用于控制操纵器系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制操纵器系统的方法(100)，其中，所述操纵器系统包括多个驱动器，并且其中，所述操纵器系统还具有用于操控至少两个驱动器的第一转换器，其中，所述方法包括以下方法步骤：确定实现所规划的所述操纵器系统的运动轨迹必须使用的驱动器(101)，并借助于所述第一转换器操控一个或多个与所述第一转换器电路连接的驱动器，以驶入所规划的所述操纵器系统的运动轨迹(103)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制操纵器系统的方法，该方法能够减少所需驱动构件的数量。本专利技术还涉及一种具有数量减少的驱动构件的操纵器系统。
技术介绍
操纵器系统通常包括至少一个操纵器，该操纵器通过例如操纵器控制装置来控制。在此，操纵器是一种能够与周围环境实现物理相互作用的设备。为此，操纵器配备有至少一个驱动器，例如电动机。借助于驱动器可以使操纵器的运动轴运动。操纵器通常包括多个驱动器和多个运动轴。操纵器可以例如是工业机器人，在此，工业机器人是被自动引导并可自由编程的多用途操纵器，其可以关于三个或多个轴进行编程，并且可以被设置在固定的地点上或者被设置为可移的，以应用于自动化技术中。可移动的操纵器组例如可以通过移动平台来实现，该移动平台例如在线性轴等上被引导。此外，移动平台可以被用于，通过为平台配备相应灵活的驱动工具，使得布置在其上的操纵器能够在一个平面中自由地运动。为此，移动平台的驱动器适宜地配设有轮、链、履带等公知的装置。在操纵器系统中使用的驱动器通常是用电的机器，例如电动机。为了操控这种驱动器，通过转换器(Umrichter)将运动指令转换为操控信号。转换器是电流转换器，其从交变电压(或交变电流)中产生频率和振幅可变的交变电压(或交变电流)。该交变电压(或交变电流)可以用于对用电机器、例如电动机直接供电。借助于转换器，可以使用电机器被转速调节或转矩调节地运行。在已知的操纵器系统中，每个操纵器均配设有自己的转换器。由此使得每个驱动器均由一个转换器来操控，并由此例如借助被操控的驱动器使移动平台或操纵器的运动轴有针对性地运动。一些操纵器系统具有多个驱动器组，这些驱动器组通常只是轮流地并因此不是同时被操控。例如，在被可移动设置的操纵器中，往往只有在操纵器的运动轴停止时，也就是例如当操纵器借助移动平台运动至新的工作地点时，移动平台的运动轴才会运动。同样地，通常只有当移动平台的运动轴停止时，即，例如当操纵器在其新的工作地点处已经被定位和取向时，操纵器的运动轴才会运动。
技术实现思路
对于操纵器系统的每个待操控的驱动器都使用转换器会导致成本的增加，并且转换器需要结构空间，并且还可能需要合适的冷却系统，其同样会产生附加的成本并需要附加的结构空间。因此，本专利技术的目的在于克服所提到的缺点。根据本专利技术的目的通过一种用于控制操纵器系统的方法以及一种操纵器系统来实现。本专利技术的目的特别是通过一种用于控制操纵器系统的方法来实现，在此，操纵器系统包括多个驱动器，并且操纵器系统还包括用于操控至少两个驱动器的第一转换器。在此，该方法具有以下方法步骤：a)确定为了执行所规划的操纵器系统的运动轨迹而必须使用的驱动器；b)检查所确定的在所规划的操纵器系统运动轨迹中必须使用的驱动器是否由第一转换器供电，并且如果待使用的驱动器未被供电，则将第一转换器电路连接在该待使用的驱动器上；和c)借助第一转换器操控与第一转换器电路连接的一个或多个驱动器，以驶入所规划的操纵器系统的运动轨迹。操纵器系统通常包括至少一个操纵器，在此，优选操纵器具有包括多个节肢的操纵器臂，但至少一个为被驱动的节肢。此外，操纵器系统还可以包括移动平台，操纵器优选被设置在该移动平台上或旁边。例如，操纵器系统包括一个移动平台和一个操纵器。举例来说，包括一个操纵器和一个移动平台的操纵器系统是：升降系统；例如用于辅助运动有障碍者的辅助操纵器系统；和/或可移动设置的工业机器人，例如KUKAAG的OMNIROB系统。典型的升降系统例如具有基本上被构造为升降缸的操纵器。在借助这种升降系统提举对象时，首先借助移动平台将升降系统至少局部地定位在待提举的对象下面。随后，例如通过在轴上实施适当的制动使移动平台停止，然后通过升降缸的移动而举起待提举的物体。在该升降运动结束之后，例如使操纵器(升降缸)停止，并使移动平台运动，以便对被提举的对象进行处理。操纵器系统的运动轨迹决定了参考点在笛卡尔空间中被定义的运动。操纵器系统的完整运动轨迹可以由多个运动轨迹组合而成。通过操纵器和/或移动平台的运动轴的相应运动，可以驶过所期望的或已编程的操纵器系统的运动轨迹。通过利用配属于各个运动轴的驱动器的转换器来操控驱动器，可以使操纵器和/或移动平台的运动轴运动。在这种情况下，所述操控包括提供频率和/或振幅可变化的交变电压或者说可变化的交变电流。在第一种情况下，借助操控至少两个驱动器的第一转换器，能够交替地、也就是非同时地操控至少两个驱动器。未被操控的驱动器将停止不动或者说不运动，并优选通过机械制动被固定或者说被锁住。在第二种情况下，可以同步地、也就是同时地使至少两个驱动器运动。在第二种情况下，由于转换器仅产生一个操控信号(即，频率和振幅可变的交变电压/交变电流)，因此驱动器将彼此独立地运动。在此应注意：在第二种情况下，被同步操控的两个驱动器不是以转换器的最大功率运行，因为转换器的功率是被分配到被同步操控的驱动器上。例如，如果有“n”个驱动器被同步地操控，则每个驱动器将最大以转换器功率的1/n运行。因此，对于大多数操纵器应用而言，优选将转换器电路连接在一个驱动器上，因为该驱动器能够仅以其完全的功率使操纵器运动。在第一和/或第二种情况中，通过借助第一转换器来操控驱动器，可以节省至少一个转换器，即一个驱动构件。这将降低成本和操纵器系统所必需的结构空间。本专利技术的有利之处在于：所规划的运动轨迹在借助于操纵器系统驶入该运动轨迹之前基本上是已知的，即，例如源于操纵器控制器。因此，在对运动轨迹进行规划或编程之后，可以直接地确定执行所规划的操纵器系统的运动轨迹必须使用的操纵器系统或转换器的驱动器。对驱动器的确定最迟必须在开始驶入运动轨迹时完成。在此，运动轨迹也可以由多个(分)运动轨迹组成，其中，对所需驱动器的确定必须在驶入(第一)分运动轨迹时完成。为了借助转换器操控驱动器，由转换器为驱动器供电。通过检查在所规划的操纵器系统的轨迹运动中必须使用的驱动器是否由第一转换器供电，能够快速并有效地操控驱动器，因为只有在待使用的驱动器没有被供电时，才必须被切换或电路连接。优选操纵器系统包括至少一个操纵器，在此，该操纵器是可移动的操纵器，并被设置在操纵器系统的移动平台上，在此，该移动平台可以沿着至少一个方向并优选在一个平面中运动，并且包括至少一个驱动器，该驱动器可以由用于操控至少两个驱动器的第一转换器来操控。如果移动平台包括至少一个可以由第一转换器操控的驱动器，则该转换器可以在移动平台的运动轴运动时操控移动平台的驱动器。例如，由此可以通过借助第一转换器来操控驱动器，使移动平台与操纵器一起运动。如果可以由第一转换器操控的第二驱动器是对应于操纵器的运动轴的驱动器，则该操纵器的运动轴在这期间停止，并且只有在移动平台的对应于该转换器的运动轴停止时才可以运动。通过这种方式，可以节省至少一个转换器，并由此降低成本和操纵器系统所需要的结构空间。优选所述至少两个驱动器中的每个驱动器均对应于操纵器系统的一个运动轴，并且本方法的步骤a)包括：在所规划的操纵器系统的运动轨迹的至少一个第一轨迹点和第二轨迹点上，确定对应于第一转换器的驱动器(51，52，61，62)的运动轴(A1-A7、B1-B4；C1、C2、D1、D2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制操纵器系统(1；2)的方法，其中，所述操纵器系统(1；2)包括多个驱动器，并且其中，所述操纵器系统(1；2)还具有用于操控至少两个驱动器(51，52，61，62)的第一转换器(71，72)，其中，所述方法包括以下方法步骤：a)确定为了执行所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹而必须使用的驱动器(51，52，61，62)(101)；b)检查所确定的、在所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹中必须使用的驱动器(51，52，61，62)是否由所述第一转换器(71，72)供电，并且如果待使用的驱动器未被供电，则将所述第一转换器(71，72)电路连接在该待使用的驱动器上；和c)借助于所述第一转换器(71，72)操控与所述第一转换器电路连接的一个或多个驱动器(51，52，61，62)(103)，以驶入所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹。

【技术特征摘要】
2015.06.30 DE 102015212171.21.一种用于控制操纵器系统(1；2)的方法，其中，所述操纵器系统(1；2)包括多个驱动器，并且其中，所述操纵器系统(1；2)还具有用于操控至少两个驱动器(51，52，61，62)的第一转换器(71，72)，其中，所述方法包括以下方法步骤：a)确定为了执行所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹而必须使用的驱动器(51，52，61，62)(101)；b)检查所确定的、在所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹中必须使用的驱动器(51，52，61，62)是否由所述第一转换器(71，72)供电，并且如果待使用的驱动器未被供电，则将所述第一转换器(71，72)电路连接在该待使用的驱动器上；和c)借助于所述第一转换器(71，72)操控与所述第一转换器电路连接的一个或多个驱动器(51，52，61，62)(103)，以驶入所规划的所述操纵器系统(1；2)的运动轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在方法步骤b)中，将所述转换器电路连接在恰好一个驱动器(51，52，61，62)上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述操纵器系统(1；2)包括至少一个操纵器(10；50)，其中，所述操纵器(10；50)是可移动的操纵器，并且设置在所述操纵器系统的移动平台(20；60)上，其中，所述移动平台(20；60)能够沿着至少一个方向并优选沿着一个平面运动，并且所述移动平台包括至少一个驱动器(61，62)，所述驱动器能够由用于操控至少两个驱动器的所述第一转换器(71，72)来操控。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少两个驱动器中的每一个驱动器均对应所述操纵器系统(1；2)的一个运动轴(A1-A7，B1-B4；C1，C2，D1，D2)；并且其中，步骤a)包括：在所规划的所述操纵器系统的运动轨迹的至少一个第一轨迹点和第二轨迹点上，确定与所述第一转换器的驱动器(51，52，61，62)相对应的运动轴(A1-A7、B1-B4；C1，C2，D1，D2)的轴角度；和确定所述运动轴(A1-A7、B1-B4；C1，C2，D1，D2)的轴角度在所
\t述第一轨迹点和所述第二轨迹点上是否有区别。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)包括：当所述轴角度在数值和方向上同样地变化时，借助...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·库甘，
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