控制机器人的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制机器人(1)的方法，具有以下步骤：监控机器人(S1)；根据对机器人的监控执行从多个预先给定的错误响应中选出的错误响应(S4)；其中，根据对功能性的监控(S2)和/或对机器人的至少一个电机(1.1)的输出参数的监控来选择所述错误响应(S3)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制机器人的方法、用于执行该方法的一种控制装置和一种计算机程序产品以及一种具有这种控制装置的机器人。
技术介绍
根据企业内部的实际情况需要对机器人实施监控，并在监控的基础上执行错误响应，特别是使机器人停止运行。在此可以执行各种不同的错误响应。特别是可以执行所谓的STOP 0，其中必须无延迟地将一个或多个电机断电并进行机械制动。但是这些错误响应各自具有不同的缺点。因此可能会产生特别是较长的制动距离和/或较高的机器人负荷。另外在这种错误响应下，停车只能依靠机械制动。此外，机器人在停车时还可能会偏离预定的轨迹。因此，根据企业内部的实际情况还可以执行所谓的STOP 1或STOP 2，在此过程中，首先对一个或多个电机进行电机制动，并且只在断开电源(STOP 1)或者在与电源保持连接的情况下(STOP 2)才进行。由此可以缩短制动距离和/或降低机器人的负荷。电机制动是除机械制动之外的另一种可用的制动，这可以提高错误响应的可靠性。有利的是可以保持轨迹地制动。但是，这种电机主动式错误响应的前提条件是相应的电机具有令人满意的性能。如果不能充分保证这一点，则必须在出现错误的电机主动式错误响应时相应地切换到不利的错误响应，例如STOP 0，或者甚至从一开始就提供这种不利的错误响应。如果根据运动学监控进行这种切换(例如基于位置或速度的斜坡制动监控(Bremsrampenüberwachung))，则可能会不利地延长反应时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善机器人的运行。本专利技术的目的通过一种用于控制机器人的方法来实现。本专利技术还提出了用于执行根据本专利技术的方法的一种控制装置和一种计算机程序产品以及一种具有根据本专利技术的控制装置的机器人。根据本专利技术的一个方面，特别是利用用于监控机器人的监控装置对机器人实施监控。在下文中也将这种监控称为机器人监控。在本专利技术的意义下，装置可以通过硬件技术和/或软件技术构成，特别是具有优选与存储器系统和/或总线系统数据连接或信号连接的、特别是数字式的处理单元、尤其是微处理单元(CPU)和/或一个或多个程序或程序模块。CPU被设计用于：处理被实现为可存储在存储器系统中的程序的指令，检测数据总线的输入信号和/或提供输出信号到数据总线上。存储器系统可以具有一个或多个特别是不同的存储介质，尤其是光学介质、磁性介质、固态介质和/或其它非易失性介质。所述程序可以是这样的：其能够描述或执行在此未说明的方法，从而使CPU可以执行该方法的步骤，并由此特别是可以控制机器人。在本专利技术中也将调节概括地理解为控制，即，根据给定的额定参数和检测到的实际参数给出调节参数。在一种实施方式中，机器人监控包括检测机器人的一个或多个特别是运动学的状态参数、尤其是一个或多个关节坐标，和/或一个或多个特定于机器人的参照系、特别是工具参照系统(“工具中心点”TCP)的位置和/或方向，和/或相关的时间导数，尤其是一个或多个关节速度和/或关节加速度和/或一个或多个特定于机器人的参照系的速度和/或加速度。附加地或替代地，机器人监控还可以包括检测机器人的一个或多个力参数，特别是在驱动侧和/或从动侧的一个或多个关节力和/或在一个或多个特定于机器人的参照系上的力。在本专利技术中，为了实现紧凑的说明，也将反平行的力偶，即转矩概括地称为力。附加地或替代地，机器人监控可以包括对机器人的一个或多个其他状态参数、特别是热状态参数的检测，例如一个或多个电机的温度等。附加地或替代地，机器人监控可以包括对机器人的一个或多个环境参数的检测，特别是障碍物的存在和保护装置的状态，例如保护门的完整性或紧急停止开关的(不)可操作性等。为此，用于监控机器人的监控装置可以具有相应的传感器，特别是关节传感器(例如编码器、旋转编码器等)，力传感器、尤其是转矩传感器，温度传感器，空间监控传感器，保护装置监控传感器，紧急停车开关等。在本专利技术的一种扩展方案中，机器人监控包括将一个或多个所检测到的参数与预先给定的恒定或变化的边界值进行比较，特别是对于机器人的位置和/或速度，作用在机器人上或由机器人对其周围环境所施加的力，等等。在本专利技术的一种实施方式中，机器人监控包括：监控给定的空间，尤其是机器人不能离开或机器人不可以进入的笛卡尔工作空间和/或保护空间和/或特别是相应的关节坐标空间；监控一维或多维速度，特别是特定于机器人的参照系的速度和/或关节速度；碰撞监控；制动监控，特别是符合预先设定的延迟；和/或停车监控。在机器人监控的基础上，特别是通过错误响应装置来执行特别是利用选择装置从多个预先设定的错误响应中选出的错误响应。在一种实施方式中，所述多个预先设定的错误响应包括一个或多个电机主动式错误响应和一个或多个电机被动式错误响应。在本专利技术中，电机主动式错误响应特别是被理解为操纵、尤其是控制机器人的一个或多个、特别是全部的(驱动)电机，而电机被动式错误响应被相应地理解为该或者这些电机没有被操纵，尤其是没有被控制。在本专利技术的一种实施方式中，电机主动式错误响应的特征在于，针对至少一个电机生成额定值，特别是额定位置、额定速度、额定力和/或额定电流并传输到该电机上，而电机被动式错误响应的特征在于使电机与其电源断开。电机主动式错误响应特别可以是所谓的STOP 1。在本专利技术的一种实施方式中，所述多个预先设定的错误响应相应地包括在后续与电源分离的情况下实现对机器人的一个或多个、特别是全部(驱动)电机的电机制动。在本专利技术中，电机制动特别是指这样控制一个或多个电机：使该或这些电机反向作用于机器人的运动或使机器人的运动减速，优选使机器人停车。在本专利技术中，随后的分离电源特别是指中断对电机供电或使电机与电源分离，在此之后，相应的电机处于停止状态，在本专利技术的一种扩展方案中，机械制动已经进行或结束。电机主动式错误响应特别还可以是所谓的STOP 2。在本专利技术的一种实施方式中，所述多个预先设定的错误响应相应地包括在后续不与电源分离的情况下，或者说相应的电机在实现停车之后与其电源保持连接的情况下实现对机器人的一个或多个、特别是全部(驱动)电机的电机制动。电机主动式错误响应特别还可以是所谓的柔性调节(Nachgiebigkeitsregelung)。在此在本专利技术中特别是将对机器人的一个或多个、尤其是全部的(驱动)电机的控制理解为：机器人可以通过手动来使之运动，特别是所谓的重力补偿调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制机器人(1)的方法，具有以下步骤：监控所述机器人(1)(S1)；以及根据对所述机器人的监控执行从多个预先给定的错误响应中选出的错误响应(S4)；其特征在于，根据对功能性的监控(S2)和/或对所述机器人的至少一个电机(1.1)的输出参数的监控来选择所述错误响应(S3)。

【技术特征摘要】
2013.08.20 DE 102013013875.21.一种用于控制机器人(1)的方法，具有以下步骤：
监控所述机器人(1)(S1)；以及
根据对所述机器人的监控执行从多个预先给定的错误响应中选出的错
误响应(S4)；
其特征在于，根据对功能性的监控(S2)和/或对所述机器人的至少一个
电机(1.1)的输出参数的监控来选择所述错误响应(S3)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个预先给定的错误
响应包括至少一个电机主动式错误响应、特别是随后与电源分离或不与电源
分离的电机制动，柔性调节和/或后退运动，和至少一个电机被动式错误响应、
特别是在没有电机制动的情况下无延迟地断开电源。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在正常运行中通过第
一控制装置(50)控制所述电机，在错误响应时通过与所述第一控制装置(50)
不同的第二控制装置(30)控制所述电机。
4.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述对功能性的
监控包括对功能性的至少两级，特别是至少为三级的分类。
5.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，为了监控功能性，
确定所述电机的至少一个参数，特别是电磁参数、热参数或运动学参数，并
与预先给定的规范数值进行比较。
6.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在执行所述错误
响应之前和/或期间选择所述错误响应。
7.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述输出参数包
括力、特别是转矩和/或它们的积分值，特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克瓦尔特·厄贝尔勒，哈特穆特·凯尔，
申请(专利权)人：库卡实验仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE