将机器人的控制器切换至手动引导运行模式的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于将机器人(2)的控制器(1)切换至手动引导运行模式(H)的方法，以便通过手动地将力和/或转矩施加到机器人上使机器人运动，其中，由于切换并根据检测到的机器人的关节力和/或关节转矩和/或机器人的额定关节力和/或额定关节转矩和/或机器人的姿态，来触发错误反应(R)(S40)。

Method for switching a robot controller to a manual boot mode

This invention relates to a robot (2) controller (1) switch to manual guided operation mode (H) method, in order to force and / or torque applied to the robot on the motion of the robot, which through the manual, the joint force and joint force switch rated according to the detected robot and / or joint torque and / or robot and / or rated joint torque and / or the posture of the robot, to trigger the error response (R) (S40).

【技术实现步骤摘要】
将机器人的控制器切换至手动引导运行模式的方法
本专利技术涉及一种用于将机器人的控制器切换至手动引导运行模式的方法，一种控制器，一种用于实施该方法的计算机程序产品，以及一种具有所述控制器的机器人组。
技术介绍
由专利文献DE102013218823A1可知一种用于通过将力和/或转矩手动施加到机器人上使机器人运动的手动引导运行模式。在这种手动引导运行模式中，可以有利地基于所检测到的关节力和/或关节转矩以及机器人的模型，来确定从外部作用于机器人上的力和/或转矩，并由此确定特别是手动施加在机器人上的力和/或转矩。因此，这样的手动引导运行模式对于模型、特别是机器人引导的负载以及检测关节力或转矩的错误是相当敏感的。特别是在切换至手动引导运行模式时，可能会因此使机器人出现意外的和/或不期望的反应。例如，没有被模型化或被轻微模型化的机器人引导的负载的重力可能会由于被切换至手动引导运行模式而导致机器人出现意外的和不期望的下沉，因为该重力被错误地识别为手动施加在机器人上的、用于使机器人运动的垂直力。相反在手动引导运行模式之前的运行模式中(其中，例如机器人(仅)是位置调节的或具有较高的阻抗)，这种没有被模型化或轻微模型化的机器人引导的负载会导致位置精度的降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改进对机器人的控制。本专利技术的目的通过一种用于将对机器人的控制器切换至手动引导运行模式的方法来实现。本专利技术还涉及一种用于实施在此描述的方法的控制器和一种计算机程序产品，以及一种具有在此描述的控制器的机器人组。根据本专利技术的一个方面，在用于将机器人的控制器切换至手动引导运行模式的方法中，该手动引导运行模式被设置或设计为用于通过将力和/或转矩手动地施加在机器人上使机器人运动，由于切换并根据检测到的关节力和/或关节转矩和/或额定关节力和/或额定关节转矩和/或机器人的姿态来触发错误反应。由此在一种实施方式中，将有利地特别是降低由于这种切换而导致的机器人的意外和/或不期望的反应，和/或对手动引导机器人或试图这样做的操作者发出警告。在一种实施方式中，机器人具有至少三个、特别是至少六个、尤其是至少七个、特别是可通过尤其是电动的和/或具有传动器的驱动器来致动或被致动的关节、特别是转动关节。在一种实施方式中，控制器特别是无线地或有线地与机器人、特别是与机器人的驱动器信号连接，并且在一种扩展方案中，控制器特别是被硬件技术和/或软件技术或者说编程技术实现地设计用于控制驱动器，特别是用于设定额定值、特别是额定关节力和/或额定关节转矩、特别是额定电流或额定电压，或者说针对额定值、特别是额定关节力和/或额定关节转矩、特别是额定电流或额定电压发出指令。在本专利技术中，特别是将作用在机器人的关节上，特别是作用在机器人的关节中，尤其是作用在驱动器和通过该驱动器运动或与该驱动器耦接的机器人节肢之间的力或转矩称为关节力或关节转矩。在一种实施方式中，所述关节力或关节转矩可以特别是通过驱动器上的力传感器或转矩传感器被直接地检测，或者特别是基于所检测到的驱动器的电参数、特别是电流或电压被间接地检测，特别是被直接或间接地测量。在一种实施方式中，在手动引导运行模式下，机器人特别是通过根据力或转矩的偏差，特别是沿着该力或转矩的方向或者还沿着预设的特别是笛卡尔方向，得到(folgt)手动施加在其上的外部力或手动施加在其上的外部转矩，和/或相应地得到力或转矩的数值。为此或者说在手动引导运行模式中，在一种实施方式中，可以力调节地、特别是阻抗调节或导纳调节地控制所述机器人。关于此请补充参考在开始部分所提到的专利文献DE102013218823A1，其公开的内容被完全包括在本专利技术中。力和/或转矩特别是可以直接通过机器人本身上的力或转矩作用或者说通过机器人本身上的一个或多个力或转矩作用点，或者间接地通过一个或多个与该机器人耦接的、特别是连接的元件、特别是末端执行器、机器人引导的工具、与机器人力或转矩传导连接的手柄或杠杆等，或者说通过一个或多个力或转矩作用点，被施加在所述一个或多个元件上。在一种实施方式中，根据机器人的通过从外部作用在机器人上的力或从外部作用在机器人上的转矩所施加的关节力或关节转矩是否特别是在数值上超过了关节阈值来触发错误反应；特别是一旦或者说如果通过从外部作用在机器人上的关节力或从外部作用在机器人上的关节转矩所施加的关节力或关节转矩特别是在数值上超过了预设的关节阈值，则触发错误反应。在一种实施方式中，关节阈值定义了用于施加在关节上的力或转矩的阈值，因此该关节阈值特别是可以规定一个力或转矩，特别是就是一个力或转矩。在一种实施方式中，对于机器人的至少两个关节设定相同或不同的关节阈值。在一种实施方式中，至少一个设定的关节阈值为至少1Nm，特别是至少5Nm，和/或最高为100Nm，特别是最高为75Nm。在一种实施方式中，通过从外部作用在机器人上的力或从外部作用在机器人上的转矩所施加的关节力和/或关节转矩τe可以基于所检测到的关节力和/或关节转矩τmess和基于模型或者说基于机器人的模型所评估的关节力和/或关节转矩τModell来确定，特别是基于两者之间的差值：τe＝τmess-τModell来确定，特别是就是该差值。就此而言，在模型中所考虑到的、作用在机器人上的力和转矩，例如被模型化的机器人引导的负载的重力被归属于机器人(模型)，因此在本专利技术中，从外部作用在机器人上的力或从外部作用在机器人上的转矩特别是在模型中未被(正确)考虑到的力或在模型中未被(正确)考虑到的转矩。换句话说，从外部作用在机器人上的力或从外部作用在机器人上的转矩可以是干扰力或干扰转矩，特别是由机器人引导的未知的或被错误识别的负载的重力或因此所施加的转矩和手动施加在机器人上的力或手动施加在机器人上的转矩等。如果这种关节力或这种关节转矩的数值超过了关节阈值，则这表明出现相应的模型错误，其会导致机器人发生意外的和/或不期望的反应。因此，这可以被有利地用于探测模型错误，并由此用于触发错误反应。当然，也可以在没有模型错误的情况下通过从外部作用在机器人上的力或转矩来施加关节力和/或关节转矩τe，例如通过使手动引导机器人的或试图这样做的操作者在切换时已经在牵拉机器人，或者在切换时通过周围环境使机器人被拉紧、特别是被夹紧。在一种实施方式中，替代地或附加地，特别是在与关节阈值的逻辑“或”运算(logischenODER-Verknüpfung)中，根据由于切换所导致的额定关节力或额定关节转矩τd,i的变化dτd,i/dt特别是在数值上是否超过变化阈值来触发错误反应；特别是一旦或如果机器人的由控制器基于从外部作用在机器人上的力和/或转矩(该力和/或转矩特别是可以基于所检测到的关节力和/或关节转矩来确定)所确定或设定的额定关节力或额定关节转矩的时间变化特别是在数值上超过设定的变化阈值，则触发错误反应。由此在一种实施方式中，特别是可以有利地承担起在虚拟的壁内部对前述的情况和/或切换进行运算，和/或特别是能够在切换过程中与切换原因无关地降低、优选为避免意外的运动。在一种实施方式中，变化阈值定义了额定关节力或额定关节转矩的特别是随时间的变化、尤其是导数的阈值，因此，该变化阈值特别是表明了力或关节转矩的时间变化，尤其是导数，该变化阈值特别就是力或关节转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将机器人(2)的控制器(1)切换至手动引导运行模式(H)以通过手动地将力和/或转矩施加到机器人上使机器人运动的方法，其中，由于切换并根据所检测到的机器人的关节力和/或关节转矩(τ

