用于控制机器人的方法和装置的制造方法_3

文档序号:9557491阅读:来源:国知局
分超过预先设定的边界值d。时,在超过边界X= 0时可替代STOP1地执行 STOP0、STOP1 或STOP2。
[0057] 通过在第二运行模式中,在没有根据距离在机器人上电动地施加调整力的情况下 激活安全响应,W便在不阻碍机器人的情况下缩小该距离,在第二运行模式中的安全监控 可W说能够在需要的情况下否决化berstimmt)或撤销触觉地相互作用。换句话说,在第二 运行模式中,只有在满足第一条件或一旦满足第一条件并且不满足不同于第一条件的第二 条件时,才根据距离施加调整力,W便在不阻碍机器人的情况下缩小该距离。
[0058] 在一种实施方式中,第一边界和/或在第二运行模式中被确定相对于其的距离的 边界与状态参量有关,特别是与将要确定其相对于边界的距离的状态参量有关。因此在一 种实施方式中,可W优选预先设定与位置、方向、定位和/或速度有关的边界。
[0059] 在一种实施方式中,第一边界和/或在第二运行模式中被确定相对于其的距离的 边界通过机器人状态空间中的两个或多个超面、特别是一对或多对分别为两个平行或不平 行的超面来定义,和/或通过一个或多个曲折的超面来定义。曲折的超面允许针对复杂的 边界有利地进行更准确和/或在数值上可更好操作的考量。优选通过所谓的NURBS(非均 匀有理B样条)来预先设定曲折的超面。
[0060] 在一种实施方式中,在第二运行模式中,通过手动地在机器人上施加引导力使机 器人特别是被蓄意地运动,W使机器人的状态参量相对于第一边界的距离满足第一条件。
[0061] 根据本发明的另一方面(其可W优选与前面所述的方案相组合),当在一种运行 模式中通过在机器人上手动地施加引导力使机器人运动时,特别是通过为此设置的装置来 确定机器人的状态参量相对于机器人的状态空间中的两个或多个预先设定的彼此不同的 参照物的距离,然后确定运些距离之中的最小值,并在机器人上电动地施加调整力,W便在 不阻碍机器人的情况下使运些距离之中的最小值最小化,或者该调整力尝试使所确定的最 小距离最小化,或者说该调整力在不阻碍机器人的情况下使所确定的最小距离最小化。
[0062] 运行模式特别可W是前述的第一运行模式或第二运行模式,或者也可W是不同于 前述的第一运行模式或第二运行模式的运行模式。相应地在一种实施方式中,特别是可W 通过所述装置的运行模式选择器件自动地和/或通过用户输入在运些运行模式中进行切 换。
[0063] 状态参量特别可W是一前述的状态参量,即,特别可W是TCP的一个或多个位置 坐标和/或方位坐标,关节坐标等。距离特别可W是一前述的距离,特别是数模或最大值模 等。在一种实施方式中,距离没有被赋予符号,特别是始终是正的。特别是当距离还可W具 有负值时,在一种实施方式中,确定运些距离中的数值最小的距离,并在机器人上电动地施 加调整力,W便在不阻碍机器人的情况下使该最小的距离数值最小化。
[0064] 在一种实施方式中,机器人的状态空间是所有可能的状态参量值的空间或集合, 良P,例如是笛卡尔工作空间或可能的关节坐标的空间。在另一种实施方式中,机器人的状态 空间是所有可能的状态参量值的空间或集合的预先设定的真子集。例如,用户可W通过预 先设定半径将围绕当前TCP位置的(超)球预设为状态空间,从而只在该空间中W在此所 述的方式捜寻通过预先设定或输入所定义的状态空间。相应地在一种实施方式中,状态空 间特别能够通过用户可变地预先设定或由用户来预先设定。 阳〇化]根据运一方面,将机器人牵拉到相距多个预先设定的参照物最近的地方。运使得 特别是能够容易地找到并因此而触摸到上述的边界。相应地,在该方面意义下的参照物特 别可W是根据上述方面的边界。同样,特别是还可W能够更容易地寻找所存储的位姿、编程 点(Programmpunkte)等。同样地,特别是可W更容易地在通过所存储的点来预先设定的轨 迹、平面等上找到非直接存储的中间点。相应地,在该方面意义下的参照物通常特别可W是 被预先设定的、特别是存储的状态参量或状态空间的值或值域,尤其是线、(超)面或(超) 容积((Hyper)Volumen)。例如,所存储的TCP位置是机器人的工作空间中的值;所存储的TCP轨迹上的(中间)点是工作空间中的值域或线;根据上述方面的边界特别是工作空间 中的(超)面。
