【附图说明】
[0036] 下面将参照附图给出本发明的其它扩展方案以及优点、特征和可能的应用。这些 附图局部示意性地示出：
[0037] 图1:根据本发明一种实施方式的用于配置操纵器进程的方法;和
[0038] 图2:根据本发明另一种实施方式的用于配置操纵器进程的方法。
【具体实施方式】
[0039] 图1示出了根据本发明一种实施方式的用于配置操纵器进程的方法。图中示出了 操纵器组1，其具有工件2和操纵器，该操纵器具有两个线性轴3、4，这两个线性轴可以彼此 正交地运动，在此，一个轴根据其工具中心点(TCP)来引导打胶枪5。通过操纵器组执行的操 纵器进程的目的在于，在工件2上设置直线式的粘接迹线6(图1中的虚线），以便将工件2接 合在另一工件(未示出）上。为了对操纵器3、4、5的用于产生粘接迹线6的轨迹进行编程，首 先对由矩形7构成的轨迹进行辅助性配置。然后配置辅助条件，这些辅助条件代表为了产生 所期望的粘接迹线6而与轨迹有关的其它要求。首先，将矩形轨迹7上的区段9定义为关于特 定位置8的辅助条件，该区段9可以通过操纵器轨迹来遵循。对于在此所示出的根据本方法 的实施方式，对操纵器在四个分别通过相应的位置8所定义的直线轨迹区段上的运动的设 定对应于四个应设置粘接迹线6的预设运动阶段9。
[0040] 在这些预设运动阶段9之间进行的在角部轨迹区段上的运动代表可变运动阶段 10,在这些可变运动阶段期间，轨迹特别可以被自由地选择且仅由位置辅助条件来决定，以 使彼此相继的粘接迹线6或预设运动阶段9的结束点和开始点8彼此连接，或使打胶枪5在该 结束点和开始点之间转移。
[0041] 可以将不能被低于的最小速度7_!^11设定为整体性辅助条件，其不仅在预设运动 阶段9期间被遵循，而且在可变运动阶段10期间也被遵循。
[0042] 在考虑到这些辅助条件的情况下，通过对可变运动阶段的改变，使作为能量参量 的操纵器进程总能量最小化。如果该优化问题的技术方案取得了一个以上的针对四个可变 运动阶段10的技术方案，那么就应用另一标准，以便将这些可选择的技术方案合并成一个 唯一的技术方案。在该实施例中所选择的是可以利用整个进程的最高平均速度来实现的技 术方案。作为该方法的结果就是针对可变运动阶段10分别产生弧形的操纵器轨迹，该弧形 的操纵器轨迹在预设运动阶段9与可变运动阶段10之间的过渡8处，特别是在位置、移动方 向、速度和加速度上是一致的，从而特别是在过渡期间不会例如由于驱动信号中的跃变而 使操纵器产生机械冲击。该技术方案的另一部分是获得操纵器的轴3、4的速度迹线作为运 动学参量，该速度迹线在任何时间点上均不低于所设定的最小速度v_min。由此使得操作者 能够简单地对粘接迹线6进行配置，并通过该操纵器进程来高品质地产生该粘接迹线。
[0043] 图2示出了根据本方法另一种实施方式的流程图，该流程图用于执行焊接应用。在 此，首先在步骤S10中关于[s_ges]设定一个范围，焊接机器人不得离开该范围。此外，通过 对将由机器人拉出的各种焊缝进行配置，在机器人的笛卡尔坐标系x、y、z中定义预设运动 阶段s_ V〇r(X，y，z)。这些焊缝在此具有一定的形状，并且为了形成均匀的焊缝，这些焊缝必 须以同样预设的速度拉出。
[0044] 在随后的步骤S20中定义了辅助条件，该辅助条件可以适用于整个焊接进程或仅 适用于一个或多个可变运动阶段。
[0045] 在此，针对可变运动阶段设定轨迹区段，这些轨迹区段分别使两个预设运动阶段 的对应轨迹区段彼此连接。围绕每个轨迹区段定义一软管形的变化区域。该变化区域分别 定义了各个轨迹区段的容许偏差x、y、z，这些偏差在可变运动阶段内是允许的。除此之外， 附加或替代地可以关于轨迹区段的各个轨迹点相应地定义一球形的变化区域。
[0046] 然后在步骤S30中将功率P定义为能量参量。该功率为机器人所实现的笛卡尔速度 和引导焊钳所必需的力的乘积。从现在起，运动学参量位置、速度和加速度在可变运动阶段 期间被自动地确定为，使功率最小化。
[0047] 通过该优化控制问题的技术方案，可以确定焊接进程的变化阶段s_var(x，y，z)。 其结果是在步骤S40中针对可变运动阶段的运动学参量获得这样的迹线:这些迹线使操纵 器进程的功率吸收最小化。
[0048] 最后，在步骤S50中，通过预设运动阶段和可变运动阶段定义整个操纵器进程8_ ges，并将其载入到焊接机器人的控制器上(未示出的）。
[0049] 附图标记列表
[0050] 1操纵器组 [0051 ] 2 工件
[0052] 3操纵器轴
[0053] 4操纵器轴
[0054] 5具有打胶枪的TCP
[0055] 6粘接迹线
[0056] 7矩形辅助轨迹
[0057] 8位置辅助条件
[0058] 9预设运动阶段中的轨迹
[0059] 10可变运动阶段中的轨迹。
【主权项】
1. 一种用于对操纵器进程、特别是机器人进程进行配置的方法，所述操纵器进程具有： 至少一个预设运动阶段(9)和 至少一个可变运动阶段（10)， 其中，关于在所述预设运动阶段中的一个预设运动阶段与所述可变运动阶段中的一个 可变运动阶段之间的过渡，设定所述操纵器进程的运动学参量，并且 其中，在所述可变运动阶段（10)中自动地将所述运动学参量设定为，使得能量参量减 少。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操纵器进程包括至少两个预设运动阶 段(9)，其中，第一预设运动阶段在一个可变运动阶段（10)之前终止，并且第二预设运动阶 段在该可变运动阶段(10)之后开始。3. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于多个运动阶段(9、10)、特 别是整个操纵器进程来设定所述运动学参量。4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，选择性地和/或分段地设定不 同的运动学参量。5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于对所述能量参量的最小 化来设定所述运动学参量。6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述运动学参量包括用于执 行所述操纵器进程的操纵器和/或操纵器组的至少一个轴（3,4)的时间导数，特别是速度 和/或加速度。7. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于时间导数的极值参量和/ 或基于力和/或力矩的极值参量来设定所述运动学参量。8. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述操纵器的待运动的 轴(3、4)的柔性、阻尼、摩擦和/或惯性来设定所述运动学参量。9. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于至少两个能量耦合的操 纵器中的其中一个操纵器的至少一个能量产生阶段来设定所述运动学参量。10. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于能量存储器中的能量来 设定所述运动学参量。11. 一种用于配置操纵器进程的配置装置，其特征在于，将该装置设计用于执行根据前 述权利要求中任一项所述的方法。12. -种计算机程序，当所述计算机程序在根据前面权利要求所述的配置装置中运行 时，所述计算机程序执行根据前面任一项权利要求所述的方法。13. -种计算机程序产品，其具有程序代码，所述程序代码被存储在可机读的载体上并 包括根据前面权利要求所述的计算机程序。
【专利摘要】本发明涉及一种用于配置操纵器进程的方法，该操纵器进程具有预设运动阶段(9)和可变运动阶段(10)，根据该方法在可变运动阶段(10)中设定操纵器进程的运动学参量，以减少能量参量。
【IPC分类】B25J9/16
【公开号】CN105473289
【申请号】CN201480046474
【发明人】斯蒂芬·罗特
【申请人】库卡罗伯特有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月7日
【公告号】DE102013013847A1, EP3036073A1, WO2015024634A1