DE102019107967B3 - Learning a holding force for an object in a robotic gripper - Google Patents
Learning a holding force for an object in a robotic gripper Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019107967B3 DE102019107967B3 DE102019107967.5A DE102019107967A DE102019107967B3 DE 102019107967 B3 DE102019107967 B3 DE 102019107967B3 DE 102019107967 A DE102019107967 A DE 102019107967A DE 102019107967 B3 DE102019107967 B3 DE 102019107967B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gripper
- closing force
- gripper jaws
- force
- jaws
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39487—Parallel jaws, two fingered hand
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39514—Stability of grasped objects
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands (9) durch einen Greifer eines Robotermanipulators (3), aufweisend die Schritte:a) Schließen von Greiferbacken (7) des Greifers (5) bis die Greiferbacken (7) den Gegenstand (9) mit einer vorgegebenen Schließkraft kontaktieren,b) Prüfen, ob der Gegenstand (9) aufgrund der vorgegebenen Schließkraft zwischen den Greiferbacken (7) verbleibt, und- Wiederholen (S1) der Schritte a) und b) mit einer im wiederholten Schritt a) gegenüber dem vorangegangenen Schritt a) erhöhten vorgegebenen Schließkraft, solange Schritt b) ergibt, dass der Gegenstand (9) nicht in den Greiferbacken (7) verbleibt, und- Abspeichern (S2) der aktuellen vorgegebenen Schließkraft, wenn Schritt b) ergeben hat, dass der Gegenstand (9) in den Greiferbacken (7) verbleibt.The invention relates to a method for teaching in a holding force for holding an object (9) by a gripper of a robot manipulator (3), comprising the steps: a) closing gripper jaws (7) of the gripper (5) until the gripper jaws (7) reach the object (9) contact with a predetermined closing force, b) check whether the object (9) remains between the gripper jaws (7) due to the predetermined closing force, and- repeating (S1) steps a) and b) with one in the repeated step a ) compared to the previous step a) increased predetermined closing force, as long as step b) shows that the object (9) does not remain in the gripper jaws (7), and - storage (S2) of the current predetermined closing force, if step b) has shown, that the object (9) remains in the gripper jaws (7).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch einen Greifer eines Robotermanipulators sowie ein Robotersystem mit einem Robotermanipulator und mit einer Recheneinheit zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch einen Greifer des Robotermanipulators.The invention relates to a method for teaching in a holding force for holding an object by a gripper of a robot manipulator and a robot system with a robot manipulator and with a computing unit for teaching in a holding force for holding an object by a gripper of the robot manipulator.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Greifervorrichtungen bekannt.A large number of gripper devices are known from the prior art.
So betrifft die
Die
Die
Die
Und die
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch einen Greifer eines Robotermanipulators in einem automatischen Vorgang zu ermitteln.The object of the invention is to determine a holding force for holding an object by a gripper of a robot manipulator in an automatic process.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch einen Greifer eines Robotermanipulators, aufweisend die Schritte:
- a) Schließen von Greiferbacken des Greifers bis die Greiferbacken den Gegenstand mit einer vorgegebenen Schließkraft kontaktieren,
- b) Prüfen, ob der Gegenstand aufgrund der vorgegebenen Schließkraft zwischen den Greiferbacken verbleibt, und
- - Wiederholen der Schritte a) und b) mit einer im wiederholten Schritt a) gegenüber dem vorangegangenen Schritt a) erhöhten vorgegebenen Schließkraft, solange Schritt b) ergibt, dass der Gegenstand nicht in den Greiferbacken verbleibt, und
- - Abspeichern der aktuellen vorgegebenen Schließkraft, wenn Schritt b) ergeben hat, dass der Gegenstand in den Greiferbacken verbleibt.
- a) closing the gripper jaws of the gripper until the gripper jaws contact the object with a predetermined closing force,
- b) Check whether the object remains between the gripper jaws due to the predetermined closing force, and
- - Repeating steps a) and b) with a predetermined closing force increased in repeated step a) compared to the previous step a), as long as step b) shows that the object does not remain in the gripper jaws, and
- - Saving the current predetermined closing force when step b) has shown that the object remains in the gripper jaws.
Die Schließkraft, die zum Halten des Gegenstands notwendig ist, definiert sich insbesondere über die Haftreibungskraft zwischen den Greiferbacken und dem Gegenstand. Die Haftreibungskraft ist dabei näherungsweise linear abhängig von der Schließkraft, die die Greiferbacken jeweils auf den Gegenstand in Richtung der Verfahrrichtung der Greiferbacken ausüben. Insbesondere kann ein linearer Zusammenhang zwischen der Schließkraft und der Haftreibungskraft durch einen konstanten Haftreibungsfaktor ausgedrückt werden. Ist dieser Reibungsfaktor beispielsweise gleich eins, so entspricht die Haftreibungskraft immer genau der Schließkraft, mit denen die Greiferbacken gegen den Gegenstand drücken. Die Haftreibungskraft muss insbesondere die Schwerkraft vollständig kompensieren, um ein Herausrutschen des Gegenstands aus den Greiferbacken zu verhindern. Vorteilhaft wird während der Ausführung von Schritt b) durch einen Anwender eine zusätzliche und zur Schwerkraft parallel gerichtete Kraft auf den Gegenstand aufgebracht, um einen durch den Anwender definierten Sicherheitsabstand zu derjenigen Schließkraft des Greifers auf den Gegenstand zu ermitteln, die lediglich zum Kompensieren der Schwerkraft des Gegenstands nötig ist. Vorteilhaft wird durch dieses Verfahren auf intuitivem Weg für den Anwender eine Sicherheitsmarge bestimmt, um den Gegenstand nach dem Dafürhalten des Anwenders sicher im Greifer zu halten.The closing force required to hold the object is defined in particular by the static friction force between the gripper jaws and the object. The static friction force is approximately linearly dependent on the closing force which the gripper jaws exert on the object in the direction of the direction of travel of the gripper jaws. In particular, a linear relationship between the closing force and the static friction force can be expressed by a constant static friction factor. If this friction factor is equal to one, for example, the static friction force always corresponds exactly to the closing force with which the gripper jaws press against the object. The static friction force, in particular, must fully compensate for gravity in order to prevent the object from slipping out of the gripper jaws. During the execution of step b), an additional force, which is directed parallel to the force of gravity, is advantageously applied to the object in order to determine a safety distance defined by the user from the closing force of the gripper on the object, which is only used to compensate for the gravity of the Object is necessary. This method advantageously determines a safety margin for the user in an intuitive way in order to hold the object securely in the gripper, as the user deems it to be.
Bevorzugt weist der Greifer genau zwei Greiferbacken auf, die dazu ausgeführt sind, aufeinander zu zu verfahren um den Greifer zu schließen und analog dazu sich voneinander weg zu bewegen um den Greifer zu öffnen. Weiterhin bevorzugt erfolgt das Schließen der Greiferbacken des Greifers, bis die Greiferbacken den Gegenstand kontaktieren, durch Ansteuerung eines Greiferantriebs. Der Greiferantrieb ist insbesondere dazu ausgeführt, auf ein Ansteuersignal hin die Greiferbacken zu verfahren sowie als Quelle eines Moments oder einer Kraft zu dienen, welche(s) als Schließkraft über die Greiferbacken auf den Gegenstand übertragen werden kann.The gripper preferably has exactly two gripper jaws which are designed to move towards one another in order to close the gripper and, analogously, to move away from one another in order to open the gripper. Furthermore, the gripper jaws of the gripper are preferably closed until the gripper jaws contact the object by controlling a gripper drive. The gripper drive is designed, in particular, to move the gripper jaws in response to a control signal and to serve as a source of a moment or a force which can be transmitted as a closing force to the object via the gripper jaws.
Die Schritte a) und b) werden demnach so oft wiederholt mit steigender vorgegebener Schließkraft, bis die Schließkraft eine ausreichende Haftreibungskraft zwischen den Greiferbacken und dem Gegenstand erzeugt, sodass der Gegenstand nicht mehr aus den Greiferbacken herausfällt. Es ergibt sich ein Zyklus von Schließen des Greifers mit in jedem Schließzyklus verstärkter Schließkraft, der Prüfung ob der Gegenstand selbstständig durch die aufgebrachte und aufrechterhaltene Schließkraft zwischen den Greiferbacken verbleibt, und dem Öffnen des Greifers, so lange bis die Schließkraft ausreichend hoch ist, dass der Gegenstand selbstständig zwischen den Greiferbacken verbleibt. Bevorzugt wird in der ersten Ausführung dieses Zyklus nur eine minimal höhere Schließkraft oberhalb von null vorgegeben, um eine kleinst nötige Schließkraft zu erhalten, ohne mit einer unnötig hohen Schließkraft zu beginnen.Steps a) and b) are therefore repeated as often with increasing predetermined closing force until the closing force generates a sufficient static friction force between the gripper jaws and the object so that the object no longer falls out of the gripper jaws. There is a cycle of closing the gripper with increased closing force in each closing cycle, checking whether the object remains between the gripper jaws due to the applied and maintained closing force, and opening the gripper until the closing force is sufficiently high that the The object remains between the gripper jaws. In the first embodiment of this cycle, only a minimally higher closing force above zero is preferably specified in order to obtain the smallest necessary closing force without starting with an unnecessarily high closing force.
Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass diejenige Schließkraft, die zum Halten des Gegenstands notwendig ist, empirisch und dennoch automatisch erfolgt. Vorteilhaft wird hierdurch eine Schließkraft ermittelt, die nur genau so hoch oder nur wenig höher ist, als die minimal notwendige Schließkraft, um den Gegenstand zwischen den Greiferbacken zu halten. Ist ferner die Kontaktebene zwischen den Greiferbacken und dem Gegenstand nicht senkrecht sondern weist zur Schwerkraft einen Winkel auf, so ist die notwendige Haftreibungskraft zwischen den Greiferbacken und dem Gegenstand kleiner, als würde diese Ebene senkrecht genau entlang des Schwerkraftvektors liegen. Wenn nämlich die Greiferbacken und der Gegenstand sich jeweils in einer Ebene kontaktieren, die nicht entlang des Schwerkraftvektors verläuft, sondern einen Winkel gegenüber dem Schwerkraftvektor aufweist, so wird die notwendige Haftreibungskraft durch eine Normalkraftkomponente zwischen dem Gegenstand und zumindest einem der beiden Greiferbacken ersetzt. Vorteilhaft muss die Abnahme der notwendigen Schließkraft aufgrund dieses Winkels nicht berechnet werden, sondern wird durch das erfindungsgemäße Verfahren im empirischen Vorgehen automatisch ermittelt. Ferner brauchen Unsicherheiten im Reibungskoeffizienten und im Allgemeinen in der Funktion zwischen der Kraft der Greiferbacken auf den Gegenstand zur Haftreibungskraft nicht modelliert oder abgeschätzt werden, da unabhängig von den Randbedingungen und unabhängig von der Oberfläche des Gegenstands und anderen Unsicherheiten durch die empirische Natur des erfindungsgemäßen Verfahrens immer eine Schließkraft zum Halten des Gegenstands gefunden wird, solange sie in den Saturierungsgrenzen der Aktuatoren für die Greiferbacken liegen, um den Gegenstand gegen die Schwerkraft zwischen den Greiferbacken zu halten.It is an advantageous effect of the invention that the closing force which is necessary for holding the object takes place empirically and nevertheless automatically. This advantageously determines a closing force that is only as high or only slightly higher than the minimally required closing force to hold the object between the gripper jaws. Furthermore, if the contact plane between the gripper jaws and the object is not perpendicular but at an angle to the force of gravity, the necessary static friction force between the gripper jaws and the object is smaller than if this plane were to lie exactly along the gravity vector. If the gripper jaws and the object contact each other in a plane that does not run along the gravity vector, but has an angle with respect to the gravity vector, then the necessary static friction force is replaced by a normal force component between the object and at least one of the two gripper jaws. The decrease in the necessary closing force advantageously does not have to be calculated on the basis of this angle, but is automatically determined by the method according to the invention in an empirical procedure. Furthermore, uncertainties in the coefficient of friction and generally in the function between the force of the gripper jaws on the object to the static friction force do not need to be modeled or estimated, since regardless of the boundary conditions and regardless of the surface of the object and other uncertainties due to the empirical nature of the method according to the invention a closing force for holding the object is found as long as it lies within the saturation limits of the actuators for the gripper jaws in order to hold the object between the gripper jaws against the force of gravity.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform liegt der Gegenstand während Schritt a) auf einer Oberfläche und Schritt b) erfolgt durch Heben des Greifers von der Oberfläche entgegen der Richtung der Schwerkraft. Das Heben des Greifers von der Oberfläche weg erfolgt insbesondere durch eine entsprechende Ansteuerung des Robotermanipulators. Vorteilhaft erfolgt das Heben mit nur sehr kleinen Beschleunigungen, um nicht eine Schließkraft zu ermitteln, die die notwendige Schließkraft zum Kompensieren der Schwerkraft des Gegenstands übersteigt, da die ermittelte Schließkraft auch die Trägheitskraft des Gegenstands kompensieren musste. Alternativ dazu bevorzugt wird der Gegenstand gerade mit einer bestimmten vorgegebenen Beschleunigung von der Oberfläche gehoben, um eine Schließkraft zu ermitteln, die eine derart hohe Haftreibungskraft zwischen den Greiferbacken und dem Gegenstand erzeugt, dass der Gegenstand von den Greiferbacken auch dann noch gehalten wird, wenn die Greiferbacken durch Ansteuerung des Robotermanipulators den Gegenstand im Raum beschleunigt bewegen.According to an advantageous embodiment, the object lies on a surface during step a) and step b) is carried out by lifting the gripper from the surface against the direction of gravity. The gripper is lifted away from the surface in particular by appropriately controlling the robot manipulator. The lifting is advantageously carried out with only very small accelerations, in order not to determine a closing force which is the necessary closing force Compensation of the object's gravity exceeds because the determined closing force also had to compensate for the inertia of the object. Alternatively, the object is preferably lifted from the surface at a certain predetermined acceleration in order to determine a closing force which generates such a high static friction force between the gripper jaws and the object that the object is still held by the gripper jaws even when the The gripper jaws accelerate the object in the room by activating the robot manipulator.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird während Schritt a) der Gegenstand zwischen den Greiferbacken gehalten und in Schritt b) losgelassen. Insbesondere erfolgt das Halten des Gegenstands zwischen den Greiferbacken durch manuelles Halten, alternativ bevorzugt erfolgt das Halten des Gegenstands zwischen den Greiferbacken durch einen zweiten Robotermanipulator, wodurch vorteilhaft das ganze Verfahren automatisiert durchgeführt werden kann. Gerade letztere Alternative ermöglicht vorteilhaft das automatisierte Ermitteln einer nötigen Haltekraft für eine größere Vielzahl von Gegenständen.According to a further advantageous embodiment, the object is held between the gripper jaws during step a) and released in step b). In particular, the object is held between the gripper jaws by manual holding; alternatively, the object is preferably held between the gripper jaws by a second robot manipulator, which advantageously allows the entire method to be carried out automatically. The latter alternative in particular advantageously enables the automatic determination of a necessary holding force for a large number of objects.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die im wiederholten Schritt a) vorgegebene Schließkraft gegenüber der im vorangegangenen Schritt a) vorgegebenen Schließkraft jeweils um einen konstanten vorgegebenen Betrag erhöht.According to a further advantageous embodiment, the closing force specified in the repeated step a) is increased in each case by a constant predetermined amount compared to the closing force specified in the previous step a).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die im wiederholten Schritt a) vorgegebene Schließkraft gegenüber der im vorangegangenen Schritt a) vorgegebenen Schließkraft jeweils um einen mit jeder Wiederholung kleiner werdenden vorgegebenen Betrag erhöht.According to a further advantageous embodiment, the closing force specified in repeated step a) is increased in each case by a predetermined amount that becomes smaller with each repetition compared to the closing force specified in previous step a).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird die im wiederholten Schritt a) vorgegebene Schließkraft gegenüber der im vorangegangenen Schritt a) vorgegebenen Schließkraft jeweils um einen mit jeder Wiederholung größer werdenden vorgegebenen Betrag erhöht.According to a further advantageous embodiment, the closing force specified in the repeated step a) is increased in each case by a predetermined amount that increases with each repetition compared to the closing force specified in the previous step a).
Die zuletzt oben genannten drei Ausführungsformen stellen Möglichkeiten dar, wie die Schließkraft mit jeder Wiederholung von Schritt a) erhöht wird. Bevorzugt wird die Schließkraft in konstanten Abständen, kleiner werdenden Abständen, oder in größer werdenden Abständen erhöht. Eine entsprechende Funktion wird bevorzugt in einer Speichereinheit des Robotermanipulators abgelegt, sodass wiederholt auf diese Funktion zurückgegriffen werden kann. Jede Form der Erhöhung der Schließkraft bietet dabei seine eigenen Vorteile - so kann die progressive Erhöhung der Schließkraft in sehr kurzer Zeit zu einer ermittelten notwendigen Schließkraft zum Halten des Gegenstands zwischen den Greiferbacken führen, während eine kleiner werdende Erhöhung der Schließkraft leichter zu einer ermittelten Schließkraft zum Halten des Gegenstands zwischen den Greiferbacken führt, die nur minimal über der kleinst nötigen Schließkraft zum Halten des Gegenstands erforderlich ist. Wird die Schließkraft in konstanten Schritten erhöht, so erfolgt vorteilhaft ein Kompromiss und beide oben genannten Vorteile werden in etwas milderer Form kombiniert.The last three embodiments mentioned above represent possibilities of how the closing force is increased with each repetition of step a). The closing force is preferably increased at constant intervals, decreasing intervals, or at increasing intervals. A corresponding function is preferably stored in a memory unit of the robot manipulator, so that this function can be used repeatedly. Each form of increasing the closing force offers its own advantages - the progressive increase in the closing force in a very short time can lead to a determined necessary closing force for holding the object between the gripper jaws, while a smaller increase in the closing force more easily leads to a determined closing force Holding the object between the gripper jaws leads, which is only minimally above the smallest necessary closing force to hold the object. If the closing force is increased in constant steps, a compromise is advantageously made and the two advantages mentioned above are combined in a somewhat milder form.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt Schritt b) durch Vergleich der aktuellen Schließkraft mit der vorgegebenen Schließkraft. Vorteilhaft werden die Greiferbacken kraftgeregelt angesteuert, wodurch auch immer eine Rückführung einer gemessenen aktuell auf die Greiferbacken vorliegenden Greifkraft vorliegt. Beim Herausfallen des Gegenstands aus den Greiferbacken nimmt diese Kraft auf die Greiferbacken in kurzer Zeit ab, und die Greiferbacken würden sich mit hoher Beschleunigung aufeinander zu bewegen. Vorteilhaft wird diese Bewegung gestoppt. Ferner ist das Erfassen des plötzlichen Abfalls dieser auf die Greiferbacken wirkenden Kraft ein zuverlässiges Indiz dafür, dass der Gegenstand aus den Greiferbacken herausgefallen ist.According to a further advantageous embodiment, step b) is carried out by comparing the current closing force with the predetermined closing force. The gripper jaws are advantageously controlled in a force-controlled manner, whereby there is always feedback of a measured gripping force currently present on the gripper jaws. When the object falls out of the gripper jaws, this force on the gripper jaws decreases in a short time, and the gripper jaws would move towards one another with high acceleration. This movement is advantageously stopped. Furthermore, the detection of the sudden drop in this force acting on the gripper jaws is a reliable indication that the object has fallen out of the gripper jaws.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt Schritt b) durch Vergleich einer Position der Greiferbacken zum Ende von Schritt a) mit einer aktuellen Position der Greiferbacken. Vorteilhaft dient eine einfache Positionsmessung der Greiferbacken zum Erfassen, ob der Gegenstand zwischen den Greiferbacken herausgefallen ist, insbesondere dann, wenn die Greiferbacken durch eine Kraftregelung zum Aufbringen der vorgegebenen Schließkraft sich aufeinander zu bewegen. Ein Positionssensor ist dabei sehr kostengünstig und technisch einfach an einem Greifer anordenbar.According to a further advantageous embodiment, step b) is carried out by comparing a position of the gripper jaws at the end of step a) with a current position of the gripper jaws. A simple position measurement of the gripper jaws advantageously serves to determine whether the object has fallen out between the gripper jaws, in particular when the gripper jaws move towards one another by force regulation in order to apply the predetermined closing force. A position sensor is very inexpensive and technically simple to arrange on a gripper.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt Schritt b) mittels eines Sensors, wobei der Sensor erfasst, ob sich der Gegenstand zwischen den Greiferbacken befindet. Der Sensor kann vorteilhaft ein optischer Sensor sein, ein Ultraschallsensor, ein Abstandssensor basierend auf Kameras, auf Stereokameras, oder ein Laserabstandssensor. Vorteilhaft wird durch den Sensor eine sehr zuverlässige Erkennung erreicht, ob sich der Gegenstand weiterhin zwischen den Greiferbacken befindet.According to a further advantageous embodiment, step b) takes place by means of a sensor, the sensor detecting whether the object is located between the gripper jaws. The sensor can advantageously be an optical sensor, an ultrasonic sensor, a distance sensor based on cameras, on stereo cameras, or a laser distance sensor. The sensor advantageously provides a very reliable detection of whether the object is still between the gripper jaws.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Robotersystem mit einem Robotermanipulator und mit einer Recheneinheit, wobei am Robotermanipulator ein Greifer angeordnet ist, wobei das Robotersystem zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch den Greifer dient,
wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist:
- a) die Greiferbacken zum Schließen des Greifers anzusteuern bis die Greiferbacken den Gegenstand mit einer vorgegebenen Schließkraft kontaktieren,
- b) zu prüfen, ob der Gegenstand aufgrund der vorgegebenen Schließkraft zwischen den Greiferbacken verbleibt, und
- - die Schritte a) und b) mit einer im wiederholten Schritt a) gegenüber dem vorangegangenen Schritt a) erhöhten vorgegebenen Schließkraft zu wiederholen, solange Schritt b) ergibt, dass der Gegenstand nicht in den Greiferbacken verbleibt, und
- - die aktuelle vorgegebene Schließkraft abzuspeichern, wenn Schritt b) ergeben hat, dass der Gegenstand in den Greiferbacken verbleibt.
the computing unit is designed for this:
- a) actuate the gripper jaws to close the gripper until the gripper jaws contact the object with a predetermined closing force,
- b) to check whether the object remains between the gripper jaws due to the predetermined closing force, and
- - Repeat steps a) and b) with a predetermined closing force increased in the repeated step a) compared to the previous step a), as long as step b) shows that the object does not remain in the gripper jaws, and
- - to save the current predetermined closing force when step b) has shown that the object remains in the gripper jaws.
Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Robotersystems ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren vorstehend gemachten Ausführungen.Advantages and preferred developments of the proposed robot system result from an analog and analogous transmission of the statements made above in connection with the proposed method.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description, in which - if necessary with reference to the drawing - at least one exemplary embodiment is described in detail. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 ein Verfahren zum Einlernen einer Haltekraft zum Halten eines Gegenstands durch einen Greifer eines Robotermanipulators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 einen Greifer eines Robotermanipulators gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und -
3 ein Robotersystem mit einem Robotermanipulator und mit einer Recheneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 a method for teaching a holding force for holding an object by a gripper of a robot manipulator according to an embodiment of the invention, -
2nd a gripper of a robot manipulator according to a further embodiment of the invention, and -
3rd a robot system with a robot manipulator and with a computing unit according to a further embodiment of the invention.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.The representations in the figures are schematic and not to scale.
- a)
Schließen von Greiferbacken 7 desGreifers 5 bis dieGreiferbacken 7 den Gegenstand 9 mit einer vorgegebenen Schließkraft kontaktieren, wobei der Gegenstand9 während Schritt a) auf einer Oberfläche liegt und Schritt b) durch Heben desGreifers 5 von der Oberfläche entgegen der Richtung der Schwerkraft erfolgt, - b) Prüfen,
ob der Gegenstand 9 aufgrund der vorgegebenen Schließkraft zwischenden Greiferbacken 7 verbleibt, wobei Schritt b) durch Vergleich der aktuellen Schließkraft mit der vorgegebenen Schließkraft erfolgt, und- - Wiederholen
S1 der Schritte a) und b) mit einer im wiederholten Schritt a) gegenüber dem vorangegangenen Schritt a) erhöhten vorgegebenen Schließkraft, solange Schritt b) ergibt, dass derGegenstand 9 nicht inden Greiferbacken 7 verbleibt, wobei die im wiederholten Schritt a) vorgegebene Schließkraft gegenüber der im vorangegangenen Schritt a) vorgegebenen Schließkraft jeweils um einen konstanten vorgegebenen Betrag erhöht ist, und - - Abspeichern
S2 der aktuellen vorgegebenen Schließkraft, wenn Schritt b) ergeben hat, dass der Gegenstand9 inden Greiferbacken 7 verbleibt.
- - Wiederholen
- a)
Closing jaws 7 of thegripper 5 until thegripper jaws 7 theobject 9 contact with a predetermined closing force, theobject 9 during step a) lies on a surface and step b) by lifting thegripper 5 from the surface against the direction of gravity, - b) Check that the
item 9 due to the specified closing force between thegripper jaws 7 remains, step b) being carried out by comparing the current closing force with the predetermined closing force, and- - To repeat
S1 of steps a) and b) with a predetermined closing force increased in the repeated step a) compared to the previous step a), as long as step b) shows that theobject 9 not in thegripper jaws 7 remains, the closing force specified in the repeated step a) being increased by a constant predetermined amount in each case compared to the closing force specified in the previous step a), and - - Save
S2 the current predetermined closing force if step b) has shown that theobject 9 in thegripper jaws 7 remains.
- - To repeat
- a) die
Greiferbacken 7 zum Schließen desGreifers 5 anzusteuern bis dieGreiferbacken 7 den Gegenstand 9 mit einer vorgegebenen Schließkraft kontaktieren, - b) zu prüfen,
ob der Gegenstand 9 aufgrund der vorgegebenen Schließkraft zwischenden Greiferbacken 7 verbleibt, und die Schritte a) und b) mit einer im wiederholten Schritt a) gegenüber dem vorangegangenen Schritt a) erhöhten vorgegebenen Schließkraft zu wiederholen, solange Schritt b) ergibt, dass derGegenstand 9 nicht inden Greiferbacken 7 verbleibt, und die aktuelle vorgegebene Schließkraft abzuspeichern, wenn Schritt b) ergeben hat, dass der Gegenstand9 inden Greiferbacken 7 verbleibt.
- a) the
gripper jaws 7 to close thegripper 5 to be actuated until thegripper jaws 7 theobject 9 contact with a specified closing force, - b) to check whether the
object 9 due to the specified closing force between thegripper jaws 7 remains, and repeating steps a) and b) with a predetermined closing force increased in the repeated step a) compared to the previous step a), as long as step b) reveals that theobject 9 not in thegripper jaws 7 remains, and save the current predetermined closing force when step b) has shown that theobject 9 in thegripper jaws 7 remains.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- RobotersystemRobot system
- 33rd
- RobotermanipulatorRobot manipulator
- 55
- GreiferGripper
- 77
- GreiferbackenGripper jaws
- 99
- Gegenstandobject
- 1111
- Recheneinheit Arithmetic unit
- a)a)
- SchließenConclude
- b)b)
- PrüfenCheck
- S1S1
- WiederholenTo repeat
- S2S2
- AbspeichernSave
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019107967.5A DE102019107967B3 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Learning a holding force for an object in a robotic gripper |
PCT/EP2020/057557 WO2020193345A1 (en) | 2019-03-28 | 2020-03-19 | Learning of a holding force for an object in a robot gripper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019107967.5A DE102019107967B3 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Learning a holding force for an object in a robotic gripper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019107967B3 true DE102019107967B3 (en) | 2020-08-06 |
Family
ID=70227979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019107967.5A Active DE102019107967B3 (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | Learning a holding force for an object in a robotic gripper |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019107967B3 (en) |
WO (1) | WO2020193345A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021002418B3 (en) | 2021-05-07 | 2022-07-14 | Günther Zimmer | Process for creating gripper sequence programs |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012111701A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-05 | Lewicki Microelectronic Gmbh | Handling device for gripping test tube, has capacitive sensor whose evaluating device determines measure for amount of pressing force from capacitance value or change in capacitance value of capacitive sensor |
DE102015008577A1 (en) | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Fanuc Corporation | A robot control device for preventing misjudgments by the collision judgment part |
DE102016208362A1 (en) | 2016-05-15 | 2017-11-16 | Kuka Systems Gmbh | Method for automatically controlling an industrial robot |
DE102016111173A1 (en) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Method for operating a gripping or clamping device |
DE102017201057A1 (en) | 2017-01-24 | 2018-07-26 | Festo Ag & Co. Kg | gripping device |
DE102017213824A1 (en) | 2017-08-08 | 2019-02-14 | Robert Bosch Gmbh | Gripper device for handling a workpiece, handling arrangement and method for handling the workpiece with the gripper device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5856787A (en) * | 1981-09-24 | 1983-04-04 | 富士通株式会社 | Method of controlling gripper |
JP3871293B2 (en) * | 1999-03-10 | 2007-01-24 | 学校法人慶應義塾 | Object gripping control method by hand or manipulator |
JP6815295B2 (en) * | 2017-09-14 | 2021-01-20 | 株式会社東芝 | Holding device and handling device |
-
2019
- 2019-03-28 DE DE102019107967.5A patent/DE102019107967B3/en active Active
-
2020
- 2020-03-19 WO PCT/EP2020/057557 patent/WO2020193345A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012111701A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-05 | Lewicki Microelectronic Gmbh | Handling device for gripping test tube, has capacitive sensor whose evaluating device determines measure for amount of pressing force from capacitance value or change in capacitance value of capacitive sensor |
DE102015008577A1 (en) | 2014-07-09 | 2016-01-14 | Fanuc Corporation | A robot control device for preventing misjudgments by the collision judgment part |
DE102016208362A1 (en) | 2016-05-15 | 2017-11-16 | Kuka Systems Gmbh | Method for automatically controlling an industrial robot |
DE102016111173A1 (en) | 2016-06-17 | 2017-12-21 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Method for operating a gripping or clamping device |
DE102017201057A1 (en) | 2017-01-24 | 2018-07-26 | Festo Ag & Co. Kg | gripping device |
DE102017213824A1 (en) | 2017-08-08 | 2019-02-14 | Robert Bosch Gmbh | Gripper device for handling a workpiece, handling arrangement and method for handling the workpiece with the gripper device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021002418B3 (en) | 2021-05-07 | 2022-07-14 | Günther Zimmer | Process for creating gripper sequence programs |
WO2022233352A1 (en) | 2021-05-07 | 2022-11-10 | Martin Zimmer | Method for creating gripping sequence programs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020193345A1 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013113044A1 (en) | Electric gripping hand with force sensor | |
EP3274135B1 (en) | Robust intuitive operating method by touching a manipulator | |
DE102010048961A1 (en) | Method for detecting the position of a welding part by means of a movable electrode | |
DE102016119600A1 (en) | Security monitoring device for a robot | |
DE102015007524A1 (en) | Multi-joint robot with a function for repositioning the arm | |
EP3200961A1 (en) | Method and device for open-loop / closed-loop control of a robot manipulator | |
DE102015004475A1 (en) | A robot control device for controlling a robot that is moved in accordance with an applied force | |
DE102015108010B3 (en) | Controlling and controlling actuators of a robot taking into account ambient contacts | |
DE102014202145A1 (en) | A method of programming an industrial robot and associated industrial robots | |
DE102015005212A1 (en) | Safety monitoring device for a workpiece engaging and supporting robot | |
DE102015002761A1 (en) | ROBOT SYSTEM FOR RECEIVING STORED WORKPIECES AND METHOD FOR ASSESSING A WORKPIECE GRIPPING STATE | |
DE102016111173A1 (en) | Method for operating a gripping or clamping device | |
EP2977148B1 (en) | Method and device for controlling a robot | |
WO2020157186A1 (en) | Teaching process for a robot system consisting of two robot manipulators | |
DE102019107967B3 (en) | Learning a holding force for an object in a robotic gripper | |
DE102015220517A1 (en) | MRK system and method for controlling a MRK system | |
DE102020107612B3 (en) | Adaptive input device | |
DE102018108917A1 (en) | robot system | |
DE102017005581B4 (en) | Controlling a robot | |
DE102018112370B4 (en) | Directional collision detection for a robot manipulator | |
EP3990231B1 (en) | System for performing an input on a robotic manipulator | |
DE102019128591B4 (en) | Gesture control for a robotic manipulator | |
DE102020102160B3 (en) | Method for generating an input command for a robot arm and a robot arm | |
DE102019108390B3 (en) | Specifying safe speeds for a robot manipulator | |
DE102019120157B3 (en) | Verification of a mass model of a robot manipulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |