用于控制机器人组的方法和控制装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术用于控制具有至少一个机器人臂(1，2)的机器人组的方法包含如下步骤：‑基于带有至少一个固定于机器人组的参考部(TCP)的多个提前预设的笛卡尔姿势的轨迹来初步确定(S10‑S30)在所述机器人组的轴空间中的轨道；‑基于该轨道来初步确定(S40‑S60)在所述轴空间中的控制值；以及基于所述控制值来控制(S70)所述机器人组。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制机器人组的方法和控制装置
本专利技术涉及一种用于控制具有至少一个机器人臂的机器人组的方法和控制装置，以及一种用于执行所述方法的计算机程序产品和一种具有该控制装置的机器人组。
技术介绍
由企业内部实践已知控制机器人，首先预设固定于机器人的参考部(例如TCP)的多个笛卡尔姿势，例如通过手动驶入带有参考部的姿势(“示教”)并存储这些姿势。为了在自动运行中行驶一轨迹，于是每次首先基于工作程序规划带有这些姿势的笛卡尔轨迹。在行驶时该轨迹于是分别在控制器的一内插时钟节拍上被采样并且将在此获得的离散笛卡尔轨迹点转换到相应的轴坐标上，这些轴坐标然后被用于操控机器人驱动器。尤其受限于笛卡尔轨迹在对应的、尤其是速度相关的内插时钟节拍中的该可变的采样(Abtasten)，在此可能获得强烈不同的轴坐标，使得机器人不同地和不可预知地行驶相同的姿势。这点尤其在冗余机器人的情况下是明显的，在这些机器人中，在冗余求解的情况下确定内插时钟节拍中的轴坐标。该冗余求解与离散化强烈相关。
技术实现思路
本专利技术的目的是改善机器人组的控制。该目的通过具有权利要求1特征的方法实现。权利要求8-10保护用于执行这里所描述的方法的控制装置或计算机程序产品或具有这里所描述的控制装置的机器人组。从属权利要求涉及有利的改进方案。根据本专利技术的一实施方案，机器人组具有一个或多个机器人臂，该机器人臂或这些机器人臂中的一个或多个，在一实施方案中分别具有一个或多个、尤其是至少三个、在一实施方案中至少六个、在一改进方案中至少七个轴或关节、尤其是转动轴或转动关节，其在一实施方案中分别通过尤其是电动马达式驱动器是可运动或可调节的或被运动或调节。根据本专利技术的一实施方案，用于控制机器人组的方法包含如下步骤：-基于带有一个或多个固定于机器人组的参考部的多个提前预设的笛卡尔姿势的轨迹，来确定、尤其是计算和/或存储在所述机器人组的轴空间中的轨道；-基于尤其是在运转时间期间或行驶轨迹期间和/或在控制器的一内插时钟节拍中的轨道，来确定在轴空间中的控制值；以及-基于这些控制值来控制机器人组，其中，对轨道或者说控制值的该确定在本专利技术中在不限制一般性的情况下也被称作初步确定，以便与随后的确定区别开，该随后的确定相应地被称作重新确定，该初步不应暗示较高的等级等。(这些)固定于机器人组的参考部或这些固定于机器人组的参考部中的一个或多个，可以在一实施方案中(分别)具有、尤其就是(相应的)机器人臂的TCP(“工具中心点”)。由此，可以在一实施方案中有利地控制机器人组的工作进程。固定于机器人组的参考部的笛卡尔姿势在一实施方案中具有一维、二维或三维的笛卡尔位置和/或参考部定向，其可以尤其是限定所述位置和/或定向和/或通过所述位置和/或定向被限定。在一实施方案中，笛卡尔姿势通过尤其是手动地用机器人组驶入和存储参数来提前预设(所谓的“示教”)。附加地或替换地，也可以模型支持地提前预设笛卡尔姿势，尤其是借助于模拟，基于CAD数据等(所谓的离线编程)。轨迹可以具有预设笛卡尔姿势中的一个或多个。附加地或替换地，轨迹在一实施方案中可以与预设笛卡尔姿势中的一个或多个间隔开，尤其是滑过(überschleifen)特定姿势等。机器人组的轴空间在一实施方案中包括机器人组的、尤其是在本专利技术中以本领域常见方式通过q表示的机器人臂的或一个或多个、尤其是所有机器人臂的一个或多个，在一实施方案中所有(可能的)轴坐标值或关节坐标值、尤其是轴姿态或关节姿态、尤其是轴角度或关节角度，其可以尤其由此被限定或撑开。轴空间中的轨道可以具有、尤其是内插该轴空间的多个点或机器人组的相应姿势。在一实施方案中，该轨道以参数化形式，优选基于一个或多个多项式、样条函数等被确定或内插：q＝q(s)，其中轨迹参数为s。函数在一实施方案中限定了(沿着)轨道的(机器人组的)速度廓线。由此，可以在一实施方案中改善对轨道的采样。在一实施方案中，在其基础上确定机器人组的轴空间中的轨道的、轨迹的多个提前预设的笛卡尔姿势总共为三个或更多个，尤其是在起始点和终点之外还有的一个或多个提前预设的中间点。由此，可以在一实施方案中有利地作为整体来优化整个轨迹。相应地，在一实施方案中在由机器人组(开始)行驶轨迹之前就预设了、在一改进方案中尤其是非易失性地存储了轨迹的多个笛卡尔姿势，在一实施方案中，为了确定轨道这些笛卡尔姿势被相应地从尤其是非易失性的存储器中调出。通过基于轴空间中的轨道，而不再像根据开头所述的企业内部实践在运行时间才基于笛卡尔轨迹确定控制值，有利地可以减少变化，该变化例如在冗余的求解中或迭代确定离散的反向变换时获得并因此导致基于相同预设的笛卡尔姿势而在轴空间中的不同轨道。附加地或替换地，由此可以在运转时间期间或行驶轨迹期间减少计算负荷。在一实施例中，该方法包含以下步骤：-以就像初步确定那样的相同方式重新确定相同的轨道，尤其是用机器人组的轨迹的相同采样和/或相同的起始姿势；-基于该重新确定的轨道来重新确定轴空间中的控制值；以及-基于该重新确定的控制值来控制机器人组，其中，这些步骤在一实施方案中被重复一或多次。在一实施方案中，由此在每次行驶轨迹之前首先以相同方式确定相同的轨道并然后将该轨道用于控制机器人组。由此，可以在一实施方案中一方面减少在行驶相同的预设笛卡尔姿势时(尤其是轴空间中)的偏离并且同时减少存储位置需求。在一实施方案中，在此从所述轨道的与所述轨道的起始点间隔开的标定点(Aufsetzpunkt)开始重新确定控制值，该标定点事先没有在所述轨道上被驶入。换句话说，以就像初步确定那样的相同方式完整地重新确定相同的轨道，但是然后仅使用或行驶从一标定点开始的一部分来控制机器人组，其中，该标定点事先在另外的路径上，也就是说没有在所述轨道上被驶入。以这种方式，可以从该标定点开始又实现轴空间中的相同轨道，但是不需要完整地驶过该轨道。在一实施方案中，控制值的初步和/或重新确定(分别)包含：可变地采样初步或重新确定的轨道。在一实施方案中，采样包括确定离散的值，尤其是通过评价具有相应的离散参数值或可变值的函数的方式来确定。由此，可以与状况适配地采样或行驶相同的轨道。尤其地，该轨道可以在一实施方案中在较慢的速度下被较精采样或在较高速度下被较粗采样。在一实施方案中，为了确定控制值，在机器人组的驱动控制器的一(当前)内插时钟节拍内采样轨道，其中，在本专利技术中为了较紧凑表达一般也将调节一般性地称作控制。附加地或替换地，在一实施方案中，控制值的初步和/或重新确定(分别)包含：如果相应于轨道的该(对应)点的笛卡尔姿势与在一实施方案中传感器支持地相对于具有提前预设姿势的轨迹、经修正的轨迹的相应点的偏离超过预设的允差值、尤其是在关于所述轨迹求解了所述机器人组的冗余的情况下和/或为了减少所述偏离，则将初步或重新确定的轨道的一个或多个点修正为一控制值。在一实施方案中轨道被确定为，使得至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制具有至少一个机器人臂(1，2)的机器人组的方法，其中，所述方法包含如下步骤：/n-基于带有至少一个固定于机器人组的参考部(TCP)的多个提前预设的笛卡尔姿势的轨迹，来初步确定(S10-S30)在所述机器人组的轴空间中的轨道；/n-基于该轨道来初步确定(S40-S60)在所述轴空间中的控制值；以及/n-基于所述控制值来控制(S70)所述机器人组。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171103 DE 102017010244.91.一种用于控制具有至少一个机器人臂(1，2)的机器人组的方法，其中，所述方法包含如下步骤：
-基于带有至少一个固定于机器人组的参考部(TCP)的多个提前预设的笛卡尔姿势的轨迹，来初步确定(S10-S30)在所述机器人组的轴空间中的轨道；
-基于该轨道来初步确定(S40-S60)在所述轴空间中的控制值；以及
-基于所述控制值来控制(S70)所述机器人组。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包含如下步骤：以相同方式重新确定(S10-S30)相同的轨道；基于该重新确定的轨道来重新确定(S40-S60)在所述轴空间中的控制值；以及
基于重新确定的控制值来控制(S70)所述机器人组。


3.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，从所述轨道的与所述轨道的起始点间隔开的标定点开始重新确定所述控制值，该标定点事先没有在所述轨道上被驶入。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
控制值的初步确定和/或重新确定包含：
-对初步确定或重新确定的轨道进行可变的采样(S40)；和/或
-如果相应于所述轨道的该点的笛卡尔姿势与尤其是传感器支持地经修正的轨迹的相应点的偏离超过预设的允差值、尤其是在求解所述机器人组的关于所述轨迹的冗余的情况下和/或为了减少所述偏离，则将初步或重新确定的轨道的至少一个点向一控制值进行修正(S60)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
所述轨道的初步确定和/或重新确定包含：
-基于所述姿势和/或用于机器人组的工作程序来...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德·许滕霍弗，
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