PROCEDIMIENTO DE INTERCAMBIO DE DATOS ENTRE SISTEMAS DE MANDO DE MAQUINAS, Y EN PARTICULAR DE ROBOTS.

Procedimiento de intercambio de datos entre sistemas de mando de máquinas,

y en particular de robots, donde un primer sistema de mando genera una instrucción a transmitir con datos a enviar a un segundo sistema de mando y con una identificación que representa a este segundo sistema de mando, se dota a la instrucción a transmitir de una identificación del primer sistema de mando y el primer sistema de mando envía la instrucción a transmitir al segundo sistema de mando, y donde el segundo sistema de mando evalúa los datos de la instrucción y el segundo sistema de mando le da una comunicación de retorno al primer sistema de mando, estando dicho procedimiento caracterizado por el hecho de que el segundo sistema de mando compila los datos recibidos en un código interno

Procedimiento de intercambio de datos entre sistemas de mando de máquinas, y en particular de robots.

La invención se refiere a un procedimiento de intercambio de datos entre sistemas de mando de máquinas, y en particular de robots.

La transmisión de datos entre sistemas de mando de máquinas se efectúa en la actualidad tan sólo a través de conexiones directas, ya sea en forma de entradas y salidas directamente cableadas, o bien a través de sistemas de bus de campo para la transferencia de datos, mientras que las órdenes no son transmisibles de esta manera. Las órdenes deben darse a través de elementos de operador o de un ordenador central. Los datos correspondientes son transmitidos directamente como tales entre ambos sistemas de mando.

La técnica existente hasta la fecha es complicada, puesto que deben preverse las entradas/salidas físicas o el sistema de bus de campo. Debe establecerse una coincidencia en ambos sistemas de mando, para que las respectivas entradas/salidas tengan los mismos significados. Puesto que los sistemas de mando de ordinario no se comunican directamente a través de bus de campo, sino a través de un PLC (controlador lógico programable) de la instalación intercalado, en este PLC debe respetarse una correspondencia 1:1 de las entradas/salidas. Si debe ampliarse la comunicación entre los sistemas de mando, esto implica una modificación de los programas de mando de la configuración de entrada y salidas (adicionales palabras de bus de campo, líneas adicionales para las entradas/salidas físicas, adicional esfuerzo de programación en el lado del PLC).

El impreso "H. Asama et al.", Proceedings of IEEE/RSJ, International Workshop on Intelligent Robots and Systems I ROS (1991), páginas 1215-1220, describe un procedimiento de intercambio de datos entre sistemas de mando de máquinas ("ordenadores portátiles" y servoelectrónica en "robots móviles") donde un primer sistema de mando genera una instrucción a transmitir con datos a enviar a un segundo sistema de mando y con una identificación que representa a este segundo sistema de mando, donde se dota a la instrucción a transmitir de una identificación del primer sistema de mando y el primer sistema de mando envía la instrucción a transmitir al segundo sistema de mando, donde el segundo sistema de mando evalúa de los datos de la instrucción y el segundo sistema de mando le da una comunicación de retorno al primer sistema de mando.

La invención persigue la finalidad de superar las desventajas mencionadas y posibilitar en particular una simplificación y una sencilla ampliabilidad de la comunicación entre dos o más sistemas de mando, debiendo quedar considerablemente excluidas las capas intermedias cargadas de errores.

Según la invención la finalidad mencionada es alcanzada con un procedimiento de la clase mencionada al comienzo, donde un primer sistema de mando genera una instrucción a transmitir con datos a enviar a un segundo sistema de mando y con una identificación que representa a este segundo sistema de mando, se dota a la instrucción a transmitir de una identificación del primer sistema de mando y el primer sistema de mando envía la instrucción a transmitir al segundo sistema de mando, y donde el segundo sistema de mando evalúa los datos de la instrucción y el segundo sistema de mando le da una comunicación de retorno al primer sistema de mando, estando dicho procedimiento caracterizado por el hecho de que el segundo sistema de mando compila los datos recibidos en un código interno.

La invención prevé una instrucción de una línea que además de los datos propiamente dichos a transmitir (estados físicos y/u órdenes de mando) contiene una identificación del sistema de mando receptor. Gracias a ello se logra una sencilla ampliabilidad de la comunicación mediante órdenes libremente programables como parámetros de la instrucción de mando (órdenes en cadena), gracias a lo cual es también posible una incrementada transparencia en el programa de usuario mediante el uso de órdenes libremente programables como parámetros de las instrucciones y con ello el uso de correspondientes nombres para las órdenes en lugar de designaciones de E/S. Mediante la invención resulta muy sencilla la ampliabilidad, pues únicamente debe declararse una nueva variable global, que puede ser entonces usada en el sistema de mando receptor, pues el mismo puede manipular cualquier variable global. La ampliabilidad no queda limitada por los recursos de hardware. Además de datos, o sea en particular además de estados físicos, pueden transmitirse así también órdenes. Mediante la invención la transmisión de datos y órdenes puede hacerse de manera flexible y sin una aparatosidad de hardware y de software en régimen de intercambio de robots a robots sin establecimiento de una jerarquía, lo cual es una condición previa necesaria para la cooperación directa de robots en sí pariguales. Una ventaja adicional radica en el hecho de que la transmisión se produce sincrónicamente, de forma tal que el iniciador de la transmisión recibe una comunicación de retorno directa sobre el éxito de la acción, y tan sólo puede seguir trabajando cuando la orden fue ejecutada en el lado contrario. Mediante la invención, con una asignación de valor no tan sólo pueden transmitirse sencillamente datos, sino que también pueden manipularse de manera totalmente apropiada estados del sistema, como la imposición de una modalidad de funcionamiento por pasos o la realización de una selección de frase en el otro programa.

En un perfeccionamiento preferido de la invención está previsto que la orden a transmitir sea formateada como comunicación de UDP, formateándose también como comunicación de UDP en particular la comunicación de retorno del segundo sistema de mando. Finalmente está previsto según la invención que el primer sistema de mando no envíe una instrucción a transmitir a otro sistema de mando hasta haber recibido de éste una comunicación de retorno de que el segundo sistema de mando está listo para la ejecución de una instrucción. Además la instrucción a transmitir puede contener como constante o variable tanto la identificación del sistema de mando al cual va dirigida como los datos a transmitir.

Adicionales ventajas y características de la invención se desprenden de las reivindicaciones y de la siguiente descripción, en la que se aclara en detalle un ejemplo de realización de la invención haciendo referencia al dibujo. Las distintas figuras muestran lo siguiente:

La Fig. 1, una representación esquemática de varios sistemas de mando que cooperan entre sí;

la Fig. 2, el desarrollo básico del procedimiento según la invención para el intercambio de datos entre dos sistemas de mando; y

la Fig. 3, una representación más exacta del procesamiento de los datos a intercambiar entre sistemas de mando en último lugar.

La Figura 1 muestra a título de ejemplo cuatro sistemas de mando 1 a 4 que cooperan entre sí, a los cuales les están asignadas sendas direcciones inequívocas, como la IP="192.0.1.1" para el sistema de mando 1. Cada sistema de mando 1 a 4 contiene un ordenador 1.1 en el que se desarrolla un programa de mando para una máquina, y en particular para un robot gobernado por el respectivo sistema de mando. Además de ello, cada sistema de mando contiene un controlador de Ethernet 1.2 a 4.2, así como una tarjeta de red 1.3 a 4.3 para la comunicación con una red 5 a través de la cual los sistemas de mando 1 a 4 quedan en comunicación entre sí ya sea directamente o bien a través de un conmutador (switch). No están representadas las memorias contenidas en un sistema de mando, tales como memorias de sólo lectura, memorias volátiles, etc., así como los periféricos, tales como en particular los aparatos de entrada y salida.

Para el intercambio de datos entre dos sistemas de mando 1 y 2, primeramente un programa de mando que corre en el primer sistema de mando genera una instrucción a transmitir, que por un lado contiene los datos a transmitir, tales como parámetros físicos del robot asignado al primer sistema de mando o bien también instrucciones para la modificación de parámetros físicos en un robot asignado al segundo sistema de mando. La instrucción a transmitir contiene además de ello la dirección del sistema de mando al que deben transmitirse los datos o las instrucciones generados mediante el programa que corre en el primer ordenador. Además se dota a esta instrucción de la dirección propia del emisor. Esta comunicación es entonces transmitida como comunicación de UDP a través de la red al segundo sistema de mando (Figura...

1. Procedimiento de intercambio de datos entre sistemas de mando de máquinas, y en particular de robots, donde un primer sistema de mando genera una instrucción a transmitir con datos a enviar a un segundo sistema de mando y con una identificación que representa a este segundo sistema de mando, se dota a la instrucción a transmitir de una identificación del primer sistema de mando y el primer sistema de mando envía la instrucción a transmitir al segundo sistema de mando, y donde el segundo sistema de mando evalúa los datos de la instrucción y el segundo sistema de mando le da una comunicación de retorno al primer sistema de mando, estando dicho procedimiento caracterizado por el hecho de que el segundo sistema de mando compila los datos recibidos en un código interno.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la instrucción a transmitir es formateada como comunicación de UDP.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la comunicación de retorno del segundo sistema de mando es formateada como comunicación de UDP.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que cuando los datos transmitidos contienen una orden de mando, el segundo sistema de mando la ejecuta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el primer sistema de mando no envía una instrucción a transmitir a otro sistema de mando hasta haber recibido de éste una comunicación de retorno de que el segundo sistema de mando está listo para la ejecución de una instrucción.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la instrucción a transmitir puede contener como constante o como variable tanto la identificación del sistema de mando al que se dirige como los datos a transmitir.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por órdenes para la selección de un programa en el segundo sistema de mando (RUN-ProgName ()), la reinicialización de un programa del segundo sistema de mando (RESET), el descarte de un programa del segundo sistema de mando (CANCEL), asignaciones de valor y/u órdenes de mantenerse a la espera de recibir valores booleanos.