用于对操纵器进行控制或编程的操作设备以及操纵器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于对操纵器进行控制或编程的操作设备以及操纵器系统，操纵器具有六个能彼此独立操控的自由度。操作设备(1)包括三个输入装置(2x、2y、2z)，这些输入装置分别被设置为，用于预先设定操纵器(9)沿着操纵器(9)的x轴或y轴或z轴的运动并且预先设定操纵器(9)围绕所述操纵器(9)的x轴或y轴或z轴的转动。在此，三个输入装置(2x、2y、2z)分别沿着操作设备(1)的三个主轴中的一个取向。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于对操纵器进行控制或编程的操作设备，以及一种相应的操纵器系统，在此操纵器具有六个可彼此独立地操控的自由度。
技术介绍
操纵器、特别是机器人是广泛可使用的、可自由编程的处理设备。例如，操纵器可以包括多个轴，所述轴可以彼此独立地通过电机运动。由此，操纵器可以采取不同的姿势或造型，以能够随着该操纵器的工具或工具中心点(英文为“Tool Center Point”，TCP)在空间中到达不同的位置。在此，操纵器可以具有多个自由度。这些自由度可以描述彼此独立的、被驱动的运动的数量，操纵器可以在空间中相对于固定的世界坐标系实施这些运动。因此，自由度表明了操纵器的运动性的特征。原则上，许多操纵器可以以两种不同的方式在坐标系中运动：一方面，操纵器或TCP可以沿着三个笛卡尔空间方向中的一个运动，以及由此执行直线的平移。在此，操纵器的主线性轴通常平行于基准坐标系的笛卡尔方向。此外，可以实现分别围绕这些轴中的一个的转动。操纵器可以遵循自动的程序运行过程。在此，为相应的控制器提供事先编程好的程序运行过程，该程序运行过程描述各个轨迹点，所述轨迹点应当由操纵器驶过。此外，还可以手动地运行，其中操作者可以手动地使操纵器行驶。在此，可以例如使用操作设备，该操作设备可以具有可自由预定的键，所述键在操纵中引起操纵器的连续或步进式的运动。这样的操作设备例如在专利文献DE4303264C2中被描述。然而，许多操作设备是复杂的，并且经常仅使得操纵器不精确地运动。特别是对于很少操作操纵器的不熟练的使用者而言，与这样的操作设备打交道是很有挑战的。特别地，如何能够利用操作设备预先设定或执行期望的平移和/或转动，对于操作者而言常常是不明显的。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于提出一种操作设备，其明显地简化操纵器的手动操作。特别地，操纵器的运动应当被极精确并限制性地预先设定。该目的和从以下的说明显而易见的其他目的，通过根据本技术所述的操作设备和根据本技术所述的操纵器系统来实现。具体而言，本技术提出一种用于对操纵器进行控制或编程的操作设备，其特征在于，所述操纵器具有六个能彼此独立操控的自由度，所述操作设备具有：第一输入装置，被设置为，用于预先设定所述操纵器沿着所述操纵器的x轴的运动并且预先设定所述操纵器围绕所述操纵器的x轴的转动，其中，所述第一输入装置沿着所述操作设备的第一主轴取向；第二输入装置，被设置为，用于预先设定所述操纵器沿着所述操纵器的y轴的运动并且预先设定所述操纵器围绕所述操纵器的y轴的转动，其中，所述第二输入装置沿着所述操作设备的第二主轴取向；第三输入装置，被设置为，用于预先设定所述操纵器沿着所述操纵器的z轴的运动并且预先设定所述操纵器围绕所述操纵器的z轴的转动，其中，所述第三输入装置沿着所述操作设备的第三主轴取向；其中，所述操纵器的x轴、y轴和z轴彼此正交，并且其中，所述操作设备的主轴彼此基本上呈直角。优选地，所述操作设备的主轴结构相应于所述操纵器的x、y和z轴结构。优选地，所述第一输入装置设置在被构造为长形的第一壳体中，所述第一壳体沿着所述操作设备的第一主轴延伸，并且其中，所述第二输入装置设置在被构造为长形的第二壳体中，所述第二壳体沿着所述操作设备的第二主轴延伸，并且其中，所述第三输入装置设置在被构造为长形的第三壳体中，所述第三壳体沿着所述操作设备的第三主轴延伸。优选地，第一输入装置、第二输入装置和第三输入装置分别包括：能操纵的运动预先设定元件，以预先设定所述操纵器的运动；和能操纵的转动预先设定元件，以预先设定所述操纵器的转动。优选地，所述能操纵的运动预先设定元件中的每个都是能旋转操纵的构件。优选地，所述能操纵的转动预先设定元件中的每个都是能旋转操纵的构 件。优选地，所述操作设备能在精细模式与粗略模式之间切换，其中，所述能操纵的运动预先设定元件和所述能操纵的转动预先设定元件在所述粗略模式中是能自由运转的操纵的，并且其中，在所述精细模式中限动件抵制自由运转的操纵。优选地，所述操作设备还具有手柄，并且其中，所述第一输入装置、第二输入装置和第三输入装置设置为共同地相对于所述手柄是能运动的。优选地，所述操作设备还具有手柄和设置在所述手柄与所述输入装置之间的6D传感器装置，以检测所述手柄与所述输入装置中的一个之间的相对运动。优选地，所述操作设备还具有3D惯性传感器装置，以检测所述操作设备相对于周围环境的绝对取向和定向。本技术还提出一种操纵器系统，其特征在于，包括具有六个能彼此独立操控的自由度的操纵器、和根据本技术的用于对操纵器进行控制或编程的操作设备。本技术涉及一种用于对操纵器进行控制或编程的操作设备。操作设备可以手动地由操作者操作。例如，操作设备可以由操作者用手来操作。在此，操作设备能够实现在不同的坐标系中控制操纵器，但还用于建立程序运行过程。在此，操作设备可以例如与操纵器的相应的控制器通信，并将运动预先设定值预先设定到控制器上，这些运动预先设定值随后可以由控制器进行转换。操纵器具有六个可以彼此独立地操控的自由度。在此，对操纵器的工具进行期望的运动引导例如可以被分为平移(工具的位置)和转动(工具的定向)的运动预先设定值。操作设备具有第一输入装置，该第一输入装置被设置为，用于预先设定操纵器沿着操纵器的x轴的运动，并预先设定操纵器围绕操纵器的x轴的转动。此外，第一输入装置沿着操作设备的第一主轴取向。此外，操作设备具有第二输入装置。该第二输入装置被设置为，用于预先设定操纵器沿着操纵器的y轴的运动，并预先设定操纵器围绕操纵器的y轴的转动。第二输入装置沿着操作设备的第二主轴取向。此外，操作设备具有第三输入装置。该第三输入装置被设置为，用于预 先设定操纵器沿着操纵器的z轴的运动，并预先设定操纵器围绕操纵器的z轴的转动。第三输入装置沿着操作设备的第三主轴取向。在此，本领域技术人员应理解，操纵器沿着x轴、y轴或z轴中的一个的运动可以作为平移运动存在，该运动不包括旋转或转动。操纵器的x轴、y轴和z轴是彼此正交的。在此，操纵器的x轴、y轴和z轴特别是在右手坐标系中是彼此正交。此外，操作设备的主轴是基本上彼此呈直角的。因此，输入装置可以相应于其在笛卡尔空间中的有效运动在操作设备上以坐标系的形式被设置并取向。被设置为沿z方向平移调整操纵器的第三输入装置例如被设置为，使得该第三输入装置明确可视地由操作者带入与z轴联系。通过第三输入装置的操纵，可以例如预先设定操纵器的正的z运动。明确的对应(Zuordnung)，基于第三输入装置相对于第一和第二输入装置的基本上呈直角的结构。输入装置沿着操作设备的基本上彼此呈直角的三个主轴设置，这能够实现，操作者能够直观地使多轴操纵器在所有自由度中行驶。输入装置的特殊的结构将操作错误(例如运动方向或运动定向的混淆风险)降低至最小。由操纵器产生的运动是可以非常良好地预见并控制的。优选地，操作设备的主轴结构相应于操纵器的x、y和z轴结构。对于操作者而言，不仅哪个输入装置关系到操纵器的哪个自由度，而且在操纵时真实产生哪个运动方向，均是直接显而易见的。轴和运动方向的混淆被限制在最小。优选地，第一输入装置设置在构造为长形的第一壳体中。该壳体沿着操作设备的第一主轴延伸。优选地，第二输入装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对操纵器(9)进行控制或编程的操作设备(1)，其特征在于，所述操纵器具有六个能彼此独立操控的自由度，所述操作设备具有：第一输入装置(2x)，被设置为，用于预先设定所述操纵器沿着所述操纵器(9)的x轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器的x轴的转动，其中，所述第一输入装置(2x)沿着所述操作设备(1)的第一主轴取向；第二输入装置(2y)，被设置为，用于预先设定所述操纵器(9)沿着所述操纵器(9)的y轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器(9)的y轴的转动，其中，所述第二输入装置(2y)沿着所述操作设备(1)的第二主轴取向；第三输入装置(2z)，被设置为，用于预先设定所述操纵器(9)沿着所述操纵器(9)的z轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器(9)的z轴的转动，其中，所述第三输入装置(2z)沿着所述操作设备(1)的第三主轴取向；其中，所述操纵器(9)的x轴、y轴和z轴彼此正交，并且其中，所述操作设备(1)的主轴彼此基本上呈直角。

【技术特征摘要】
1.一种用于对操纵器(9)进行控制或编程的操作设备(1)，其特征在于，所述操纵器具有六个能彼此独立操控的自由度，所述操作设备具有：第一输入装置(2x)，被设置为，用于预先设定所述操纵器沿着所述操纵器(9)的x轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器的x轴的转动，其中，所述第一输入装置(2x)沿着所述操作设备(1)的第一主轴取向；第二输入装置(2y)，被设置为，用于预先设定所述操纵器(9)沿着所述操纵器(9)的y轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器(9)的y轴的转动，其中，所述第二输入装置(2y)沿着所述操作设备(1)的第二主轴取向；第三输入装置(2z)，被设置为，用于预先设定所述操纵器(9)沿着所述操纵器(9)的z轴的运动并且预先设定所述操纵器(9)围绕所述操纵器(9)的z轴的转动，其中，所述第三输入装置(2z)沿着所述操作设备(1)的第三主轴取向；其中，所述操纵器(9)的x轴、y轴和z轴彼此正交，并且其中，所述操作设备(1)的主轴彼此基本上呈直角。2.根据权利要求1所述的操作设备(1)，其特征在于，所述操作设备的主轴结构相应于所述操纵器(9)的x、y和z轴结构。3.根据权利要求1所述的操作设备(1)，其特征在于，所述第一输入装置(2x)设置在被构造为长形的第一壳体中，所述第一壳体沿着所述操作设备(1)的第一主轴延伸，并且其中，所述第二输入装置(2y)设置在被构造为长形的第二壳体中，所述第二壳体沿着所述操作设备(1)的第二主轴延伸，并且其中，所述第三输入装置(2z)设置在被构造为长形的第三壳体中，所述第三壳体沿着所述操作设备(1)的第三主轴延伸。4.根据权利要求1所述的操作设备(1)，其特征在于，第一输入装置(2x)、第二输入装置(2y)和第三输入装置(2z)分别包括：能操纵的运动预先设定元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·里德尔，
申请(专利权)人：库卡罗伯特有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE