2-4.jpg

Программный интерфейс для удалённого 
управления промышленными роботами KUKA

Промышленные роботы-манипуляторы фирмы KUKA предназначены для выполнения технологических операций по предварительно написанной программе на специальном языке KRL. Программа робота может проверять наличие внешних управляющих сигналов и, в зависимости от их состояния, переходить на заданные ветви алгоритма. Однако контроль выполнения программы и состояния системы управления роботом осуществляет оператор с помощью штатного пульта управления KUKA smartPAD. 

При решении исследовательских задач, где направление и характер движения робота не могут быть определены заранее, применение промышленных роботов-манипуляторов KUKA затруднено. Основной технической проблемой в этом случае является задача внешнего (удаленного) контроля положения робота и состояния системы управления. Эта проблема частично решается с помощью ряда программных пакетов, расширяющих возможности системы управления роботом:

  • KUKA Ethernet KRL

  • KUKA RobotSensorInterface

  • KUKAVARPROXY

Пакет Ethernet KRL предназначен для обмена данными между KRL-программой и внешними устройствами (компьютерами, «умными» датчиками и т.п.). Возможности этого программного пакета полностью опираются на алгоритм KRL-программы, в коде которой должны быть отдельно прописаны строки запросов данных из сети или отправки данных в сеть. Технология обмена данными с помощью Ethernet KRL в общем случае не предоставляет способа контроля робота и выхода из аварийных ситуаций. При возникновении каких-либо проблем (столкновений, перегрузки и т.д.), оператор робота будет вынужден использовать пульт управления smartPAD для их решения.

Схожими возможностями обладает фирменный пакет RobotSensorInterface. Его основное назначение – точная корректировка траектории в процессе движения робота. Как и Ethernet KRL, работа данного программного пакета опирается на выполняющуюся KRL-программу.

Третий продукт – KUKAVARPROXY, разработанный итальянской фирмой IMTS, встраивается в межпрограммный обмен системы управления и позволяет проводить чтение и запись глобальных переменных языка KRL вне зависимости от того, выполняется ли в данный момент KRL программа или нет . Программа KUKAVARPROXY имеет ряд функциональных ограничений и написана на языке Visual Basic образца 1998 года, что требует от оператора системы управления навыков по установке и регистрации специальных программных компонентов. Кроме того, среди значимых недостатков программы можно отметить отсутствие функций контроля выполнения KRL-программы и информирования удаленной системы о причинах возникновения ошибок.

Для устранения недостатков KUKAVARPROXY и выявления всех функциональных возможностей сервисных программных подсистем KUKA был создан новый программный продукт – C3 Bridge Interface. Разработанная программа обладает следующими преимуществами:

  • обладает совместимостью с KUKAVARPROXY, что позволяет использовать новый продукт с уже имеющимися сторонними программными решениями;

  • позволяет управлять ходом выполнения KRL-программы и контролировать состояние робота в любой момент времени;

  • обладает высоким быстродействием за счет реализации на Visual C++ и не требует установки дополнительных программных библиотек в систему управления;

  • не имеет ограничений на количество одновременных сетевых подключений и время подключения в режиме простоя.

Для подтверждения корректности функционирования создаваемого программного продукта, была разработана программа «Контрольная панель KUKA» (или C3 Control Panel), позволяющая выводить координаты текущего положения робота и управлять перемещением отдельных осей.

Созданные программные продукты позволили реализовать алгоритмы ручного управления роботом с контролем скорости перемещения и обратной связью.

Репозиторий проекта на GitHub: https://github.com/ulsu-tech/c3bridge-server
Список версий: https://github.com/ulsu-tech/c3bridge-server/blob/master/CHANGELOG.md
Документация на протокол обмена данными: https://github.com/ulsu-tech/c3bridgeserver/raw/master/documents/C3%20Bridge%20Interface%20Protocol%201.3.pdf
Скачать версию 1.3.0 (Open Source): https://github.com/ulsu-tech/c3bridge-server/releases/download/v1.3.0/C3.Bridge.1.3.0.zip
 

C3 Control Panel

C3 Easy Control

Репозиторий проекта на GitHub: https://github.com/ulsu-tech/c3bridge-easy
Скачать версию 1.0.2 (Freeware): https://github.com/ulsu-tech/c3bridge-easy/releases/download/v1.0.2/C3.Easy.Control.1.0.2.zip

Информационные ресурсы

Тема C3 Bridge Interface Server на ROBOT-FORUM.com:  https://www.robot-forum.com/robotforum/thread/35861-c3-bridge-interface-server/
Тема C3 Easy Control (Remote Program Manager and SVG Converter) на ROBOT-FORUM.com: https://www.robot-forum.com/robotforum/thread/37794-c3-easy-control-remote-program-manager-and-svg-converter/
Видео KUKA C3 Bridge Interface (High-Speed Jogging): https://www.youtube.com/watch?v=6B0ht7nvSyM
Видео C3 Bridge Interface to control Kuka robots: https://www.youtube.com/watch?v=VbUE_eSHdAg

Публикации

Д.С. Лавыгин, В.В. Левщанов, В.В. Приходько. Программный интерфейс для удалённого управления промышленными роботами KUKA. Труды 31-й Международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». 28-29 сентября 2020 года, Санкт-Петербург. Стр. 73-77.
https://er.rtc.ru/images/docs/2020/Proceedings_ER-2020.pdf

C3 Bridge Interface Server