单元的体积，其中在该自动化单元内执行模拟过程。此外，在执行自动化任务期间，该放置体积不与多个部件和任何其他物体(除传感器之外)重叠。

在根据本发明的方法的步骤b)中，确定传感器布置体积，其中传感器布置体积定义了传感器装置的传感器位置的体积。传感器位置可以例如基于传感器装置的重心来定义。传感器布置体积被定义成使得传感器装置的传感器体积在传感器布置体积内的每个传感器位置处完全位于放置体积内，并且在执行自动化任务期间，可由传感器装置在传感器布置体积内的每个传感器位置处关于多个感测约束来执行感测任务。

本发明的方法提供了一种直接的计算机实现的方法，用于通过计算自动化系统的部件未覆盖的体积来确定可能的传感器位置。因此，保证了传感器装置的体积不会干扰自动化系统的部件。此外，该方法考虑到为相应传感器装置给出的感测约束，以便确保感测任务确实可以在相应传感器位置处执行。优选地，在不能通过本发明的方法识别传感器布置体积的情况下，经由用户界面，并且特别是经由视觉用户界面输出警告。