[0066] 相应地在一种实施方式中,在机器人的状态空间中预先设定的参照物包括:特定 于机器人的参照物、特别是TCP的位置;和/或机器人的位姿,特别是预先设定的机器人的 轨迹;和/或在机器人的状态空间中的、特别是虚拟的结构,尤其是壁和/或坐标系。
[0067] 在一种实施方式中,特别是通过强调指出所存储的机器人程序中的对应的程序指 令来指明机器人状态空间中的、具有所确定的最小距离的参照物。正如在前面所提到的专 利文献DE102008062623A1中所提及的那样(作为附加的参考,并且其内容明确地包含在 本文所公开的内容中),由此能够有利于用户更容易地检查和/或改变所存储的程序。 W側在一种实施方式中,机器人被顺从性地(nachgiebig)、特别是力调节地和/或重 力平衡地调整,W便优选如同前面关于所述方面已说明的那样能够通过在机器人上手动地 施加引导力使机器人运动。特别是可W通过阻抗调节来施加调整力,调整力的额定值或目 标值是机器人状态空间中的、已为其确定最小距离的参照物。换句话说,可W通过阻抗调 节,优选W公知的方式使位于机器人的当前或实际位姿与将要确定或已确定最小距离的参 照物之间的虚拟弹黃被张紧或处于张紧状态。未受阻碍的机器人通过阻抗调节被朝向该参 照物牵拉或被牵拉到该参照物上,并在此使距离最小化。
[0069] 本发明意义下的器件可W硬件技术和/或软件技术地实现,特别可W具有:优选 与存储系统和/或总线系统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 是微处理单元(CPU);和/或一个或多个程序或程序模块。为此可W将CPU设计用于:执行 被设置为保存在存储系统中的程序的命令,检测数据总线的输入信号,和/或将输出信号 发送到数据总线。存储系统可W具有一个或多个特别是不同的存储介质,尤其是光学、磁性 的固体介质和/或其他的非易失性介质。程序可W被实现为,能够体现或执行在此所述的 方法,W使CPU能够执行运种方法的步骤,并特别是能够由此控制执行器。
【附图说明】
[0070] 其他的优点和特征由相关部分和实施例给出。在此部分示意性地示出:
[0071] 图1 :机器人的状态空间的一部分,用于说明根据本发明的一种实施方式的方法;
[0072] 图2 :根据本发明的一种实施方式的方法的流程图;和 [007引图3 :用于执行该方法的控制装置的一部分。
【具体实施方式】
[0074] 图1示出了机器人的状态空间的一部分,用于说明由在图3中部分示出的装置所 执行的、根据本发明的一种实施方式的方法,图2示出了该方法的流程图。前面所述的两个 方面在此被示例性地一起说明,但是它们也可W分别独立地实现。
[00巧]在步骤S10中,首先例如通过用户输入来选择第一运行模式Ml或不同于该第一运 行模式的第二运行模式M2。在接下来的步骤S20中,通过装置40检查是否选择了第二运行 模式(S20 :"Υ"),并在接下来的步骤S30中检查是否选择了第一运行模式(S30 :"Υ"),在 此,装置40被硬件和软件技术地设置用于执行在此所描述的方法,并在图3中被部分地示 出。如果两个运行模式均未被选择(S20 :"N",S30 :"N"),则该方法返回到步骤S20。
[0076] 至少在第二运行模式M2中,可W通过手动地对机器人施加引导力使机器人运动, 例如如下所述的阻抗调节或重力补偿控制。相反,在第一运行模式中机器人被程序控制地 自动运动。
[0077] 如果选择了第一运行模式Ml(S30 :"Υ"),则在接下来的步骤S40中确定机器人的 状态参量相对于第一边界的距离d。
[0078] 在为了能够实现更好的描述而被简化的二维实施例中,状态参量X由(未示出的) 机器人的TCP的两个笛卡尔位置坐标构成。在图1中示出了该状态参量的
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