运行机器人的方法、数据存储器、机器人和机器人系统技术方案

本发明专利技术涉及一种运行机器人的方法、数据存储器、机器人和机器人系统。为了将工具(4)定位在目标姿态，使用不同的坐标系和其相对于彼此的关系。特别是，预先给定具有处于机器人(10)的机器人底座(11)上的原点的位置固定的参考坐标系{0}和具有处于工具(4)上的原点的目标坐标系{r}。在此，目标坐标系{r}的z轴对应于工具(4)的预先给定的轴。通过预先给定的轴(15)的朝向和与轴(15)不平行的、参考坐标系{0}的坐标轴的方向向量的第一叉积，以及通过第一叉积的结果和预先给定的轴(15)的朝向的第二叉积，计算目标坐标系{r}的x轴和y轴的朝向。

Methods, data storage, robots and robot systems for running robots

【技术实现步骤摘要】
运行机器人的方法、数据存储器、机器人和机器人系统
本专利技术涉及一种运行机器人的方法、具有相应的程序代码的数据存储器、相应的机器人和相应的机器人系统。
技术介绍
在许多技术和工业领域中，具有可移动的机器人臂的机器人目前日益广泛地得到应用。这些机器人例如可以将部件或者工具以预先给定的朝向或者取向、即以预先给定的姿态，定位在空间中的预先给定的位置处。这一般是6D问题，即具有6个维度或者6个维度内的问题。这是针对位置的3个点坐标或者空间坐标以及针对朝向的3个角度。如果相应的部件或者工具在两个不同的姿态之间移动，则因此通常伴随着机器人或者工具的旋转或者旋转运动。这可能导致布置在部件或者工具上或者布置在机器人上的标记(标记可以以本身已知的方式用于跟踪(Tracking)部件或者工具或者机器人)，移动到相应的检测装置(例如照相机)的检测范围之外，或者例如被机器人遮挡。然而，如果要移动的部件或者工具围绕特定的预先给定的轴的旋转，对于工具的应用或者功能不重要，则6D问题减少一个维度，成为5D问题，因为围绕相应的预先给定的轴的旋转，对于部件或者工具在预先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运行机器人(10)的方法(19)，用于将工具(4)定位在目标姿态，其中，机器人(10)具有机器人底座(11)和连接到所述机器人底座的可移动的机器人臂(12)，在所述机器人臂的远端端部上布置有机器人凸缘(13)，在所述机器人凸缘上保持所述工具(4)，所述方法具有如下方法步骤：/n-预先给定所述工具(4)的轴(15)，/n-预先给定笛卡尔参考坐标系{0}，其原点处于所述机器人底座(11)上，/n-预先给定笛卡尔目标坐标系{r}，其具有处于所述工具(4)的点上的原点、与所述工具(4)的轴(15)对应的z轴以及朝向首先不确定的相应的x轴和y轴，/n-作为所述工具(4)的目标姿态的一部分，预...

【技术特征摘要】
20180613 EP 18177548.71.一种用于运行机器人(10)的方法(19)，用于将工具(4)定位在目标姿态，其中，机器人(10)具有机器人底座(11)和连接到所述机器人底座的可移动的机器人臂(12)，在所述机器人臂的远端端部上布置有机器人凸缘(13)，在所述机器人凸缘上保持所述工具(4)，所述方法具有如下方法步骤：
-预先给定所述工具(4)的轴(15)，
-预先给定笛卡尔参考坐标系{0}，其原点处于所述机器人底座(11)上，
-预先给定笛卡尔目标坐标系{r}，其具有处于所述工具(4)的点上的原点、与所述工具(4)的轴(15)对应的z轴以及朝向首先不确定的相应的x轴和y轴，
-作为所述工具(4)的目标姿态的一部分，预先给定分别在所述参考坐标系{0}中表示的所述工具(4)的点的3D空间坐标和所述轴(15)的朝向，
-通过如下参量计算在所述参考坐标系{0}中表示的所述目标坐标系{r}的x轴和y轴的朝向：
-预先给定的所述轴(15)的朝向和与所述轴(15)不平行的所述参考坐标系{0}的坐标轴(x0,y0,z0)的方向向量的第一叉积，以及
-所述第一叉积的结果和在所述参考坐标系{0}中表示的预先给定的所述轴(15)的朝向的第二叉积，
-根据分别在所述参考坐标系{0}中表示的所述目标坐标系{r}的坐标轴(0xr,0yr,0zr)的朝向，和所述工具(4)的点的3D空间坐标(0tr)，以及根据附加的1×4的行向量，产生4×4的矩阵，所述矩阵相对于所述参考坐标系{0}定义所述目标坐标系{r}的姿态0Hr。


2.根据权利要求1所述的方法(19)，其特征在于，通过所述第一叉积，作为下式计算所述目标坐标系{r}的y轴的朝向0yr：

0yr＝0zrxx0
并且通过所述第二叉积，作为下式计算所述目标坐标系{r}的x轴的朝向0xr：

0xr＝0yrx0zr，其中，
对于与所预先给定的所述工具(4)的轴(15)对应的所述目标坐标系{r}的z轴，与所述参考坐标系{0}的x轴x0平行的情况，通过所述第一和第二叉积，作为下式计算朝向0xr和0yr：

0xr＝y0x0zr并且0yr＝0zrx0xr，
其中，以向量的形式，x0和y0分别给出所述参考坐标系{0}的x轴和y轴，并且0xr,0yr,0zr给出在所述参考坐标系{0}中表示的所述目标坐标系{r}的坐标轴。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法(19)，其特征在于，由预先给定的校准，确定与所述目标坐标系{r}的姿态0Hr对应并且在所述目标坐标系{r}中表示的所述机器人凸缘(13)的姿态rHf，所述校准给出所述工具(4)的点和所述机器人凸缘(13)之间的空间位置关系。


4.根据权利要求3所述的方法(19)，其特征在于，
-为了进行校准，在所述工具(4)上或者在所述机器人(10)上，以与所述工具(4)的点成预先给定的位置关系的方式，布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：H蒙尼奇，R梅巴基，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE