用于促进多个机器人任务的并发模拟的方法和系统技术方案

一种用于促进虚拟环境中多个机器人的多个任务的并发模拟的系统和方法，其中，至少一个虚拟机器人被预计为通过对一组操作数并发执行一个对应的机器人运动程序和一组对应的机器人逻辑程序来并发模拟一个机器人运动任务和一组机器人逻辑任务。在多个机器人的多个机器人运动程序和多组机器人逻辑程序的并发执行期间，通过重复以下来暂停和恢复至少一个给定逻辑程序的执行：执行给定逻辑程序的运行；收集在所执行的运行中使用的操作数的子集；如果所收集的操作数中没有一个在执行运行中被修改，则暂停给定逻辑程序的执行并在所收集的操作数中的一个被修改时恢复给定逻辑程序的执行。序的执行。序的执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于促进多个机器人任务的并发模拟的方法和系统


[0001]本公开内容总体上涉及计算机辅助设计、可视化和制造(“CAD”)系统、产品生命周期管理(“PLM”)系统、产品数据管理(“PDM”)系统以及管理产品和其他项的数据的类似系统(统称为“产品数据管理”系统或PDM系统)。更具体地，本公开内容涉及生产环境模拟。

技术介绍

[0002]在制造设施的机器人单元中，经常需要每个物理工业机器人并行执行多个任务。单个机器人的这样的多个并行任务通常由一个单个主要机器人运动任务和几个次要机器人逻辑任务组成。如本文所使用的，术语“运动任务”表示通常包括一组运动学操作和一组逻辑操作的主要机器人任务。如本文所使用的，术语“逻辑任务”表示包括一组逻辑操作而没有运动学操作的次要机器人逻辑任务。
[0003]物理机器人通过在它们自己的机器人控制器的线程或进程上运行关于一组操作数(operand)的对应的机器人程序来执行多个不同的机器人任务。这样的机器人程序的代码通常以机器人编程语言通常是特定机器人的供应商和型号的本地语言编写。这样的本地机器人语言的示例包括但不限于由机器人供应商(如库卡、ABB、发那科)支持的本地机器人语言。
[0004]工业机器人的模拟软件应用应当优选地满足以下要求：能够模拟车间内多个物理工业机器人执行的所有不同的多个任务。
[0005]这个要求对于实现生产优化和装备验证的虚拟试运行系统尤为重要。
[0006]为了并发模拟所有多个机器人任务，需要模拟系统来并发执行生产单元的所有多个机器人控制器的所有机器人程序。
[0007]由于当今的生产单元确实包括越来越多的机器人，因此以实时性能来模拟完整的机器人单元的能力变得至关重要。
[0008]通过反映所包括的物理机器人的所有机器人任务的执行并通过实现尽可能接近实时的虚拟时间来提供执行时间方面的高性能，机器人模拟被期望为尽可能真实。
[0009]实际上，例如，具有高性能的模拟执行时间对于实现与PLC运行代码的同步以及对于防止PLC代码因“超时”错误而退出很重要。
[0010]因此，需要机器人模拟应用来通过以并发且高性能的方式执行多个主要机器人运动程序以及多组机器人逻辑程序来真实地模拟多个机器人的多个机器人任务。
[0011]对于具有数十个机器人的复杂工业单元，每个机器人执行数十个任务，该要求意味着运行数百个或更多个机器人程序的具有高性能的机器人模拟。
[0012]如今，通过在几个CPU、计算机集群或超级计算机上执行数百个并行机器人程序，可以实现模拟这样的复杂机器人单元的高性能。
[0013]然而，当今的常见情况是工业机器人模拟大多在具有公共资源的计算机上执行，而不是在超级计算机上执行。
[0014]因此，对于具有多个机器人的单元，通常在以下权宜之计中一个或更多个的帮助
下执行当今在公共计算机上的机器人模拟：
[0015]‑
仅执行机器人运动程序，同时忽略机器人逻辑程序；
[0016]‑
执行机器人运动程序，同时通过使用逻辑块重写机器人逻辑任务的逻辑程序本地代码来手动建模机器人逻辑任务；
[0017]‑
执行机器人运动程序，同时连接至能够执行机器人逻辑任务的外部虚拟机器人控制器(“VRC”)。
[0018]遗憾的是，当前在公共计算机上的机器人模拟技术存在缺点：即繁琐且需要变通、引入模拟错误以及/或者无法提供真实且高性能的模拟。
[0019]因此需要改进的技术。

技术实现思路

[0020]各种公开的实施方式包括用于促进虚拟环境中多个机器人的多个任务的并发模拟的方法、系统和计算机可读介质，其中，至少一个虚拟机器人被预计为通过对一组操作数并发执行一个对应的机器人运动程序和一组对应的机器人逻辑程序来并发模拟一个机器人运动任务和一组机器人逻辑任务。一种方法包括：在多个机器人的多个机器人运动程序和多组机器人逻辑程序的并发执行期间，通过重复执行以下来暂停和恢复至少一个给定逻辑程序的执行：执行给定逻辑程序的运行；收集在所执行的运行中使用的操作数的子集；如果所收集的操作数中没有一个在执行运行中被修改，则暂停给定逻辑程序的执行并在所收集的操作数中的一个被修改时恢复给定逻辑程序的执行。
[0021]前面已经相当广泛地概述了本公开内容的特征和技术优点，以便本领域技术人员可以更好地理解下面的详细描述。在下文中，将描述本公开内容的形成权利要求的主题的另外的特征和优点。本领域技术人员将理解的是，他们可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式作为修改或设计用于实现本公开内容的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还将认识到，这样的等同构造不会脱离本公开内容在其最广泛的形式上的精神和范围。
[0022]在进行下面的详细描述之前，阐述贯穿本专利文件使用的某些词或短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”以及其派生词意味着包括但不限于；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与
……
相关联”和“与之相关联”及其派生词可以意味着包括、包括在
……
内、与
……
互连、包含、包含在
……
内、连接至或与
……
连接、耦合至或与
……
耦合、与
……
可通信、与
……
合作、交错、并置、靠近、绑定至或与
……
绑定、具有、具有
……
的特性等；以及术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何装置、系统或其一部分，无论这样的装置是以硬件、固件、软件或是其中至少两种的一些组合来实现的。应当注意，无论是本地的或是远程的，与任何特定控制器相关联的功能可以是集中的或分布的。本专利文件通篇提供了某些词和短语的定义，并且本领域普通技术人员将理解，这样的定义在许多(如果不是大多数)情况下适用于这样定义的词和短语的先前和将来的使用。虽然一些术语可以包括各种各样的实施方式，但是所附权利要求可以明确地将这些术语限制到具体实施方式。
附图说明
[0023]为了更全面地理解本公开内容及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中，相
同的附图标记表示相同的对象，并且在附图中：
[0024]图1示出了可以实现实施方式的数据处理系统的框图；
[0025]图2示出了机器人程序查看器的示例的屏幕截图；
[0026]图3示出了机器人参数和机器人信号的示例性查看器的屏幕截图；
[0027]图4示出了根据所公开的实施方式的机器人的多个机器人任务的并发模拟的示例的序列图；
[0028]图5示出了根据所公开的实施方式的用于促进虚拟环境中多个机器人的多个任务的并发模拟的流程图。
具体实施方式
[0029]下面讨论的图1至图5以及在本专利文件中用于描述本公开内容的原理的各种实施方式仅是说明的方式，并且不应以任何方式而被解释成限制本公开内容的范围。本领域技术人员将理解的是，本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过数据处理系统促进虚拟环境中多个机器人的多个任务的并发模拟的方法，其中，至少一个虚拟机器人被预计为通过对一组操作数并发执行一个对应的机器人运动程序和一组对应的机器人逻辑程序来并发模拟一个机器人运动任务和一组机器人逻辑任务；所述方法包括以下步骤：
‑
在所述多个机器人的多个机器人运动程序和多组机器人逻辑程序的并发执行期间，通过重复执行以下子步骤来暂停和恢复至少一个给定逻辑程序的执行：1)执行所述给定逻辑程序的运行；2)收集在所执行的运行中使用的操作数的子集；3)如果所收集的操作数中没有一个在执行运行中被修改，则暂停所述给定逻辑程序的执行，并且在所收集的操作数中的一个被修改时，恢复所述给定逻辑程序的执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于恢复被暂停的逻辑程序执行的触发器选自由以下组成的组：
‑
对于所述子集的每个单个使用的操作数的值改变的单个事件；
‑
对于所述子集的所有使用的操作数的值改变的单个事件；
‑
用于检测对于所述子集的每个使用的操作数的值改变的检查；
‑
关于定义操作数值改变的已变更位元的改变；
‑
用于检测使用的操作数子集的操作数中的一个的修改的任何其他实现。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，子步骤3)的所述给定逻辑程序的执行的暂停和恢复包括以下：
‑
注册关于所收集的操作数子集的事件；
‑
将所述给定逻辑程序置于睡眠模式；
‑
如果发生关于所注册的操作数的事件，则将所述给定逻辑程序从所述睡眠模式唤醒；
‑
注销所注册的操作数的子集。4.一种数据处理系统，包括：处理器；以及可访问的存储器，所述数据处理系统具体地配置成：
‑
在多个机器人的多个机器人运动程序和多组机器人逻辑程序的并发执行期间，通过重复执行以下来暂停和恢复至少一个给定逻辑程序的执行：1)执行所述给定逻辑程序的运行；2)收集在所执行的运行中使用的操作数的子集；3)如果所收集的操作数中没有一个在执行运行中被修改，则暂停所述给定逻辑程序的执行，并且在所收集的操作数中的一个被修改时，恢复所述给定逻辑程序的执行。5.根据权利要求4所述的数据处理系统，其中，用于恢复被暂停的逻辑程序执行的触发器选自由以下组成的组：
‑
对于所述子集的每个单个使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：摩西，
申请(专利权)人：西门子工业软件有限公司，
类型：发明
国别省市：