Brevet FR3081117A1 — publié le 20191122

DISPOSITIF PORTATIF DE COMMANDE D'UN ROBOT DESCRIPTION Domaine technique La présente invention se rapporte à un dispositif portatif de commande d'un robot. Un tel dispositif est destiné à programmer les déplacements des différents équipements du robot. Etat de la technique Un robot industriel est un système ayant plusieurs bras à l'image d'un bras humain souvent composé de six degrés de liberté, trois axes destinés au positionnement et trois axes à l'orientation permettant de déplacer et d'orienter un outil dans un espace de travail donné. Un robot se compose d'une partie mécanique, le bras lui-même, d'une armoire de commande composée d'une unité centrale qui pilote les parties électroniques de commande d'un ou plusieurs axes qui assure l'asservissement, de variateurs de vitesses et d'un langage de programmation spécialisé qui permet de commander le robot, qui intègre un compilateur de coordonnées pour transformer une valeur cartésienne en données codeur moteur. La programmation est la principale caractéristique qui différencie un robot d'un automate programmable. Programmer un robot consiste à lui indiquer et paramétrer les mouvements qu'il doit réaliser. Pour cela, il faut utiliser un langage spécifique à chaque constructeur de robot. Les robots peuvent être dotés d'instruments de mesure et d'appréciation permettant au programme du robot de décider du mouvement le mieux adapté aux conditions extérieures. Il existe deux modes de programmation d'un robot. La programmation hors ligne se fait via un ordinateur. La programmation manuelle est réalisée par l'intermédiaire d'un pupitre de programmation déporté, il est 2 utilisé ponctuellement notamment pour la reprise de points au pied du robot. Pour programmer hors ligne ou manuellement le robot, l'opérateur doit connaitre le langage de programmation du robot et avoir des connaissances en robotique. Par ailleurs, le langage de programmation 5 d'un robot est spécifique au fabriquant du robot. Un opérateur non formée à la robotique ne peut pas prendre la main sur un robot sans avoir de formation sur le langage d'instruction à mettre en place pour permettre au robot de fonctionner. 10 Description de l'invention La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients précédemment cités, en proposant un dispositif portatif de commande de robot permettant une programmation sans passer par le langage de programmation du robot. 15 Pour cela un aspect de l'invention concerne un dispositif portatif de commande d'un robot, le robot comprenant au moins un bras et/ou un outil et une unité de commande, caractérisé en ce que le dispositif comprend un boitier de commande connecté à l'unité de commande du robot, une interface utilisateur comprenant un écran, au moins un actuateur 20 multidirectionnel et des moyens de communication, le boitier de commande comprend des moyens de communication et une mémoire sur laquelle est stocké un module de création d'instruction de commande du bras du robot à partir d'informations générées sur l'interface utilisateur, ces informations étant transmises à l'unité de commande du robot via les 25 moyens de communication pour déclencher au moins un déplacement du bras du robot et/ou de l'outil. Ainsi, un utilisateur pourra, grâce à l'interface utilisateur du dispositif selon l'invention, commander un robot sans connaitre les instructions ou commandes précises puisque le module de création d'instruction de 30 commande génèrera ces commandes à sa place. La connaissance du 3 langage de programmation n'est donc plus indispensable pour commander le robot et/ou l'outil. Selon un autre mode de réalisation, la mémoire du boitier de commande comprend un module d'interprétation des instructions du robot 5 de sorte à transmettre via les moyens de communication et afficher sur l'écran de l'interface utilisateur, au moins une donnée du bras du robot telle que sa position, sa trajectoire et/ou sa vitesse de déplacement. Selon un autre mode de réalisation, le module de création de commande du robot comprend un premier sous-module pour créer une 10 commande de déplacement/orientation du bras du robot à partir de la saisie de valeurs numérique sur l'interface utilisateur. Selon un autre mode de réalisation, le module de création de commande du robot comprend un deuxième sous-module pour créer une commande de déplacement/orientation du bras du robot partir de 15 l'enregistrement du déplacement d'au moins l'actuateur multidirectionnel. Selon un autre mode de réalisation, le module de création de commande du robot comprend un troisième sous-module pour créer une commande de déplacement/orientation du bras du robot à partir de la saisie d'une trajectoire sur l'écran de l'interface utilisateur. 20 Selon un autre mode de réalisation, l'écran est amovible de l'interface utilisateur et comprend des moyens de communication avec l'interface utilisateur. Selon un autre mode de réalisation, l'écran est un écran tactile. Selon un autre mode de réalisation, les moyens de communication de 25 l'interface utilisateur et du boitier de commande sont des moyens de communication sans fils. La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques 30 possibles. 4 Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 Brève description des figures - La figure 1 représente une vue schématique d'un robot équipé du dispositif selon l'invention. - La figure 2 représente un diagramme représentant architecture générale de l'invention. 10 Description détaillée Comme représenté à la figure 1, le dispositif 3 portatif de commande d'un robot 1 permet de programmer les mouvements du bras 10 et/ou de l'outil (non représenté) du robot 1. Le bras 10 du robot est un système 15 articulé semblable à un bras humain. Le robot 1 comprend également une unité de commande 11 ou contrôleur. L'unité de commande 11 du robot 1 permet de contrôler le robot et intègre notamment : - Un calculateur pour le contrôle des mouvements et de la cellule ; il permet de transformer une valeur cartésienne en données codeur moteur 20 pour assurer les déplacements du bras 10. - Une alimentation des moteurs bras. Le robot 1 comprend également un pupitre 12 permettant de réaliser la programmation manuelle du robot 1. Le dispositif 3 portatif de commande d'un robot 1 selon l'invention 25 comprend essentiellement, boitier de commande 2 ou automate programmable connecté à l'unité de commande 11 du robot et une interface utilisateur 3 portable. Le boitier de commande 2 est relié par intermédiaire du bus de communication au calculateur de l'unité de commande 11 du robot. L'interface utilisateur 3 et le boitier de commande 30 2 comprennent respectivement des moyens de communication sans fil 20, 5 33 tels que par exemple dans moyens de connexion WIFI. Toutefois, des moyens de communication fillaires pourraient être utilisés. L'interface utilisateur 3 comprend par exemple un écran d'affichage 31 et au moins un actuateur multidirectionnel 32. L'écran d'affichage 31 5 permet notamment, d'enregistrer ou de modifier des trajectoires du bras 10 par l'intermédiaire de flèches directionnelles présentent sur l'écran d'affichage 31. L'écran d'affichage 31 permet d'afficher des données relatives à la position, la trajectoire et/ou la vitesse du bras du robot récupérer par le 10 boitier de commande 2. Selon un mode de réalisation, l'écran d'affichage 31 est amovible et comprend une batterie et des moyens de communication sans fil avec l'interface utilisateur 3. De même, l'écran d'affichage 31 peut être un écran tactile. 15 Le(s) actuateur(s) multidirectionnel(s) 32 sont par exemple des manettes pouvant se déplacer selon au moins deux axes. Selon l'invention, les actuateurs multidirectionnels 32 permettent notamment d'enregistrer et de modifier des trajectoires du bras du robot. En référence à la figure 2, de façon connu en soit, le calculateur 100 20 de l'unité de commande 11 du robot 1 assure plusieurs fonctions 101 à 105 et en particulier, la génération de trajectoire 102, le contrôle de la vitesse du robot 103, la contrôle de vitesse 104 du bras 11 et contrôle 105 des différents capteurs et moteurs du robot ainsi que la gestion de l'application robotique 101. 25 Selon l'invention, le boitier de commande 2 est relié à l'unité de commande 11 du robot et plus particulièrement au calculateur 100. Le boitier de commande 2 assure la création des instructions exécutables par le calculateur 100 et correspondant à des informations notamment de déplacement déplacements du bras 11 du robot 1 créée sur l'interface 30 utilisateur 3. 6 Le boitier de commande 2 étant connecté au calculateur 100 du robot il peut également transmettre des données du robot 1 telles que la position la vitesse et/ou la trajectoire du bras 10 du robot 1 vers l'interface utilisateur. 5 Ainsi, la mémoire du boitier 2 de commande comprend un module de création d'instruction de commande du bras 10 et/ou de l'outil du robot 1 à partir d'informations générées sur l'interface utilisateur, ces information étant transmises à l'unité de commande 11 du robot 1 via les moyens de communication sans fils 20, 33 pour déclencher au moins un déplacement 10 du bras 11 du robot 1. Ce module de création d'instruction agit comme un émulateur entre l'interface utilisateur 3 et le calculateur 100 du robot 1. De façon symétrique, la mémoire du boitier de commande 2 comprend un module d'interprétation des instructions du robot 1 généré par le calculateur 100 de sorte à transmettre via les moyens de 15 communication 20, 33 et afficher sur l'écran 31 de l'interface utilisateur 3, au moins une donnée du bras 10 du robot 1 telle que sa position, sa trajectoire et/ou sa vitesse de déplacement. Ainsi, le boitier de commande 2 agit comment un émulateur entre le calculateur 100 du robot 1 et l'interface utilisateur 3 pour assurer une 20 transcription à la fois des données du robots vers l'interface utilisateur et des instructions saisies sur l'interface utilisateur 3 vers le calculateur 100 du robot 1. L'utilisateur de l'interface 3 n'est donc plus tenu de connaitre les instructions de commandes du robot mais utilise des commandes standards (déplacement des actuateurs multidirectionnel 32, utilisation de 25 l'écran tactile 31) de l'interface utilisateur 3 pour programmer le déplacement du bras 10 du robot 1. La connaissance du langage de programmation défini par le calculateur 100 de l'unité de commande 11 du robot 1 n'est plus nécessaire. Par ailleurs, dans la mesure où le boitier de commande 2 est 30 programmable il est possible d'y intégrer plusieurs type de modules de création de commandes et de modules d'interprétation des instructions 7 pour différents robots 1. Chaque module sera adapté au langage de programmation d'un type de robot. Ainsi, une même interface utilisateur 3 pourrait être utilisée pour commander des robots de conception, langage, marque différente sans qu'il soit nécessaire à l'utilisateur de connaitre 5 chaque mode de programmation. Selon une variante de réalisation de l'invention, le module de création de commande du robot 1 comprend plusieurs sous-modules. Chacun des sous-modules est dédié à la réalisation d'une action sur le robot 1 en fonction d'un type d'action sur l'interface utilisateur. 10 Ainsi, un premier sous-module crée une instruction/commande de déplacement/orientation du bras 10 du robot 1 à partir de la saisie de valeurs numérique sur l'interface utilisateur 3. Un deuxième sous-module crée une instruction/commande de déplacement/orientation du bras du robot partir de l'enregistrement du 15 déplacement du ou des actuateurs multidirectionnels 32. Un troisième sous-module crée une commande de déplacement/orientation du bras du robot à partir de la saisie d'une trajectoire sur l'écran 31 de l'interface utilisateur 3. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations 20 évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les moyens de communication 33 de l'interface utilisateur 3 peuvent être adaptés pour communiquer avec plusieurs boitier de commande 2. Ainsi, il est possible 25 de commander plusieurs robots 1, éventuellement utilisant des langages différents à partir d'une REVENDICATIONS1. Dispositif portatif de commande d'un robot, le robot (1) comprenant au moins un bras (10) et/ou un outil et une unité de commande (11), caractérisé en ce que le dispositif comprend un boitier de commande (20) connecté à l'unité de commande (11) du robot (1), une interface utilisateur (3) comprenant un écran (31), au moins un actuateur multidirectionnel (32) et des moyens de communication (33), le boitier de commande comprend des moyens de communication sans fil (20) et une mémoire sur laquelle est stocké un module de création d'instruction de commande du bras du robot à partir d'informations générées sur l'interface utilisateur (3), ces informations étant transmises à l'unité de commande (11) du robot via les moyens de communication (20, 33) pour déclencher au moins un déplacement du bras (10) du robot (1) et/ou de l'outil. 2. Dispositif portatif de commande d'un robot selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la mémoire du boitier de commande (2) comprend un module d'interprétation des instructions du robot de sorte à transmettre via les moyens de communication (20, 33) et afficher sur l'écran de l'interface utilisateur, au moins une donnée du bras du robot telle que sa position, sa trajectoire et/ou sa vitesse de déplacement. 3. Dispositif portatif de commande d'un robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de création de commande du robot comprend un premier sous-module pour créer une commande de déplacement/orientation du bras du robot à partir de la saisie de valeurs numérique sur l'interface utilisateur. 4. Dispositif portatif de commande d'un robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de création 9 de commande du robot comprend un deuxième sous-module pour créer une commande de déplacement/orientation du bras du robot partir de l'enregistrement du déplacement d'au moins l'actuateur multidirectionnel. 5 5. Dispositif portatif de commande d'un robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de création de commande du robot comprend un troisième sous-module pour créer une commande de déplacement/orientation du bras du robot à partir de la saisie d'une trajectoire sur l'écran de l'interface utilisateur. 10 6. Dispositif portatif de commande d'un robot selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran (31) est amovible de l'interface utilisateur (3) et comprend des moyens de communication avec l'interface utilisateur (3). 15 7. Dispositif portatif de commande d'un robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran (31) est un écran tactile. 20 8. Dispositif portatif de commande d'un robot selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de communication (20, 33) de l'interface utilisateur (3) et du boitier de commande (20) sont des moyens de communication sans fils. 25 30