【技术特征摘要】
2015.06.24 DE 102015008144.61.一种用于将机器人(2)的控制器(1)切换至手动引导运行模式(H)以通过手动地将力和/或转矩施加到机器人上使机器人运动的方法，其中，由于切换并根据所检测到的机器人的关节力和/或关节转矩(τmess)和/或机器人的额定关节力和/或额定关节转矩(τd)和/或机器人的姿态，来触发错误反应(R)(S40)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下判断来触发所述错误反应：基于所检测到的机器人的关节力和/或关节转矩(τmess)确定的、从外部作用在机器人上的垂直力(fz)是否超过垂直力阈值(G3)(S60)；和/或基于所检测到的机器人的关节力和/或关节转矩(τmess)确定的、从外部作用在机器人上的水平转矩(Tx,Ty)是否超过水平转矩阈值(G4)(S70)；和/或由于切换引起的额定关节力或额定关节转矩(τd,i)的变化(dτd,i/dt)是否超过变化阈值(G6)(S90)；和/或从外部作用在机器人上的垂直力相对于因此被施加的机器人的关节力和/或关节转矩的比例(ζ)，或者从外部作用在机器人上的水平转矩相对于因此被施加的机器人的关节力和/或关节转矩的比例，是否超过姿态阈值(G2)；和/或机器人的通过从外部作用在机器人上的力或从外部作用在机器人上的转矩所施加的关节力或者机器人的通过从外部作用在机器人上...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克瓦尔特·厄贝尔勒，M·罗梅尔，T·雷克尔，京特·施赖伯，M·米勒萨默，乌韦·博宁，
申请(专利权)人：库卡罗伯特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE