【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种控制遥操作机器人的方法和系统，以及一种用于执行该方法的计算机程序或计算机程序产品。
技术介绍
1、根据企业内部实践，遥操作机器人是通过具有可移动调节器的输入装置进行控制，其中，调节器的调整(verstellung)被控制技术地转换为遥操作机器人的驱动器的驱动载荷。
2、在此，一种可能的变型是检测调节器的调整，从而确定遥操作机器人的特定于机器人的参照物(例如其tcp)的目标调整xd，并控制遥操作机器人的驱动器，使驱动器的驱动载荷τ在特定于机器人的参照物的实际调整x与目标调整xd之间的差增大时增大，以便减小该差，例如以简单的形式其中jt为转置雅可比矩阵，特定于机器人的参照物的关节速度和速度彼此关联为以及kd为刚性矩阵。
3、在此，如果驱动载荷随着差的增大而急剧增大，或者在上述简单示例中刚性很高，则遥操作机器人可以被(更)精确地(遥操作)控制。另一方面，这可能例如在环境接触的情况下是不利的，在这种情况下期望有(更)柔顺的(nachgiebige(re)s)行为，特别是为了避免损坏。
技术实现思路
1、本专利技术的一种实施方式的目的是改进对遥操作机器人的控制。
2、本专利技术的目的通过具有权利要求1所述特征的方法来实现。权利要求9、10分别保护用于执行在此所述方法的系统或计算机程序或计算机程序产品。优选的扩展方案由从属权利要求给出。
3、根据本专利技术的一种实施方式，一种通过具有可移动调节器的输入装置控制遥操作机器人的方法，
4、-检测调节器的调整和作用在遥操作机器人上的外部载荷；
5、-基于检测到的调节器的调整，确定遥操作机器人的特定于机器人的参照物的目标调整；
6、-检测特定于机器人的参照物的实际调整；以及
7、-基于实际调整与目标调整之间的差，控制遥操作机器人的驱动器。
8、根据本专利技术的一种实施方式，如果检测到的载荷处于第一范围内，则执行第一运行模式；如果检测到的载荷处于第二范围内，则执行第二运行模式。
9、根据本专利技术的一种实施方式，遥操作机器人的驱动器在第一运行模式下被这样或按照这样的标准控制：即，使驱动器的驱动载荷在或者由于实际调整与目标调整之间的差的一维或多维分量的增大而增大，以便减小该差的分量，并且在第二运行模式下被这样或按照这样的标准控制：即，使驱动器的驱动载荷在或者由于实际调整与目标调整之间的差的分量相同增大时同样增大，以便减小该差的分量，但是比第一运行模式(强烈)增大的少。
10、由此，在一种实施方式中，当根据检测到的载荷确定了相应的情况，在一种实施方式中是确定了遥操作机器人的环境接触，遥操作机器人可以在一个或多个方向或自由度上在控制技术上被(更)柔性地切换或控制。在一种实施方式中，通过这种方式可以有利地降低机器人和/或环境的负荷。相应地，在一种实施方式中，当根据检测到的载荷没有确定相应的情况，特别是遥操作机器人没有环境接触时，遥操作机器人可以在控制技术上被(更)刚性地切换或控制。在一种实施方式中，通过这种方式可以有利地、特别是(更)精确地控制遥操作机器人。
11、在一种实施方式中，遥操作机器人具有((遥操作)机器人)臂，该臂具有至少三个、特别是至少六个、在一种实施方式中为至少七个关节或运动轴。在一种实施方式中，特定于机器人的参照物相对于遥操作机器人(臂)的远端侧端部法兰是位置固定的；在一种实施方式中，特定于机器人的参照物包括遥操作机器人(臂)的末端执行器或tcp，特别可以是遥操作机器人(臂)的末端执行器或tcp。
12、在一种实施方式中，调节器与遥操作机器人和/或遥操作机器人的(机器人)控制器在空间上间隔开。在一种实施方式中，输入装置、特别是输入装置控制器与遥操作机器人和/或遥操作机器人的(机器人)控制器信号连接；在一种扩展方案中是有线连接，在一种实施方式中这可以提高安全性；在另一种扩展方案中是无线连接，在一种实施方式中这可以提高灵活性和/或工作半径。在一种实施方式中，调节器被可移动地，特别是通过一个或多个关节，安装在输入装置的基座上，其中在一种实施方式中，检测调节器相对于输入装置的基座的姿势xm和/或调节器相对于输入装置的基座的姿势变化、特别是速度vm被优选传感技术地检测作为调节器的调整。
13、在一种实施方式中，本专利技术意义上的调节通常包括姿势和/或姿势变化，特别是随时间的姿势变化，特别是姿势的一阶和/或高阶时间导数，在一种实施方式中是速度；特别可以是姿势和/或姿势变化，特别是随时间的姿势变化，特别是一阶和/或高阶时间导数，在一种实施方式中是速度。在一种实施方式中，本专利技术意义上的姿势具有一维、二维或三维位置和/或一维、二维或三维方向。相应地，为了更紧凑地描述，特别是将持续(还)描述了相对于初始或参考姿势的调节的姿势也概括地称为调节。
14、在一种实施方式中，传感技术地检测特定于机器人的参照物的实际调整，特别是实际姿势和/或实际速度，在一种扩展方案中是基于检测到的遥操作机器人的关节或驱动器的姿态和/或姿态变化进行上述检测。
15、在一种实施方式中，本专利技术意义上的载荷可以包括、特别可以是沿一个或多个方向的力和/或转矩、特别是(分别)沿一个或多个方向、尤其是空间方向的转矩。在一种实施方式中，本专利技术意义上的作用于遥操作机器人的外部载荷包括遥操作机器人的驱动器的非驱动载荷和/或非自重引起负载，特别是遥操作机器人的重力和/或惯性力或由此产生的转矩。
16、在一种实施方式中，该作用于遥操作机器人的外部载荷被传感技术地检测，在一种扩展方案中是借助于遥操作机器人的末端执行器或法兰上的单轴或多轴负载传感器、特别是力和/或转矩传感器和/或基于在遥操作机器人的关节和/或驱动器上检测到的载荷进行，优选借助于遥操作机器人的数学模型进行。
17、本专利技术意义上的控制优选地包括调节。
18、在一种实施方式中，遥操作机器人的驱动器在第一运行模式中被这样或按照这样的标准控制为，使驱动器的驱动载荷在或者由于实际调整与目标调整之间的差的至少一个另外的一维或多维分量增大时增大，以便(同样)减小该差的该另外的分量，并在第二运行模式中被这样或按照这样的标准控制为，使驱动器的驱动载荷在实际调整与目标调整之间的差的该另外的分量增大时(同样)如同第一运行模式那样增大，以便减小该另外的分量。
19、由此，在一种实施方式中，遥操作机器人可以在实际调整与目标调整之间的差的一分量的一个或多个方向或自由度上，控制技术地在第一运行模式下被(更)柔性地或在第二运行模式下被(更)刚性地切换或控制，并且通过这种方式有利地降低了机器人和/或环境的负载，其中遥操作机器人可以同时在实际调整与目标调整之间的差的另一分量的一个或多个方向或自由度上，控制技术地在第一和第二运行模式下被相同刚性地控制，并且通过这种方式可以被有利地、特别是(更)精确地控制。
20、在一种实施方式中，检测到的作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过输入装置控制遥操作机器人(1)的方法，所述输入装置具有可移动的调节器(3)，该方法包括以下特别是被多次重复的步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述检测到的载荷沿所述一分量的方向作用，特别是不沿所述另一分量的方向作用，和/或使所述一分量的方向随着所述检测到的载荷的方向改变和/或与所述检测到的载荷的方向一致。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述检测到的载荷低于下边界值，则所述检测到的载荷处于所述第一范围内；和/或如果所述检测到的载荷超过上边界值，则所述检测到的载荷处于所述第二范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制技术地设置在从所述第一运行模式到第二运行模式的过渡与从所述第二运行模式到第一运行模式的过渡之间的迟滞。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一运行模式和所述第二运行模式下，基于所述特定于机器人的参照物的实际姿势与目标姿势之间的虚拟弹簧来控制驱动器，其中该虚拟弹
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一运行模式和所述第二运行模式下，还基于所述遥操作机器人的数学模型和/或还基于在所述特定于机器人的参照物的实际姿势变化与目标姿势变化之间的虚拟阻尼器来控制驱动器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述驱动器通过阻抗调节和/或被动调节，特别是通过笛卡尔阻抗调节和/或时域中的被动调节来控制。
9.一种通过输入装置控制遥操作机器人(1)的系统，所述输入装置具有可移动的调节器(3)，其中所述系统被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，和/或包括：
10.一种计算机程序或计算机程序产品，其中，所述计算机程序或计算机程序产品包含指令，特别是存储在计算机可读的和/或非易失性的存储介质上的指令，所述指令在由一个或多个计算机或根据权利要求9所述的系统执行时指挥所述一个或多个计算机或所述系统执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种通过输入装置控制遥操作机器人(1)的方法，所述输入装置具有可移动的调节器(3)，该方法包括以下特别是被多次重复的步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述检测到的载荷沿所述一分量的方向作用，特别是不沿所述另一分量的方向作用，和/或使所述一分量的方向随着所述检测到的载荷的方向改变和/或与所述检测到的载荷的方向一致。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述检测到的载荷低于下边界值，则所述检测到的载荷处于所述第一范围内；和/或如果所述检测到的载荷超过上边界值，则所述检测到的载荷处于所述第二范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，控制技术地设置在从所述第一运行模式到第二运行模式的过渡与从所述第二运行模式到第一运行模式的过渡之间的迟滞。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一运行模式和所述第二运行模式下，基于所述特定于机器人的参照物的实际姿势与目标姿势之间的虚拟弹簧来控制驱动器，其中该虚...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·莫奈蒂，J·D·穆诺茨奥索里奥，
申请(专利权)人：库卡德国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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