公开(公告)号：US6070109A

公开(公告)日：2000-05-30

申请号：US37446

申请日：1998-03-10

申请人： H. Dean McGee ,  Hadi A. Akeel ,  Chi-Keng Tsai ,  Eric Lee ,  Min-Ren Jean ,  Sai-Kai Cheng

发明人： H. Dean McGee ,  Hadi A. Akeel ,  Chi-Keng Tsai ,  Eric Lee ,  Min-Ren Jean ,  Sai-Kai Cheng

IPC分类号： B25J9/16 ,  G05B15/00 ,  G05B19/00

CPC分类号： B25J9/1692 ,  G05B2219/39009 ,  G05B2219/40621

摘要： A robot calibration system includes a calibration sensor that provides an indication of when a first reference point that remains fixed relative to a robot base is a fixed distance from a second reference point that is located on the robot arm. The robot arm is moved through a plurality of orientations and each time that the fixed distance between the two reference points is achieved, robot joint position information is determined. The preferred calibration sensor includes a string that extends between the two reference points and activates a signal generator each time that the string is taut as caused by the orientation of the robot arm. The generated signal indicates that the two reference points are separated by the fixed distance. The determined robot joint positions are then used to determine a calibration factor which varies depending on the needs of a particular situation. Example calibration factors are useful for correcting errors in robot kinematic information, locating the workcell reference frame and locating the tool center point reference frame.

摘要翻译： 机器人校准系统包括校准传感器，其提供关于何时相对于机器人基座保持固定的第一参考点与位于机器人手臂上的第二参考点的固定距离的指示。 机器人臂移动多个取向，并且每当实现两个参考点之间的固定距离时，确定机器人关节位置信息。 优选的校准传感器包括在两个参考点之间延伸的弦线，并且每当由于机器人手臂的取向引起弦线拉紧时激活信号发生器。 生成的信号表示两个参考点被分开固定距离。 然后，所确定的机器人关节位置用于确定根据特定情况的需要而变化的校准因子。 示例校准因子可用于校正机器人运动信息中的错误，定位工作单元参考系和定位刀具中心点参考系。

公开(公告)号：US06845295B2

公开(公告)日：2005-01-18

申请号：US10382387

申请日：2003-03-06

申请人： Sai-Kai Cheng ,  Di Xiao ,  Chi-Keng Tsai ,  H. Dean McGee ,  Min-Ren Jean

发明人： Sai-Kai Cheng ,  Di Xiao ,  Chi-Keng Tsai ,  H. Dean McGee ,  Min-Ren Jean

IPC分类号： B25J9/18 ,  G05B19/4103 ,  G06F19/00

CPC分类号： G05B19/4103 ,  G05B2219/34169 ,  G05B2219/40333

摘要： A method of controlling a robot (32) includes the steps of selecting an initial configuration from at least one of a first, second, and third sets to position a TCP at a starting point (44) along a path (33) and selecting a final configuration different than the initial configuration to position the TCP at an ending point (46). Next, the TCP moves from the starting point (44) while maintaining the initial configuration, approaches the singularity between a first point (48) and a second point (50), and selects one of the axes in response to reaching the first point (48). The angle for the selected axis is interpolated from the first point (48) to the second point (50). After the interpolation, the angles about the remaining axes are determined and positions the arms in the final configuration when the TCP reaches the second point (50) and moves to the ending point (46) while maintaining the final configuration.

摘要翻译： 一种控制机器人（32）的方法包括以下步骤：从第一，第二和第三组中的至少一个中选择初始配置，以沿着路径（33）在起点（44）定位TCP，并选择一个 最终配置与初始配置不同，以将TCP定位在终点（46）。 接下来，TCP在保持初始配置的同时从起始点（44）移动，接近第一点（48）和第二点（50）之间的奇异点，并且响应于到达第一点而选择一个轴 48）。 所选择的轴的角度从第一点（48）插入第二点（50）。 在插补之后，当TCP到达第二点（50）并移动到终点（46）同时保持最终配置时，确定关于剩余轴的角度并将臂定位在最终配置中。

公开(公告)号：US5331264A

公开(公告)日：1994-07-19

申请号：US048654

申请日：1993-04-15

申请人： Sai-Kai Cheng ,  H. Dean McGee ,  Chi-Ken Tsai ,  Hadi A. Akeel

发明人： Sai-Kai Cheng ,  H. Dean McGee ,  Chi-Ken Tsai ,  Hadi A. Akeel

IPC分类号： B25J9/18 ,  G05B19/416

CPC分类号： G05B19/416 ,  G05B2219/39195 ,  G05B2219/43029 ,  G05B2219/43099 ,  G05B2219/45104

摘要： A method and device of achieving motion cycle time reduction that takes motor capabilities, load inertia and gravity into account and, at the same time, produces acceptable tool tip vibration upon stopping. This cycle time reduction is especially applicable to short motions of a robot where the entire motion consists of acceleration and deceleration and there is no constant velocity region. The method and device provide open loop limiting factors for axis jerk, acceleration and velocity, taking into account robot position, payload and inertia.

摘要翻译： 实现运动周期时间缩短的方法和装置，其考虑电动机能力，负载惯量和重力，并且同时在停止时产生可接受的工具尖端振动。 该循环时间的减少特别适用于机器人的短运动，其中整个运动由加速和减速组成，并且没有恒定的速度区域。 考虑到机器人的位置，有效载荷和惯性，该方法和装置为轴加速度，加速度和速度提供了开环限制因素。

公开(公告)号：US06385508B1

公开(公告)日：2002-05-07

申请号：US09702571

申请日：2000-10-31

申请人： H. Dean McGee ,  Eric C. Lee ,  Robert V. Bauer ,  Peter J. Swanson ,  Sai-Kai Cheng ,  Chi-Keng Tsai ,  Yi Sun

发明人： H. Dean McGee ,  Eric C. Lee ,  Robert V. Bauer ,  Peter J. Swanson ,  Sai-Kai Cheng ,  Chi-Keng Tsai ,  Yi Sun

IPC分类号： G05B1904

CPC分类号： G05B19/423 ,  B25J9/0081 ,  G05B2219/39409 ,  G05B2219/39466 ,  G05B2219/39529 ,  G05B2219/40562

摘要： A method of teaching a robot a desired operating path and a lead-through teach handle assembly are disclosed. A mounting mechanism mounts the entire handle assembly to an arm of the robot. The handle assembly also includes a handle that is supported by the mounting mechanism. A robot operator utilizes the handle assembly and grasps the handle to apply an external force to move the robot arm, or the operator, without the handle assembly, directly holds a tool connected to the robot arm to apply the external force at the tool. The handle assembly is characterized by a universal joint that interconnects the handle and the mounting mechanism and that accommodates orientation changes of the handle relative to the mounting mechanism that result from translational and rotational movement of the robot arm as the user is teaching the robot. The external force applied at the tool is estimated with either a force sensor disposed on the handle assembly or by monitoring the torque of motors used to move the robot. Motion commands are generated in response to the estimated force to power assist the operator in moving the robot arm. During teaching of the robot, the operator selects either a translational operating mode which limits the movement imparted on the tool only to translational movement, or a rotational operating mode which limits the movement imparted on the tool only to rotational movement.

摘要翻译： 公开了一种向机器人教导期望的操作路径和引导教导手柄组件的方法。 安装机构将整个手柄组件安装到机器人的臂上。 手柄组件还包括由安装机构支撑的手柄。 机器人操作者利用手柄组件并抓握手柄以施加外力以移动机器人手臂或操作者而不用手柄组件，直接夹持连接到机器人手臂的工具以将外力施加在工具上。 手柄组件的特征在于，万向节将手柄和安装机构相互连接，并且当使用者正在教导机器人时，该手柄与安装机构相互相对于由机器人手臂的平移和旋转移动而相对于安装机构的方位变化。 通过设置在手柄组件上的力传感器或通过监测用于移动机器人的电动机的扭矩估计在工具处施加的外力。 响应于估计的动力来产生运动命令，以帮助操作者移动机器人手臂。 在机器人的教导期间，操作者选择将仅在刀具上施加的运动仅限于平移运动的平移操作模式，或仅将赋予刀具的运动限制为旋转运动的旋转操作模式。

公开(公告)号：US07860609B2

公开(公告)日：2010-12-28

申请号：US11381589

申请日：2006-05-04

申请人： Akihiro Yanagita ,  Jianming Tao ,  Tien L. Chang ,  Ho Cheung Wong ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Sai-Kai Cheng ,  Steven E. Nickel ,  Hadi Akeel

发明人： Akihiro Yanagita ,  Jianming Tao ,  Tien L. Chang ,  Ho Cheung Wong ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Sai-Kai Cheng ,  Steven E. Nickel ,  Hadi Akeel

IPC分类号： G06F19/00 ,  G06F15/16

CPC分类号： B25J9/1682 ,  B25J9/1669 ,  G05B2219/33097 ,  G05B2219/33144 ,  G05B2219/33274 ,  G05B2219/34397 ,  G05B2219/34398 ,  G05B2219/39129 ,  G05B2219/40307

摘要： A robot multi-arm control system includes robot controllers that communicate via a network to transmit synchronization information from a master controller to one or more slave controllers in order to coordinate manufacturing processes. The system accounts for the network communication delay when synchronizing the event timing for process and motion synchronization.

摘要翻译： 机器人多臂控制系统包括机器人控制器，其通过网络通信以将同步信息从主控制器传送到一个或多个从属控制器，以便协调制造过程。 同步处理和运动同步的事件定时时，系统会考虑网络通信延迟。

公开(公告)号：US06612449B1

公开(公告)日：2003-09-02

申请号：US09458295

申请日：1999-12-10

申请人： Ernest M. Otani ,  Donald S. Bartlett ,  Hadi A. Akeel ,  H. Dean McGee ,  Lupcho Najdovski ,  James C. Hobson ,  Stan H. McClosky ,  Robert V. Bauer, Jr. ,  Robert Frease

发明人： Ernest M. Otani ,  Donald S. Bartlett ,  Hadi A. Akeel ,  H. Dean McGee ,  Lupcho Najdovski ,  James C. Hobson ,  Stan H. McClosky ,  Robert V. Bauer, Jr. ,  Robert Frease

IPC分类号： B66C1110

CPC分类号： B66C23/005 ,  B25J5/02 ,  B25J13/085

摘要： An intelligent power assisted manual manipulator controllable by operator inputs from an operator for moving an object is provided. The manipulator includes a movable base supporting a lift mechanism for moving the object. The manipulator also includes at least one servomotor for actuating at least one of the movable base and the lift mechanism for moving the object. An operator control mechanism for receiving the operator inputs is supported on the lift mechanism. A plurality of force sensors are disposed between the operator control mechanism and the lift mechanism for sensing said operator inputs and actuating at least one of the at least one servomotor. The movable base includes an overhead rail defining a generally horizontal first axis and a carriage supported on the overhead rail and movable along the first axis. The lift mechanism includes a turret assembly supported on the carriage having a generally vertical second axis, and a generally horizontal third axis. The carriage has first and second elongated portions in opposing generally horizontal planes and third and fourth elongated portions in generally vertical planes. Oversize rollers on unhardened ways support the carriage. A main arm extends from the turret with the main arm being rotatable about the second and third axes. An attachment interface is supported by the main arm and adapted to support the object, the attachment interface having a fifth axis about which the attachment interface is rotatable. The manipulator is also adapted for lifting different objects having different weights. The arm has a portion opposite the pivotal connection adapted to support the object. A gravity balancer mechanism is adapted to support the different weights, and a motion servomotor is adapted to produce a movement of the arm by drivingly rotating the arm about the axis.

摘要翻译： 提供了一种由操作人员输入的用于移动物体的智能辅助手动操纵器。 操纵器包括支撑用于移动物体的提升机构的可动基座。 操纵器还包括至少一个伺服电动机，用于致动可移动底座和升降机构中的至少一个以移动物体。 用于接收操作员输入的操作者控制机构支撑在升降机构上。 多个力传感器设置在操作者控制机构和提升机构之间，用于感测所述操作者输入并且致动至少一个伺服电机中的至少一个。 可移动基座包括限定大致水平的第一轴线的架空导轨和支撑在顶架轨道上并可沿着第一轴线移动的滑架。 提升机构包括支撑在滑架上的具有大致垂直的第二轴线的转台组件和大致水平的第三轴线。 滑架具有在相对的大致水平的平面中的第一和第二细长部分以及在大致垂直的平面中的第三和第四细长部分。 无硬化方式的超大型滚轮支撑滑架。 主臂从转台延伸，主臂可围绕第二和第三轴线旋转。 附接界面由主臂支撑并且适于支撑物体，附件接口具有第五轴线，附件接口可围绕该第五轴线旋转。 操纵器还适于提升具有不同重量的不同物体。 臂具有与枢转连接相对的部分，其适于支撑物体。 重力平衡器机构适于支撑不同的重物，并且运动伺服电动机适于通过围绕轴线驱动地旋转臂来产生臂的运动。

公开(公告)号：US20080288109A1

公开(公告)日：2008-11-20

申请号：US11750082

申请日：2007-05-17

申请人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Ho Cheung Wong ,  Ian Orr ,  Richard Motley

发明人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Ho Cheung Wong ,  Ian Orr ,  Richard Motley

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J19/06

CPC分类号： B25J9/1666 ,  G05B19/4061 ,  G05B2219/39088 ,  G05B2219/39097

摘要： A synchronous high speed motion stop for a series of multi-top loaders residing on “n” controllers on one rail achieves effective detection of the servo-error status and shut off of the trailing controller's servo power within 3 ITP time. The control method reduces the unnecessary error recovery because it only shuts off its immediate trailing controller without aborting its leading controller, allowing the leading controller to complete the cycle tasks. The cascade control method produces a synchronous high-speed motion stop for the robots across the controllers and effectively prevents the collision between the robots.

摘要翻译： 一个轨道上“n”个控制器上的一系列多顶装载机的同步高速运动停止可以有效检测伺服误差状态，并在3 ITP时间内关闭拖尾控制器的伺服电源。 控制方法减少了不必要的错误恢复，因为它只会在不中断其前导控制器的情况下关闭其直接拖动控制器，从而允许前台控制器完成循环任务。 级联控制方法为机器人跨越控制器产生同步高速运动停止，并有效防止机器人之间的碰撞。

公开(公告)号：US08843234B2

公开(公告)日：2014-09-23

申请号：US12296992

申请日：2007-04-13

申请人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Hadi Abu Akeel

发明人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Hadi Abu Akeel

IPC分类号： G05B19/18 ,  B25J9/16

CPC分类号： B25J9/1674 ,  G05B2219/39083 ,  Y10S901/02

摘要： A system and method for controlling motion interference avoidance for a plurality of robots are disclosed, the system and method including a dynamic space check system wherein an efficiency of operation is maximized and a potential for interference or collision is minimized.

摘要翻译： 公开了一种用于控制多个机器人的运动干扰避免的系统和方法，所述系统和方法包括动态空间检查系统，其中操作效率最大化并且干扰或碰撞的可能性最小化。

公开(公告)号：US07211978B2

公开(公告)日：2007-05-01

申请号：US10872270

申请日：2004-06-18

申请人： Tien L. Chang ,  H. Dean McGee ,  Eric Wong ,  Sai-Kai Cheng ,  Jason Tsai

发明人： Tien L. Chang ,  H. Dean McGee ,  Eric Wong ,  Sai-Kai Cheng ,  Jason Tsai

IPC分类号： B25J3/00 ,  B25J9/00 ,  G05B19/423 ,  G05B19/18 ,  G06F9/46

CPC分类号： G05B19/427 ,  B25J9/1669 ,  G05B2219/36454 ,  G05B2219/37572 ,  G05B2219/39083 ,  G05B2219/39122 ,  G05B2219/39135 ,  G05B2219/39136 ,  G05B2219/39445

摘要： A system for performing the method of this invention includes a leader having a robot arm able to articulate about first axes and supporting an end effector. A follower includes a robot arm able to articulate about respective second axes. Servo motors articulate the leader arm about the first axes and the follower arm about the second axes. A user interface allows a user to jog the arm of the leader and to program movement of the arms for automatic execution such that the end effector reaches predetermined positions. A controller, operatively connected to the servo motors and the user interface, controls operation of the servo motors, moves the arm of the leader in accordance with the programmed movement, and moves the arm of the follower such that it tracks or mirrors movement of the leader.

摘要翻译： 用于执行本发明的方法的系统包括具有能够围绕第一轴线铰接并支撑端部执行器的机器人臂的引导件。 跟随器包括能够关于相应的第二轴线铰接的机器人手臂。 伺服电动机围绕第一轴线和从动臂围绕第二轴线连接引导臂。 用户界面允许用户对所述引导件的臂进行点动，并且编程所述臂的移动以进行自动执行，使得所述末端执行器到达预定位置。 控制器可操作地连接到伺服电动机和用户接口，控制伺服电机的操作，根据编程的运动移动引导器的臂，并移动跟随器的臂，使其跟踪或反映 领导。

公开(公告)号：US08046102B2

公开(公告)日：2011-10-25

申请号：US11750082

申请日：2007-05-17

申请人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Ho Cheung Wong ,  Ian Orr ,  Richard Motley

发明人： Jianming Tao ,  H. Dean McGee ,  Chi-Keng Tsai ,  Ho Cheung Wong ,  Ian Orr ,  Richard Motley

IPC分类号： B25J9/16 ,  B25J19/06

CPC分类号： B25J9/1666 ,  G05B19/4061 ,  G05B2219/39088 ,  G05B2219/39097

摘要： A synchronous high speed motion stop for a series of multi-top loaders residing on “n” controllers on one rail achieves effective detection of the servo-error status and shut off of the trailing controller's servo power within 3 ITP time. The control method reduces the unnecessary error recovery because it only shuts off its immediate trailing controller without aborting its leading controller, allowing the leading controller to complete the cycle tasks. The cascade control method produces a synchronous high-speed motion stop for the robots across the controllers and effectively prevents the collision between the robots.

摘要翻译： 一个轨道上“n”个控制器上的一系列多顶装载机的同步高速运动停止可以有效检测伺服误差状态，并在3 ITP时间内关闭拖尾控制器的伺服电源。 控制方法减少了不必要的错误恢复，因为它只会在不中断其前导控制器的情况下关闭其直接拖动控制器，从而允许前台控制器完成循环任务。 级联控制方法为机器人跨越控制器产生同步高速运动停止，并有效防止机器人之间的碰撞。