具有移动基座和操纵器的机器人制造技术

根据本发明专利技术的用于控制机器人的方法，机器人包括：具有运动驱动机构(21)的移动的基座(20)，布置在基座上的、具有调节驱动机构(q1‑q7)的操纵器(10)和控制器(30)，该方法包括以下步骤：操控用于执行特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动的调节驱动机构和运动驱动机构(S20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有移动基座和操纵器的机器人
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。根据本专利技术的一种实施方式，(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。根据本专利技术的一种实施方式，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制机器人的方法，所述机器人包括：具有运动驱动机构(21)的移动的基座(20)，布置在所述基座上并具有调节驱动机构(q1‑q7)的操纵器(10)和控制器(30)，所述方法包括以下步骤：操控(S20)调节驱动机构和运动驱动机构，以执行特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.26 DE 102016005029.21.一种用于控制机器人的方法，所述机器人包括：具有运动驱动机构(21)的移动的基座(20)，布置在所述基座上并具有调节驱动机构(q1-q7)的操纵器(10)和控制器(30)，所述方法包括以下步骤：操控(S20)调节驱动机构和运动驱动机构，以执行特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述操纵器(10)相对于所述基座(20)的姿态、所述基座(20)相对于环境的位置、所述额定运动和/或操纵器引导的有效负荷(13)，由所述运动驱动机构(21)移动(S20)所述基座(20)，以执行所述特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述操纵器(10)和/或所述基座(20)的运动裕量，由所述运动驱动机构(21)移动(S20)所述基座(20)，以执行所述特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述特定于操纵器的参照物的额定运动，确定(S20)所述运动裕量。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据机器人的倾翻稳定性，由所述运动驱动机构(21)移动(S20)所述基座(20)，以执行所述特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据重量和/或由操纵器引导的有效负荷(13)距所述基座的水平距离，确定(S20)所述倾翻稳定性。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述额定运动的一水平分量，由所述运动驱动机构(21)移动(S20)所述基座(20)，以执行所述特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操纵器(10)引导一有效负荷(13)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了执行所述特定于操纵器的参照物(TCP)的额定运动而将所述运动驱动机构(21)操控为，使机器人的倾翻稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·朔伊雷尔，A·蒂尔曼，F·科伊夫，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE