具有移动基座和操纵器的机器人的制作方法

本发明涉及一种具有移动基座和布置在基座上的操纵器的机器人，以及一种用于控制该机器人的方法和一种用于执行该方法的计算机程序产品。

背景技术

例如，由专利文献de102012208095a1已知一种机器人，其具有一移动基座和一布置在该移动基座上的、机器人臂形式的操纵器。

在这种情况下，通常需要将移动基座预先恰当地定位，以使例如需要由机器人加工的部件位于操纵器的工作区域中，随后在现在不运动的基座中仅操纵器运动。

然而，到目前为止，仅利用了移动机器人的部分潜力。

技术实现要素：

本发明的目标在于改善移动机器人的运行，特别是改善对移动机器人的编程。

本发明的目的目标通过一种具有权利要求1所述特征的方法来实现。权利要求16、17保护一种具有控制器的机器人和一种用于执行所述方法的计算机程序产品。优选的扩展方案由从属权利要求给出。

根据本发明的一种实施方式，(移动)机器人包括：具有运动驱动机构的移动基座；布置在该基座上的、具有调节驱动机构的操纵器；和控制器，在一种扩展方案中，该控制器可以全部或部分地布置在基座上。

在一种实施方式中，移动基座具有与运动驱动机构耦接的底盘，特别是轮底盘，其具有一个或多个与运动驱动机构耦接的(驱动)轮和/或一个或多个无驱动的轮。在一种扩展方案中中，一个或多个(驱动和/或无驱动的)轮是全向轮，特别是所谓的mecanum轮。附加地或替代地，在一种实施方式中，一个或多个(驱动和/或无驱动)轮可以被动地或者主动地或通过运动驱动机构的转向驱动器枢转或转向。类似地，在一种实施方式中，移动基座可以具有：气垫式的、履带式的或链式的底盘；带有两个或更多个腿的行走装置或机构；飞行驱动器等。在一种实施方式中，移动基座相对于机器人或基座的环境，特别是相对于机器人或基座的环境的地面具有一个、两个或三个平移自由度和/或一个、两个或三个旋转自由度，在这种情况下，移动基座通过运动驱动机构是可主动运动的或者被移动。因此，移动基座可以特别是轨道式地或者说轨道引导地或自由地运动，特别是可以水平横向地和/或纵向地自由行进和/或围绕垂直线可转动地或可偏转的。类似地，在一种实施方式中，移动机器人可以是人形的、蜘蛛形的或类似的机器人，或者其移动基座是两个或更多个腿或一飞行机器人，或者其移动基座具有飞行驱动器，特别是具有一个或多个旋转翼，例如可以是直升飞机平台或无人机平台。在一种实施方式中，运动驱动机构具有一个或多个驱动器，特别是电动或液压马达。

在一种实施方式中，操纵器具有一个或多个、特别是至少四个、特别是五个、特别是正好六个或至少六个、特别是至少七个的关节或轴或自由度，它们可以通过调节驱动机构来操纵或运动或调节，操纵器特别可以是机器人臂。在一种实施方式中，一个或多个关节或轴是转动关节或转动轴，和/或一个或多个关节或轴是滑动关节或线性轴。在一种实施方式中，操纵器具有一(相对于基座)远端的端部凸缘；在一种扩展方案中，末端执行器，特别是工具，特别是机械的、气动的和/或磁性的夹持器，特别是可拆卸地可固定在该端部凸缘上，特别是被固定在该端部凸缘上。在一种实施方式中，调节驱动机构具有一个或多个驱动器，特别是电动马达或液压马达。

在一种实施方式中，控制器特别是无线地或有线地与运动驱动机构和/或调节驱动机构相连接，并且特别是被硬件技术和/或软件技术地、特别是编程技术地设计用于执行此处所描述的方法。

根据本发明的一种实施方式，用于控制机器人的方法包括以下步骤：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动，或者在执行特定于操纵器上的参照物的额定运动时，或者使特定于操纵器上的参照物(在公差的范围内或尽可能地)执行或寻求执行额定运动，操控调节操控组和运动操控组。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：为了或者在执行特定于操纵器上的参照物的额定运动时用于操控调节驱动机构和运动驱动机构的装置。

因此，在该实施方式中，移动基座将参与执行特定于操纵器上的参照物的额定运动。由此可以更好地利用移动机器人的潜力。

在一种实施方式中，操控包括将控制指令传输到相应的驱动机构，特别是将控制器的控制指令传输到调节驱动机构，以便使操纵器通过其调节驱动机构至少暂时地运动；和/或将控制器的控制指令传输到运动驱动机构，以便使基座通过其运动驱动机构至少暂时地运动，特别是至少暂时单独地运动或者根据相对于基座静止的操纵器运动和/或至少暂时与操纵器通过其调节驱动机构的运动同步。

在一种实施方式中，特定于操纵器的参照物可以关于端部凸缘被定义，特别是被静止地定义，特定于操纵器的参照物特别可以具有至少一个所谓的操纵器的工具中心点(“tcp”)，特别可以是所谓的操纵器的工具中心点。

额定运动可以包括参照物的一个或多个设定位置，特别是一维或多维的位置和/或方向，特别是还包括参照物特别是相对于特别是静止的机器人的环境或者特别是静止的世界坐标系统的一维或多维的、特别是六维的额定轨迹。附加地或替代地，在一种实施方式中，额定运动可以包括额定位置的特别是时间变化，特别是沿着一个或多个方向的位移和/或围绕一个或多个轴的转动。

在一种实施方式中，例如基于设定的有效负荷的加工路径和/或运输路径等，预先或离线地确定或设定额定运动。

在一种实施方式中，特定于操纵器的参照物的额定运动是在操作者对操纵器、特别是特定于操纵器的操作装置的手动力施加的基础上特别是在线地确定或设定。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于在操作者对操纵器、特别是特定于操纵器的操作装置的手动力施加的基础上特别是在线地确定特定于操纵器的参照物的额定运动的装置。在一种扩展方案中，控制器或该装置确定该额定运动，使得该额定运动遵循该手动的力施加或者寻求减小该手动的力施加，特别是使其最小化，特别是使得该额定运动的方向例如在所设定的运动子空间中平行于该手动力施加的方向或所设定的该手动力施加的投影，或者被设计用于此目的。

在一种扩展方案中，所述的力施加借助于在操纵器关节中的传感器、在操纵器与基座之间的传感器和/或在一个或多个操纵器节肢上的传感器来确定，特别是借助于在与操纵器、特别是其端部凸缘特别是可无损拆卸地或不可无损拆卸地连接的操作装置、特别是手柄上的传感器来确定，和/或借助于操纵器的触觉表面来确定。在一种实施方式中，用于确定或输入额定运动的操纵器被柔性地调节、特别是被重力补偿地调节，特别是被直接或间接地力调节，特别是被导纳调节或阻抗调节，在此，为了更紧凑地说明，本文中也将调节统称为控制，并将反平行力偶或转矩统称为力。

附加地或替代地，在一种实施方式中，特定于操纵器的参照物的额定运动还可以基于与机器人间隔开并与控制器信号连接的输入装置，特别是操纵杆、计算机鼠标、控制按钮等的操作、特别是运动特别是在线地确定。

相应地，在一种实施方式中，系统包括机器人和用于检测操纵器、特别是特定于操纵器的操纵装置的手动力施加的装置、特别是传感器，和/或与机器人间隔开并与控制器信号连接的输入装置，以及用于基于来自该力(施加)检测装置和/或输入装置的信号确定额定运动的装置。

根据一种实施方式，所述方法包括以下步骤：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，根据操纵器相对于基座的特别是当前的或实际的姿态，根据基座相对于环境的特别是当前的或实际的位置，根据额定运动和/或根据操纵器引导的有效负荷，通过运动驱动机构使基座移动或改变基座的位置。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，根据操纵器相对于基座的特别是当前的或实际的姿态、根据基座相对于环境的特别是当前的或实际的位置、根据额定运动和/或根据操纵器引导的有效负荷而通过运动驱动机构使基座移动的装置。

在一种实施方式中，所述方法特别包括以下步骤：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，根据操纵器的运动裕量和/或根据基座的运动裕量，通过运动驱动机构使基座运动。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时根据操纵器的运动裕量和/或根据基座的运动裕量而通过运动驱动机构使基座运动的装置。

在一种实施方式中，操纵器的运动裕量取决于操纵器的特别是相对于基座的当前偏移或偏转与操纵器的特别是相对于基座的最大的、特别是水平的偏移或偏转的比，特别是成比例，或取决于其远端的端部凸缘相对于特定于基座的参照物、特别是操纵器的最靠近基座的轴的当前距离除以该远端的端部凸缘相对于特定于基座的参照物、特别是操纵器的最靠近基座的轴的最大的、特别是水平的距离的商，运动裕量可以特别是设定该比或该商或者由此被定义。在本文中，水平普遍地被理解为参考平面，移动基座可以在该参考平面中运动。

在一种实施方式中，远端端部凸缘的最大偏移或最大距离可以特别是通过软件技术和/或硬件技术实现的关于一个或多个操纵器的轴或自由度的止动来设定或定义。据此在一种扩展方案中，可以将远端端部凸缘相对于根据本发明的移动机器人的控制器的最大距离或最大偏移选择为，小于设计上可能的和/或安全技术设定的值，以便特别是实现基座的提早激活或移动。

在一种实施方式中，基座的运动裕量取决于其当前位置相对于软件和/或硬件技术实现的、特定于环境的止动件或边界的距离，特别是与其当前位置相对于软件技术和/或硬件技术实现的、特定于环境的止动件或边界的距离成比例，运动裕量可以特别是设定该距离或据此被定义。在一种扩展方案中，此处还可以将相对于根据本发明的移动机器人的控制器的最大距离选择为，小于设计上可能的和/或安全技术设定的值，以便特别是实现基座的提早停用或关闭。

在一种实施方式中，为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，操控运动驱动机构，增大操纵器和/或基座的运动裕量。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时操控运动驱动机构以增大操纵器和/或基座的运动裕量的装置。

特别地，控制器可以针对特定于操纵器的参照物的至少一个设定位置(分别)确定移动基座的两个不同的可以能位置并且从中选择，并且操控运动驱动机构驶向该所选择的位置，在该位置操纵器和/或基座具有较大的运动裕量，或为此而设置。

据此在一种实施方式中，优选地在执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间保持运动裕量，以实现例如更大的和/或更快的额定运动。

附加地或替代地，在一种实施方式中，如果或者只要操纵器和/或基座的运动裕量低于设定的边界值、特别是最小值，则为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，仅通过运动驱动机构使基座移动。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：如果或只要操纵器和/或基座的运动裕量低于设定的边界值、特别是最小值，则为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，仅通过运动驱动机构使基座移动的装置。

因此，在一种实施方式中，优选地，在执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间，基座仅根据需要运动或者可以在不需要时静止，并因此特别是降低了能量消耗和/或碰撞风险和/或提高了运动精度。

在一种实施方式中，根据特定于操纵器的参照物的额定运动，特别是额定运动的水平分量，特别是沿额定运动的方向确定运动裕量。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于根据特定于操纵器的参照物的额定运动、特别是额定运动的水平分量特别是沿着额定运动的方向确定运动裕量的装置。

因此，在一种实施方式中，可以基于额定运动来预测未来有利的运动裕量。

附加地或替代地，在一种实施方式中，除了考虑到运动裕量以外，该方法特别包括以下步骤：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，根据机器人的倾翻稳定性，通过运动驱动机构移动基座。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时根据机器人的倾翻稳定性通过运动驱动机构移动基座的装置。

在一种实施方式中，机器人的倾翻稳定性取决于由操纵器引导的有效负荷所施加的转矩，特别是与由操纵器引导的有效负荷所施加的转矩成比例。相应地，在一种实施方式中，机器人的倾翻稳定性根据重量和/或根据操纵器引导的有效负荷相对于基座、特别是特定于基座的参照物、特别是机器人的特别是靠近有效负荷的倾斜边缘或重心的水平距离来确定。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于根据重量和/或根据操纵器引导的有效负荷相对于基座、特别是特定于基座的参照物、特别是机器人的特别是靠近有效负荷的倾斜边缘或重心的水平距离来确定机器人的倾翻稳定性的装置。

在一种实施方式中，为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，将运动驱动机构操控为，使得机器人的倾翻稳定性增大。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时操控运动驱动机构使得机器人的倾翻稳定性增大的装置。

特别地，控制器可以针对特定于操纵器的参照物的至少一个额定运动(分别)确定移动基座的至少两个可能的不同的位置，从中选出使操纵器和/或机器人具有更大的运动裕量的位置，并操控运动驱动机构驶向该选择的位置；或被设计用于此目的。

据此在一种实施方式中，在执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间有利地降低了翻倒的风险或提高了稳定性。

附加地或替代地，在一种实施方式中，如果或只要机器人的倾翻稳定性低于设定的边界值、特别是最小值，则为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，仅通过运动驱动机构移动基座。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器包括：用于在或只要机器人的倾翻稳定性低于设定边界值、特别是最小值，则为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时仅通过运动驱动机构移动基座的装置。

因此在一种实施方式中，在执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间，基座有利地仅在需要时运动，或者说能够在不需要时停止，并由此特别是降低了能量消耗和/或碰撞风险和/或特别是提高了运动精度。

附加地或替代地，在一种实施方式中，除了考虑到运动裕量和/或倾翻稳定性之外，该方法特别包括以下步骤：为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，根据特定于操纵器的参照物的额定运动的水平分量，通过运动驱动机构移动基座。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时根据特定于操纵器的参照物的额定运动的水平分量通过运动驱动机构移动基座的装置。

在一种扩展方案中，如果或只要特定于操纵器的参照物的额定运动的水平分量低于设定的边界值、特别是最大值，则为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，仅通过运动驱动机构移动基座。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器包括：用于在或只要特定于操纵器的参照物的额定运动的水平分量低于设定的边界值、特别是最大值，为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时而仅通过运动驱动机构移动基座的装置。

因此在一种实施方式中，操纵器的运动特别是可以叠加基座的运动，从而实现更高的额定运动，特别是水平的额定速度。

据此在一种实施方式中，在执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间，基座有利地仅在需要时运动或者能够在不需要时停止，并因此特别是降低了能量消耗和/或碰撞风险和/或特别是提高了运动精度。

在一种实施方式中，该方法包括下列步骤：根据操纵器相对于基座的特别是额定姿态和/或当前或实际姿态，和/或根据基座相对于环境的特别是额定位置和/或当前或实际位置，借助于或基于特别是整个移动机器人的一重或多重冗余的自动的冗余解除、特别是冗余优化，通过运动驱动机构移动基座和/或通过调节驱动机构移动操纵器，以执行特定于操纵器的参照物的额定运动，特别是使得特别是整个移动机器人的可操纵性和/或其相对于障碍物的距离和/或硬件技术和/或软件技术设定的笛卡尔止动件和/或轴止动件的距离增大，特别是最大化。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于根据操纵器相对于基座的特别是额定姿态和/或当前或实际姿态，和/或根据基座相对于环境的特别是额定位置和/或当前或实际位置，借助于或基于特别是整个移动机器人的一重或多重冗余的自动的冗余解除、特别是冗余优化，通过运动驱动机构移动基座和/或通过调节驱动机构移动操纵器的装置，特别是使得特别是整个移动机器人的可操纵性和/或其相对于障碍物的距离和/或硬件技术和/或软件技术设定的笛卡尔止动件和/或轴止动件的距离增大，特别是最大化。

在一种实施方式中，操纵器特别是借助于布置在其远端端部凸缘上的末端执行器、特别是夹持器、承载装置等引导有效负荷、特别是工件或者特别是运动受限的人员。

因此，在一种实施方式中，机器人可以单独地或者与另一机器人或者特别是被引导的人员协作地执行有效负荷的运动，特别是支持有效负荷的运动。在一种实施方式中，机器人特别是可以补偿或支持操纵器引导的有效负荷的重力，使得操作者能够有利地处理该有效负荷。

根据本发明的一种实施方式，该方法包括以下步骤：在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，存储基座的一个或多个位置，特别是位置序列或路径，在一种实施方式中，还包括借助于定位装置(在前地)定位基座或其(待存储的)位置，并可选地修改基座的所述存储位置或一个或多个所存储的位置。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器包括：用于在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时存储基座的一个或多个位置、特别是位置序列或路径的装置；和用于可选地修改基座的该存储位置或一个或多个所存储的位置的装置；以及在一种扩展方案中用于对基座或其(待存储的)位置进行定位的定位装置。在一种实施方式中，该定位装置特别是借助于激光光学地检测待存储的位置或者被设计用于此目的。附加地或替代地，在一种实施方式中，定位装置被完全或部分地设置在机器人侧、特别是基座侧，和/或被完全或部分地设置在环境侧，定位装置可以特别是具有一个或多个板载激光扫描仪和/或(机器人)外部的追踪系统。

在一种扩展方案中，该方法特别包括以下步骤：在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，存储基座的一个或多个位置，特别是位置序列或路径；在驶向基座的所存储的位置的情况下，重复地执行特定于操纵器的参照物的额定运动，并在该重复或者说重复执行期间可选地修改基座的所述存储位置或一个或多个所存储的位置。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器包括：用于在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时存储基座的一个或多个位置、特别是位置序列或路径的装置；用于在驶向基座的所存储的位置的情况下重复执行特定于操纵器的参照物的额定运动的装置；和用于在该重复或者说重复执行期间可选地修改基座的所述存储位置或一个或多个所存储的位置的装置。

因此在一种实施方式中，可以在第一阶段或第一流程中首先特别是借助或基于自动的冗余解除、特别是冗余优化，为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在执行特定于操纵器的参照物的额定运动时，特别是以在此所述的方式并在考虑到操纵器和/或基座的运动裕量、机器人的倾翻稳定性和/或特定于操纵器的参照物的额定运动的水平分量的情况下，优选地确定基座的位置。

随后在第二阶段中，在需要时修改、特别是手动地或通过操作者输入所存储的基座的位置，以便例如躲避障碍物等，和/或计算机辅助地修改所存储的基座的位置，以便例如接下来特别是借助于或基于对特别是整个移动机器人的一重或多重冗余的自动的冗余解除、特别是冗余优化来优化运动，特别是使得特别是整个移动机器人的可操纵性和/或其相对于障碍物的距离和/或硬件技术和/或软件技术设定的笛卡尔止动件和/或轴止动件的距离增大，特别是最大化。特别地，在第二阶段中可以在驶向基座的例如在第一阶段中所确定的位置的情况下，重新执行或重复特定于操纵器的参照物的额定运动，特别是(重新)驶过特定于操纵器的参照物的额定轨迹，并在这种情况下根据需要修改在第一阶段所存储的基座的位置。

在一种实施方式中，特别是在重复执行所存储的位置和姿态期间，除了基座的位置之外，还特别是持续地存储和/或可选地修改操纵器相对于基座的姿态。附加地或替代地，在一种实施方式中，基座的位置被存储在地图中，在一种扩展方案中，该地图用于基座的导航。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器包括：用于特别是在重复执行所存储的位置和姿态期间，除了基座的位置之外特别是持续地存储操纵器相对于基座的姿态和/或可选地修改操纵器相对于基座的姿态的装置。在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有用于将基座的位置存储在地图中的装置，在一种扩展方案中，该地图用于基座的导航。

在一种实施方式中，该方法相应地包括以下步骤：基于在重复执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间的操作者输入，修改所存储的基座的位置或者说一个或多个所存储的基座的位置。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于基于在重复执行特定于操纵器的参照物的额定运动期间的操作者输入而修改所存储的基座的位置或者说一个或多个所存储的基座的位置的装置。

在一种扩展方案中，操作者输入可以特别是包括：操纵器和/或基座的、特别是特定于操纵器或基座的操纵装置的手动力施加；和/或与机器人间隔开并与控制器信号连接的输入装置的操纵、特别是运动，特别是如同在此所描述的关于特定于操纵器的参照物的额定运动的确定或设定那样。

在一种实施方式中，在以减小的操纵器和基座的速度驶向所存储的基座位置的情况下，重复执行特定于操纵器的参照物的额定运动，并在这种情况下修改该存储的基座的位置或一个或多个所存储的基座的位置。相应地在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于在以减小的操纵器和基座的速度驶向所存储的基座位置的情况下重复执行特定于操纵器的参照物的额定运动的装置；和用于在该以减小的速度重复执行期间基于操作者输入修改该存储的基座的位置或一个或多个所存储的基座的位置的装置。

由此在一种实施方式中，可以简化所述修改和/或提高安全性和/或精度。

在一种实施方式中，基座的位置描述了基座相对于特别是固定的环境、特别是待加工的部件或特别是固定的世界坐标系的一维、两维或三维的位置和/或一维、两维或三维的方向。

在一种实施方式中，为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在特定于操纵器的参照物的额定运动时，将(相应的)一所存储的基座的位置和特定于操纵器的参照物所驶向的一额定位置或操纵器相对于基座的一姿态相互关联或链接，特别是相互存储。相应地，在一种实施方式中，机器人、特别是其控制器具有：用于为了执行特定于操纵器的参照物的额定运动或在特定于操纵器的参照物的额定运动时将(相应的)一所存储的基座的位置和特定于操纵器的参照物的所驶向的一额定位置或操纵器相对于基座的一姿态相互关联或链接、特别是相互存储的装置。

在一种实施方式中，修改可以包括对所存储的位置的改变和重新存储、特别是重写或替代，特别可以是对所存储的位置的改变和重新存储、特别是重写或替代。

本发明意义下的装置可以硬件技术和/或软件技术地构成，特别是具有：优选与存储系统和/或总线系统进行数据连接或信号连接的处理单元，特别是数字处理单元，尤其是微处理器单元(cpu)；和/或一个或多个程序或程序模块。为此，可以将cpu设计为：执行被实现为存储在存储系统中的程序的指令；检测来自数据总线的输入信号，和/或将输出信号发送至数据总线上。存储系统可以具有一个或多个特别是不同的存储介质，特别是光学的、磁性的、固体的和/或其他非易失性的介质。程序可以是能够体现或者说执行在此所描述的方法，从而使得cpu能够执行该方法的步骤，并由此特别是能够控制机器人。

在一种实施方式中，该方法的一个或多个步骤特别是通过控制器或其装置被完全或部分地自动执行，在一种实施方式中，该装置被相应地设计为完全或部分地自动执行一个或多个在此所述的步骤。

附图说明

其它的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。为此部分示意性示出：

图1a至图1d为根据本发明一种实施方式的对机器人的控制；

图2为根据本发明一种实施方式的方法。

具体实施方式

图1a示出了根据本发明一种实施方式的机器人，其具有六轴机器人臂10形式的操纵器，该六轴机器人臂的关节或轴或自由度可以通过机器人的调节驱动机构的调节驱动器q1,…,q7来调节。

机器人臂10具有远端的端部凸缘11，该端部凸缘具有夹持器12形式的末端执行器，该末端执行器引导有效负荷13。

该机器人臂布置在移动基座20上，该移动基座的mecanum轮可以通过机器人的运动驱动机构的运动驱动器21来调节。

此外，在基座20上还布置有机器人控制器30，该机器人控制器与调节驱动机构和运动驱动机构信号连接，并执行后面将参照图2和附图序列图1a→图1b→图1c→图1d所阐述的根据本发明一种实施方式的方法。

在第一步骤s10(见图2)中，控制器30基于操纵器的手动力施加f(见图1a)确定机器人臂10的tcp形式的特定于操纵器的参照的额定(连续)运动。

在一种实施方式中，所述的手动力施加可以通过机器人臂10的关节中的传感器或机器人臂10与基座20之间的传感器来检测。在一种变型中，还可以通过在手柄14形式的操作装置上的传感器来检测所述的手动力施加，该手柄在图1a中以虚线示出。在另一变型中，所述额定运动还可以借助于例如无线电连接的输入装置15(其在图1a中以虚线示出)的操纵杆等来输入，或通过路径规划来确定。

在第二步骤s20中，控制器30基于机器人臂10的当前姿态确定其沿着额定运动方向的运动裕量，以及基于重力和有效负荷13及其相对于基座20的最靠近有效负荷的倾斜边缘(图1中右轮的支承线)的水平距离来确定其倾翻稳定性。

如图1a所示，如果倾翻稳定性因为机器人臂的偏移而低于设定的边界值，则在步骤s20中，控制器30将运动驱动机构21操控为，使得基座20行进，从而增大了倾翻稳定性。这通过附图系列图1a→图1b和图1b中的运动箭头x示出。在一种实施方式中，控制器30可以借助于或基于整个移动机器人的一重或多重冗余的自动冗余解除、特别是冗余优化来控制运动驱动机构21和调节驱动机构q1,…,q7，例如(附加地)使移动机器人相对于障碍物的距离增大。

在第三步骤s30中，控制器30存储所驶向的基座20相对于环境、例如相对于有效负荷13或特定于空间的地标的位置以及tcp的位置。

在步骤s40中，控制器30检查是否继续输入tcp的额定运动。如果是(s40：“y”)，则返回步骤s10。

由此，机器人可以支持有效负荷13的竖直升高，并为此自动地行进到有利的、可以倾斜稳定的位置(见图1a、图1b)。

随后，在该实施例中，操作者使升高的、操纵器引导的有效负荷13水平运动，如附图序列图1c→图1d所示。在这种情况下，机器人引导或承载有效负荷13或平衡其重力。

为此，操作者现在施加水平引导力f，在此基础上，控制器30在步骤s10中确定tcp的相应的额定(连续)运动。

在步骤s20中，控制器30基于机器人臂10的当前姿态再次确定其沿着该额定运动方向的运动裕量，并基于重量和有效负荷13以及其相对于基座20的最靠近有效负荷的倾斜边缘的距离再次确定其倾翻稳定性。

如图1c所示，如果机器人臂10仍具有充分的倾翻稳定性并沿着额定运动方向具有充分的运动裕量，并且其速度低于设定的边界值，则控制器30在步骤s20中操控调节驱动机构和运动驱动机构，使得机器人臂10在基座20停止时单独遵循额定运动。这在图1c中通过机器人臂10的相应的运动箭头示出。

相反，如果机器人臂10如图1d所示地不再具有充分的倾翻稳定性，或沿着额定运动方向不再具有充分的运动裕量，或其速度超过设定的边界值，则控制器30在步骤s20中操控调节驱动机构和运动驱动机构，使得基座20如下地运动：即，tcp因为基座20的运动或因为机器人臂10的叠加运动而单独遵循额定运动。这在图1d中由运动箭头x示出。

如上所述的，在这种情况下可以分别执行对整个移动机器人的特别是自动冗余优化。

在步骤s30中，控制器30再次将基座20相对于环境不变的或改变的位置连同tcp的相应位置一起存储，并在步骤s40中检查是否继续输入tcp的额定运动。

如果不是(s40：“n”)，则控制器继续执行步骤s50。

在该步骤中，控制器在驶向基座20的相应的存储位置的情况下重复执行tcp的额定运动。

例如，如果控制器操控基座20的运动驱动机构21，使得基座在有效负荷13重新升高的情况下再次驶向所确定的相对于有效负荷的倾斜稳定位置(见图1b)，在tcp的使机器人臂10的倾翻稳定性和运动裕量足够并且额定运动的速度低于边界值的轨迹段中，保持在一位置中(参见图1c)，或者在tcp的使机器人臂10的倾翻稳定性或运动裕量不充分或额定运动的速度超过边界值的轨迹段中，单独地或与叠加的机器人臂10的运动一起实现tcp的轨迹。

在这种情况下，控制器30分别检测操作者输入x'，例如通过基座的手动力施加、操纵杆等在基座20的运动驱动机构21上的行驶指令，并通过利用控制器根据操作者输入x'改变所存储的基座的位置并重新存储(例如覆盖所存储的位置)，在必要时修改所存储的基座20的位置。

在步骤s60中，控制器30检查tcp的额定运动是否已被完全执行。如果是(s60：“y”)，则该方法结束，如果不是(s60：“n”)，则控制器返回步骤s50。

因此，在第一阶段(步骤s10至s40)中，可以首先特别是通过手动引导来设定tcp的额定轨迹，并据此自动确定适于基座20的路径或位置序列，使得机器人臂10具有更大的运动裕量并且机器人具有更高的倾翻稳定性。随后，在第二阶段(步骤s50至s60)中，可以在重复所存储的tcp的轨迹和所存储的基座的相应路径时由操作者修改基座20的路径，以便例如躲避新的障碍物。

在这种情况下，可以在步骤s50中降低机器人臂10和基座20的速度，以便于修改。附加地或替代地，除了这种基于操作者输入的修改之外，也可以在重复执行tcp的额定运动时计算机辅助地修改基座20的路径或位置序列，例如借助于路径规划进行优化，特别是借助于或基于对整个移动机器人的冗余的自动冗余解除，特别是冗余优化，特别是使得整个移动机器人的可操纵性和/或其相对于障碍物的距离和/或硬件技术和/或软件技术设定的笛卡尔止动件和/或轴止动件的距离增大。

尽管在前面的描述中已经解释了示例性的实施方式，但应该指出的是，还可能有很多的变型。此外还应指出的是，这些示例性的实施方式中仅仅是示例，它们对保护范围、应用和结构不构成任何限制。相反，本领域技术人员能够通过前面的描述获得对至少一个示例性实施方式进行转换的教导，其中，在不脱离本发明的保护范围的情况下，可以实现特别是关于所述部件的功能和布置的各种变化，例如可以根据权利要求和等效的特征组合来获得。

附图标记列表

10机器人臂(操纵器)

11端部凸缘

12夹持器

13有效负荷

14手柄(操作装置)

15外部输入装置

20移动基座

21具有运动驱动器的(mecanum轮)

30(机器人)控制器

f手动力施加

q1,…,q7调节驱动器(自由度)

x基座的运动

x′操作者输入

tcp工具中心点。