用于控制机器人的方法和装置的制造方法_4

文档序号:9557491阅读:来源:国知局
两个不同 的值和X2,即状态空间中的两个不同的TCP位置Xi、X2。 阳079] 为了更好地示出,第一边界G简化地通过Gi:Xi= 0和G2:Xj= 0来定义,并在图 1中W虚线示出。在此将该边界的方向确定为,使具有正坐标值的TCP位置具有负的距离d<0,例如特别是示例性的位置XI,而具有至少一个负坐标值的TCP位置具有正的距离d〉0, 例如特别是示例性的位置X2。
[0080] 在第一运行模式Ml中,装置40在接下来的步骤S50中检查该距离d是否满足第 一条件,在该实施例中,当TCP超过边界G时或被赋予符号的距离d大于零(d〉0)时,则满 足第一条件。
[0081] 当距离d满足第一条件时(S50 :"Υ"),激活安全响应,在本实施例中为STOP1。如 果距离d没有满足第一条件(S50 :"N"),本方法返回到步骤S20。换句话说,在第一运行模 式Ml中,一旦TCP超过边界G,STOP1就被激活。
[0082] 如果选择了第二运行模式M2(S20 :"Υ"),则在接下来的步骤S70中W与第一运行 模式Ml中相同的方式来确定相对于第一边界G的距离d。相应地,步骤S40和S70也可W 通过一共同的步骤被步骤S20代替。如图3所示,机器人的控制装置40的距离器件10的 输出端可W特别是在第一运行模式Ml中与控制装置40的安全器件30相连接或处于连接 状态,W激活安全响应STOP1,并在第二运行模式M2中与控制装置的信号器件20相连接或 处于连接状态,W输出信号S。
[0083] 在第二运行模式M2中,在接下来的步骤S80中检查距离d是否满足不同于第一条 件d〉0的第二条件d〉D,在此,预先设定的常量D〉0。运相当于在被简化的实施例中检查TCP 位置相对于不同于第一边界G的第二边界的距离是否满足条件d〉0,第二边界在图1中W双 点划线示出。
[0084] 如果在步骤S80中检查得出:TCP超过第二边界或到第一边界G的距离大于预先 设定的常量D(S80 :"Υ"),则在步骤S90中采用STOP0作为与第一运行模式中的安全响应 不同的安全响应。通过运种方式还可W在第二运行模式中进行安全监控。
[00化]如果在步骤S80中检查得出:TCP未超过第二边界或到第一边界G的距离不大于 预先设定的常量D(S80 :"N"),则在步骤S100中检查距离d是否满足第一条件,该第一条件 也在步骤S50中在第一运行模式Ml中被检查,并且当TCP超过边界G或被赋予符号的距离 d大于零(d〉0)时,就满足了该第一条件。
[0086] 当距离d在第二运行模式M2中只满足第一条件(S100 :"Υ")时,没有安全响应被 激活。因此,安全响应STOP1在第二运行模式M2中不会因为距离d满足第一条件或一旦 距离d满足第一条件就被激活。如上所述,因此不排除在满足第一条件期间也有安全响应 被激活,在本实施例中为STOP0。决定性的是,虽然满足第一条件并不足W激活第一运行模 式的安全响应,但是在本实施例中从几何学(geometrisch)来看是必需的。
[0087] 替代地,在步骤S110中,当距离d满足第一条件d〉0时(S100 :"Υ"),根据该距离 d在机器人上电动地施加调整力F,W便在不阻碍机器人的情况下缩小该距离d。为此,如 图1所示,将调整力F定向为指向边界G。在此,该调整力与距离成比例(F=k·d),并受 限于最大值Fm。、。在一种变型中,调整力还可W附加地或替代地与时间变化6d/幻成比例。 [008引由此,在第二运行模式M2中,当超过边界G时不是如同第一运行模式Ml中那样激 活安全响应STOP1,而是替代地给予用户可感触的、返回驱动力形式的反馈,在此,用户通 过手动施加引导力使机器人运动,而返回驱动力则随着逐渐增大地侵入到通过边界G定义 的禁止区域中而增加至最大值Fm。、。
[0089] 附加地,在步骤S110中发出视觉、听觉和/或触觉的信号S,例如振动。
[0090] 为了测试第一运行模式的关于超过第一边界G的安全监控,用户相应地在第二运 行模式M2中通过在机器人上手动地施加引导力使机器人运动,W使机器人的状态参量X相 对于该边界G的距离d满足第一条件d〉0,并通过由此产生的返回驱动力F触觉地感觉到该 边界。此外,该边界通过信号S向用户示出。由于距离器件10的输出端(其在第一运行模 式Ml中与安全器件30相连接W激活STOP1)在第二运行模式M2中与信号器件20相连接 或处于连接状态W发出信号S(见图3),因此替代STOP1地,除了返回驱动力F外还发出信 号S。通过运种方式,用户也可W信号技术地和物理地检查安全监控。
[0091] 相反,如果在第二运行模式中,在步骤S90中激活STOP0,则不施加调整力。因此 可W说,该安全响应"否决"了关于超过边界G的触觉反馈。
[0092] 如果在第二运行模式中,距离d不满足第一条件(S100 :"N"),则在步骤S120中不 施加朝向边界G的返回驱动力,或该力F为零。
[0093] 在接下来的步骤S200中,在第二运行模式M2中,确定机器人的状态参量X相对于 在机器人的状态空间中预先设定的彼此不同的参照物的距离。
[0094] 为此,在为了实现更好的示出而被简化的本实施例中,W虚线示例性地示出了通 过两个点y。和y。+1预先设定的机器人TCP的环形轨迹B。然后在步骤S200中确定:当前状 态参量Xi相对于预先设定的参照物y。的距离d。,当前状态参量相对于预先设定的参照 物的距离d。+1,W及当前状态参量相对于预先设定的参照物B的距离d,在本实 施例中为相对于环形轨迹B的离当前TCP位置最近的点y 的距离。 阳0巧]通过执行如下所述的步骤S210至S280,确定运些距离中的最小距离cL。,并在机 器人上电动地施加在图1中示出的调整力f,W便在不阻碍机器人的情况下将该最小距离 dmi。减小至最低。
[0096] 首先在初始化步骤S210中将计数器η设为1,将所确定的相对于第一预设参照物 yi的距离di赋值(vorbelegt)给目前所找出的最小距离的变量dmm,并对在该简化实施例 中待施加的调整力f的二维向量变量赋值,该值与当前TCP位置XI与第一参照物y1之间的 向量差值ifferenzvektor,差向量)成比例。
[0097] 在接下来的步骤S220中,计数器η增加1,并在接下来的步骤S230中检查是否所 有参照物都被执行完成。
[0098] 如果不(S230 :"Ν"),则在步骤S240中针对对应于参照物y。的该计数器η的距离 d。检查:该距离是否小于目前所找到的最小距离dmi。。
[0099] 如果是(S240 :"Υ"),则在步骤S250中将该距离dn设置为新的最小距离dmm,并对 待施加的调整力f的向量变量赋值,该值与当前TCP位置和对应于计数器η的该参照物 y之间的向量差成比例。
[0100] 相反,如果对应于计数器η的参照物y。的距离d。不小于目前所找到的最小距离 cL"(S240 :"N"),或在步骤S250中屯1。和f已经被重新赋值,则在步骤S260中针对位于对 应于该计数器η的轨迹点y。和紧接着的轨迹点yW之间的轨迹B的距离d 进行检查: 该距离是否小于目前所找到的最小距离dmm。 阳W] 如果是悅60 :"Υ"),则在步骤S270中将该距离设为新的最小距离dmm,并 给待施加的调整力f的向量变量赋值,该值与当前TCP位置和位于y。与yW之间的轨迹 点之间的向量差成比例,该轨迹点距离当前的TCP位置最近。 阳102] 然后,方法返回到步骤S220并增加计数器η。 阳103] 如果所有的参照物(在本实施例中为所有的轨迹点和由运些轨迹点定义的轨迹) 都执行完毕(S230 :"Υ"),则由此确定的调整力f被电动地施加在机器人上。附加地,在机 器人的状态空间中示出了具有所确定的最小距离的参照物(未示出)。
[0104] 由此,如图1所示,TCP被阻抗调节地牵拉到距TCP的当前位置最近的参照物, 在本实施例中为位于最近处的轨迹点 阳1化]由此,特别是可W简单、直观地触觉检查机器人轨迹B。特别地,当在本实施
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