CN103128748A - 操纵器组和运行操纵器组的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操纵器组，其包括至少一个操纵器和至少一个控制装置，并具有机械蓄能器，该机械蓄能器设置用于存储至少一个操纵器的机械能。

Description

操纵器组和运行操纵器组的方法

技术领域

本发明涉及一种操纵器组，其具有一个或多个操纵器、特别是工业机器人，和至少一个控制装置。本发明还涉及一种运行这种操纵器组的方法。

背景技术

操纵器、特别是工业应用中的机器人经常应用于高度交互的运行当中。为了能够尽可能快地多次相继执行同一任务，操纵器通常以最大可能的加速度驶向经编程的路径点并以最大可能的减速度及时地恰好在该路径点之前制动，以采取在该路径点上规定的速度，特别是在那里停止。然后再以最大可能的加速度驶向下一个路径点，等等。例如焊接、涂漆以及货品组配等任务都可以通过工业机器人自动执行。

操纵器在加速阶段产生动能。在减速阶段，动能通过操纵器的驱动转化为电能，然后通过制动断路器在镇流电阻中以热能的形式消耗掉，从而使操纵器的中间电路电压不会超过最大允许电压。根据用途，这种能量损失也可以被视为被转化成势能。

这种能量损失、特别是由散失在制动电阻中的热能所引起的到周围环境的能量损失在一个或多个操纵器运行期间会导致较高的能源消耗，并表现为目前的操纵器组的主要效率损失。

用以降低能源需求的典型措施例如特别是在专利文献EP 0914911B1中提出的在工业机器人中实现重量平衡。这种重量平衡可以减少在不同的机器人姿态下势能的差异，从而优选在机器人的基轴上，需要的驱动和制动较弱，以在相同的运动中消耗更少的能量。

由专利文献DE 102009054818A1可知一种电蓄能器，中间电路可以通过该蓄能器存储电能。该蓄能器通过电容器实现。这种蓄能器的显著缺点是存储容量很小，仅仅是由机器人每次运动转化而来的能量的一小部分。

专利文献DE 102008019294A1提出一种将中间电路的剩余能量回馈到能源网络的方法。这种方法的缺点特别在于：将直流电转换为交流电的转换装置的额外增加的成本，并因此特别是在整流器和整流电感线圈中产生额外的能量损失。

发明内容

本发明的目的在于提高操纵器组的效率。

本发明的目的通过一种操纵器组和一种运行根据本发明的操纵器组的方法得以实现。

根据本发明的操纵器组具有一个或多个操纵器，特别是工业机器人，其中，优选可以为一个或多个、特别是全部操纵器设置多个自由度，特别是四个、六个或七个自由度，在此，一个自由度特别是通过操纵器的一个轴来实现。优选每个轴具有一个驱动器，优选驱动器具有传动装置和至少一个电动机（优选也可以是发电运行的），特别是同步电机或异步电机。此外，根据本发明的操纵器组具有一个或多个控制器，在此优选将控制器设计用于控制操纵器组的一个或多个操纵器，特别是所有操纵器。

根据本发明，操纵器组具有机械式蓄能器，用以机械地存储、特别是中间存储操纵器组的一个或多个、特别是全部操纵器的能量。

通过在机械式蓄能器中存储机械能，可以存储一个或多个操纵器的能量、特别是在减速过程中的能量，并优选提供给后面的应用。优选这样的应用是操纵器组的一个或多个操纵器的运行，特别是控制和/或运动，尤其是一个或多个操纵器的加速和/或制动。附加或替代地，可以将该能量用于一个或多个操纵器的组件，特别是用于工具的运行。附加或替代地，可以将该能量用于其他的耗电设备，这些耗电设备优选位于操纵器组的周围，尤其是机器人单元、计算机、加速装置、显示装置和/或热交换器。由此可以获得对于操纵器组的能耗的高效率。

根据一种优选的扩展方案，机械式蓄能器与电机器（elektrischenMaschine）相耦合，以使电能和机械能互相转化。在本发明中，电动机器可以特别是具有一个或多个将电能转化为机械能的电动机和/或一个或多个将机械能转化为电能的发电机。附加或替代地，可以将电机器设计为，有选择地在电动机运行中将电能转化为机械能，而在发电运行中将机械能转化为电能。

优选将操纵器组设计为，将由操纵器驱动器特别是在制动和/或制动下降过程中所产生的电能部分或全部地用于供应机械式蓄能器的电动机器或输送到蓄能器中，转化为待存储的能量形式并进行存储。

附加或替代地，优选将操纵器组和/或蓄能器设计为，将来自机械式蓄能器的能量转化为电能，并作为特别是用于加速和/或提起的能量加以使用。

优选将这种能量提供给一个或多个操纵器使用，特别是用于运行一个或多个操纵器的一个或多个操纵器驱动器。优选能够在机械式蓄能器和一个或多个操纵器（驱动器）之间进行双向的能量交换。这样，就可以实现将一个或多个操纵器的能量的部分或全部地存储在一个机械式蓄能器中，并且一个或多个操纵器的运行可以部分或全部地通过包含在该机械式蓄能器中的能量来实现。双向能量交换的优势在于，可以将由操纵器在减速进程中转化为电能的机械能存储起来，并可以将该能量用于使该操纵器和/或其他的操纵器特别是在下一个阶段中再次加速。在操纵器的高度交互的运行中，优选及时进行能量交换。

根据一种优选的扩展方案，机械式蓄能器具有一个、两个或多个优选彼此去耦合的能量存储装置。在一种优选的实施方式中，可以将一个或多个能量存储装置设计为，可以在较长的时间内经过损失优化地存储电能。为此，在本发明中优选将能量存储装置设计为，在第一阶段在电动机运行中将电能转化为机械能，而在第二阶段在发电运行中将机械能转化为电能。优选机械式蓄能器具有多个能量存储装置，它们在存储容量、充电功率和/或放电功率方面各不相同。同样还可以设置两个或更多相同的能量存储装置。具有多个能量存储装置的机械式蓄能器可以存储一个或多个操纵器的电能，特别是至少部分地作为机械能进行存储，并特别是为操纵器组的一个或多个操纵器再次提供电能。优选可以进行同时的双向运行。优选可以通过这种可能同时进行的充电进程和放电进程进一步提高机械式蓄能器的效率。

在一种实施方式中，机械式蓄能器被设计为，机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置分别对应一个特定的操纵器，特别是特定的操纵器驱动器。附加或替代地，可以使一个或多个能量存储装置对应不同的操纵器，尤其是不同的操纵器驱动器。这种对应可以静态地实现也可以动态地实现。在本发明中，静态对应特别是指一个或多个能量存储装置和一个或多个操纵器和/或操纵器驱动器之间的固定对应。静态对应特别是可以与容量和/或功率相关地实现，尤其是根据操纵器驱动器和/或能量存储装置的额定功率来实现。例如，第一能量存储装置可以固定对应一个或多个功率较强的驱动器，而第二能量存储装置可以固定对应一个或多个功率较弱的驱动器。在本发明中，动态对应可以特别是根据预先给出的准则实现，并优选重新确定相应的预先给定的事件，特别是周期性地重新确定。例如，能量存储装置可以动态地对应于正处于运行中的操纵器。同样，可以例如根据每个能量存储装置已经存储了多少能量来使相同的操纵器有选择地对应不同的能量存储装置。

优选特定的对应关系仅在预定的时间间隔内有效，并在此后由预先规定的对应关系所替换。用于确定对应关系的标准特别可以是能量存储装置的充电状态和/或估计的应存储的或提供的能量。后者特别是适用于当能量存储装置具有不同的尺寸以及例如能量存储容量不同的情况。动态对应关系特别是可以与容量和/或功率相关地实现，特别是相应于操纵器驱动器和/或能量存储装置的额定功率来实现。在本文中，特别是将对应关系理解为操纵器（驱动器）和（一个或多个）能量存储装置之间的能量传输或用于这种能量传输的连接或耦合。

根据一种优选的扩展方案，操纵器组具有中间电路，机械式蓄能器、特别是其能量存储装置通过该中间电路与至少一个操纵器驱动器电连接。在本发明中，中间电路特别可以是一种电装置，其使多个电网络在共同的电流或电压水平上特别是通过变频器电耦合。在本发明中变频器特别可以是变流器，其由具有特定频率的直流电流或交流电流（单相交流电流和三相交流电流）产生振幅和频率可变的电压。耗电设备（通常为三相交流电机）利用该变频电压工作。优选机械式蓄能器的电动机器具有变频器和/或三相交流电机。此外，在一种优选的实施方式中，机械式蓄能器、特别是变频器和/或电机还包括也用于操纵器驱动器的组件。优选可以由此利用规模效应并实现具有成本效益的操纵器组。

根据一种优选的扩展方案，将机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置设计用于存储动能。根据该扩展方案的第一方面，机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置具有一个或多个运动装置，这些运动装置可以使质量体直线地或在弯曲的、特别是圆形的轨迹上加速和减速。优选这些运动装置也可以被实现为直线电机。

附加或替代地，机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置可以具有一个或多个旋转的运动装置，它们特别是可以使旋转质量体、特别是一个或多个飞轮

加速和减速。优选飞轮直接或通过传动装置与旋转电机相连接。旋转质量体的动能以及由此机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置所存储或获得的能量

随着惯性力矩和角速度的平方而线性升高：

$E_{\mathrm{ES}}^{\mathrm{kin}}={\∫}_{t_1}^{t_2}{P}_{\mathrm{mech}}\mathrm{dt}={\∫}_{t_1}^{t_2}M\·\mathrm{\ωdt}={\∫}_{t_1}^{t_2}J\·\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}\·\mathrm{\ωdt}={\∫}_{{\mathrm{\ω}}_1}^{{\mathrm{\ω}}_2}J\·\mathrm{\ωd\ω}=\frac{1}{2}J({\mathrm{\ω}}_1^2-{\mathrm{\ω}}_2^2)$

其中，P_mech表示机械功率，t表示时间，M表示力矩，J表示惯性力矩，ω表示旋转质量体的角速度。相应地，可以利用相应的高转速和/或相应的大的回转质量来存储动能。

因此，在一种优选的扩展方案中，为操纵器组的机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置配备电动机器，该电动机器具有较高的转速，优选为至少每分钟1000转，特别是至少每分钟5000转，尤其是至少每分钟10000转，特别尤其是至少每分钟20000转。优选机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置在一个转速范围内运行，特别是在最低转速和最高转速之间运行，该转速大于每分钟1000转，特别是大于每分钟5000转，和/或小于每分钟20000转，特别是小于每分钟10000转，尤其特别是小于每分钟5000转。旋转质量体的起始转速（Ausgangsdrehzahl）ω₁越高，根据上述方程，为了能够存储特定的能量

最终转速ω₂必然越低。对比另一种不以最低转速ω₁运行的操纵器驱动器，优选机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置以明显提高的最低转速ω₁运行。由于功率与转速相关，因此可以通过机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置的提高的最低转速ω₁满足操纵器、特别是所有操纵器驱动器在更高电流时的总的功率要求。因此，与不以起始转速运行的机械式蓄能器相比，这样的蓄能器的一个或多个能量存储装置的优点是可以更小的变频器和/或具有更小力矩容量

的电机。优选使具有这种转速能力的回转质量体的惯性力矩特别是能量转化优化地与操纵器的能量含量相匹配。在这里特别是将能量转化理解为来自蓄能器的、回馈给操纵器的能量的量。

附加或替代地，为了存储动能，可以将操纵器组设计用于存储势能。因此，为了存储势能，优选机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置具有一个或多个弹性变形装置和/或提升装置，该变形装置和/或提升装置由机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置的一个或多个电动机器激励。优选弹性变形装置和/或提升装置可以通过传动装置运行，从而能够以紧凑的结构方式实现机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置，尤其是其变频器和/或电机。在本发明的意义下，一个或多个平移和/或旋转运动装置、提升装置、通过这些装置运动的质量体和/或弹性变形装置可以分别构成能量存储装置。

根据一种优选的扩展方案，机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置不仅用于存储动能，也用于存储势能。优选该能量存储装置通过一个或多个质量体实现，这些质量体分别弹性地耦合在一个或多个刚性的驱动轴上。优选耦合扭转有弹性地实现，从而在质量体加速时存储动能和势能。

根据一种优选的实施方式，机械式蓄能器具有一个、两个或更多特别是可充电的电的、电化学的和/或电物理的能量存储装置，特别是一个或多个电池，优选为二次电池一个或多个蓄电池、一个或多个燃料电池、一个或多个电容器和/或一个或多个热蓄能器。

在本发明中，特别是可以将电能量存储装置用于，以电的形式，特别是以静电和/或电动的、优选为电容的形式存储能量。

在本发明中，特别是可以将电化学能量存储装置设计为，通过化学过程、特别是通过吸热反应来存储能量，和/或特别是通过放热反应来释放能量。

在本发明中，特别可以将电物理的能量存储装置设计为，通过物理过程、特别是以热的形式优选通过加热热存储装置来存储能量，和/或特别是通过冷却热存储装置来放出能量。

根据一种优选的实施方式，机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置具有一个或多个电机。优选操纵器也可以构成能量存储装置，特别是机械式的能量存储装置。

根据一种优选的扩展方案，操纵器组具有装备有护套（Umhüllung）的机械式蓄能器。在本发明的意义下特别是将护套理解为分别完全或部分地围绕机械式蓄能器、特别是机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置，并与操纵器组的其他组件隔开的装置。优选护套是性状稳定地构成并特别是由金属、合成材料和/或复合材料构成，优选具有较高的抗冲击性。这样做的优势在于：当机械式能量存储装置的部件被向周围抛出时，以较高转速旋转的质量体在故障的情况下不会对周围的组件构成危险。优选护套是封闭的和/或构造为笼形。此外，护套还将有利地保护机械式蓄能器不受环境的影响，特别是不受温度波动、流体、湿度、力作用和/或压力作用的影响。

根据一种优选的扩展方案，操纵器组具有至少部分被抽真空的机械式蓄能器。优选一个或多个、特别是全部能量存储装置至少部分被抽真空。为了减少机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置（特别是飞轮）在工作状态下的摩擦损失，适宜的是，利用真空泵在护套内部形成（部分）真空。附加或替代地，可以由此将化学活跃的物质（例如氧气）从紧邻机械式蓄能器的环境中抽出。特别是对于具有快速旋转的飞轮的机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置，通过抽真空可以避免腐蚀性物质通过飞轮时的机械刺激（Anregung），这些物质否则可能会由于增加的化学反应而在机械式蓄能器的组件上造成损伤。

根据一种优选的扩展方案，操纵器组具有机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置，这些能量存储装置具有一个或多个用于制动和/或驻车的运行制动器和/或驻车制动器。为此，优选将这些制动器设置用于，在驱动侧驱散特别是由能量存储装置的电动机器产生的动能。特别是可以将一个或多个制动器实施为安全制动器。在本发明的意义下，安全制动器特别是指在断电状态下关闭或必须被主动拉开并由此松脱的制动器。优选通过预加载的弹簧产生制动力矩或者说制动力。优选制动器被电磁地、液压地和/或气动地拉开。在一种优选的实施方式中，冗余设置一个或多个制动器，从而在一个制动装置失灵的情况下仍然有至少一个其他的制动装置用于驱散动能和/或阻止蓄能器、特别是能量存储装置的运动。

根据一种优选的扩展方案，操纵器组具有一种机械式蓄能器，其能够可松脱地与操纵器组相连接并特别是作为操纵器组的组件可选地接合到操纵器组中。优选将各个能量存储装置构造为可松脱的并且可作为单独的组件来操纵。为此，在一种优选的实施方式中，机械式蓄能器、特别是其能量存储装置具有预先设定的机械接口和/或电接口。特别是可以为机械式蓄能器、特别是其能量存储装置配备一个、两个、三个或四个插接件，特别用于使操纵器组的机械式蓄能器和其他组件之间的能量和/或数据导线、特别是总线系统彼此连接。

优选为机械式蓄能器、特别是其能量存储装置配备一个、两个或多个固定装置，用于将机械式蓄能器、特别是各个能量存储装置持久地或可松脱地固定在操纵器组的其他组件上。优选将至少一个固定装置构造为快速夹紧装置。由此可以有利地为操纵器组简单地加装机械式蓄能器，和/或为机械式蓄能器简单地加装一个或多个能量存储装置。此外，优选可以将一个操纵器组的机械式蓄能器、特别是其能量存储装置通过预定义的接口安装到其他的操纵器组中。

在一种优选的实施方式中，操纵器组具有可移动地实现的机械式蓄能器。优选将机械式蓄能器的各个或全部能量存储装置实施为可移动的。优选将机械式蓄能器、特别是其能量存储装置设置为，能够可松脱地和/或可移动地与周围环境、特别是操纵器相连接，和/或能够由运输设备、特别是铲车或无人运输系统接受和/或重新定位。同样，也可以将机械式蓄能器、特别是其能量存储装置设置为可行进的和/或可携带的，例如具有优选可锁定的滑轮。

优选机械式蓄能器、特别是其能量存储装置具有标准化的形状。特别是将机械式蓄能器和/或其能量存储装置设计为，能够集成在标准开关柜中，特别是集成在19"插入式结构单元中。

在一种优选的扩展方案中，操纵器组配备有具有控制器的机械式蓄能器。特别是还可以为各能量存储装置配备控制器。优选控制器用于组件的注册（Registrierung）以及控制蓄能器的有源组件，特别是变频器、电动机器和/或制动器。优选将控制器设计用于对电动机器进行调整，优选调整转速范围，特别优选调整转速和/或电压。优选控制器负责在机械式蓄能器、特别是一个或多个能量存储装置与操纵器组的其他组件之间的信息通讯。为此，优选控制器具有总线接口。优选控制器执行机械式蓄能器和/或能量存储装置的安全功能，尤其是启动停止和/或激活制动器。由此可以有利地简单地加装和/或扩展机械式蓄能器，或者将其集成在不同的操纵器组中。

在一种优选的扩展方案中，操纵器组的控制器设计用于控制机械式蓄能器，特别是控制其能量存储装置。控制器负责组件的注册以及控制机械式蓄能器的主动组件，特别是变频器、电机器和/或制动器。为此，优选将控制器设计为，对电动机器进行调整，优选调整转速范围，特别是转速和/或电压。此外，优选控制器负责与机械式蓄能器与操纵器组的其他组件相关的信息的通讯，为此，控制器特别具有总线接口。特别优选将控制器设计用于执行机械式蓄能器和/或其能量存储装置的安全功能，特别是启动停止和/或激活制动器。

优选对机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置作为操纵器组的一个或多个（其他的）轴进行注册和/或控制。在本发明中，轴特别是指操纵器的可控驱动单元，其优选用于驱动操纵器关节。因此，优选利用已经存在于操纵器控制器中的计算能力和/或控制功能和控制结构，以特别是能够简单地使机械式蓄能器和/或一个或多个能量存储装置一体化。换句话说，对蓄能器可以如同操纵器组的一个或多个驱动轴一样地进行控制，例如，调整转速、力矩和/或电流等等。

优选操纵器组的控制器与机械式蓄能器的控制器进行通信。由此可以优选通过本地控制器实现例如单独为机械式蓄能器所需要的特殊功能。这种本地控制功能特别可以是对机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置的一个或多个变频器和/或其中一个电动机器的控制。此外，这种功能还可以涉及对制动器的控制。优选本地控制功能涉及对多个能量存储装置的分布式控制，以存储和/或提供能量。

本发明还提出一种运行操纵器组的方法，用于将操纵器组的优选交替的能量（特别是制动能量）存储、特别是中间存储在机械式蓄能器中。该方法优选使得能够存储一个或多个操纵器的能量。优选将有关的操纵器的能量存储在机械式蓄能器的一个和或多个能量存储装置中。将一个或多个操纵器的能量存储在多个能量存储装置中特别是可以通过静态对应来实现。优选将一个或多个操纵器的能量动态地输送到机械式蓄能器的不同能量存储装置中，并因此而根据预设的品质函数和/或品质泛函数来实现特别是优化的能量存储。以能量转换优化的方式可以实现最优的能量供应。

根据一种优选的扩展方案，向一个或多个操纵器提供来自机械式蓄能器的能量，特别是运动地提供。在此，优选通过机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置与一个或多个操纵器的操纵器驱动器的静态对应来实现能量供应。优选根据动态对应实现机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置向一个或多个操纵器的操纵器驱动器的能量供应。

在该方法的一种优选的扩展方案中，通过机械式蓄能器与负荷和/或状态相关地存储和/或供应能量。这样的存储和/或供应特别是可以通过一个或多个能量存储装置的动态对应来进行转换。优选借助机械式蓄能器的一个或多个能量存储装置与操纵器组的一个或多个操纵器的一个或多个操纵器驱动器的动态对应来实现与负荷和/或状态相关的存储和供应。

附图说明

本发明的其他优点、特征和用途由以下结合附图的说明给出。这些附图部分示意性地示出：

图1：示出根据本发明的实施方式的操纵器组；和

图2：示出用于运行根据本发明的实施方式的操纵器组的方法。

其中，附图标记说明如下：

1a机器人

1b机器人

2a空箱

2b已填满的箱体

3填装设备

4传送带

5堆垛板

6，7功率总线

S控制器

ES机械式蓄能器

ES₁第一能量存储装置

ES₂第二能量存储装置

ω_ES机械式蓄能器的速度

机械式蓄能器的加速度

ω_M操纵器驱动器的速度

操纵器驱动器的加速度

外部能量源提供的电能

机械式蓄能器提供的电能

由机械式蓄能器形成的机械能

由操纵器产生的电能

由操纵器形成的机械能。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施方式的操纵器组。在货品组配应用中，通过填装设备3向空箱2a中装入瓶子。为此，空箱由机器人1a安置在传送带4上并运行通过填装设备3，然后在该填装设备的另一侧由第二机器人1b拣选到目标堆垛板5上。填装设备以较高的速度运行，因此必须将空箱2a和已装满的箱子2b快速地顺序地安置在传送带上并在被填满之后从传送带上取走。在此两个机器人1a、1b在堆垛板和传送带之间进行高度交互的运动。两个机器人的控制器S与机械式蓄能器ES相连接，该蓄能器ES具有两个能量存储装置ES1和ES2。这两个能量存储装置设置成可移动的，从而可以使填装设备灵活地构成。机械式蓄能器ES和机器人1a、1b的控制器S通过功率总线（Leistungsbus）彼此连接。在此可以通过两个功率总线接口将功率总线划分为两个功率总线部分6、7。优选机械式蓄能器和/或能量存储装置具有壳体，该壳体有利地保护机械式蓄能器不受组配运行中的典型的环境干扰、特别是流体和污物的影响。优选壳体在机械式蓄能器失灵时保护机械式蓄能器的周围环境，特别是机器和操作人员。特别是为了避免由被抛出的机械式蓄能器的部件所导致的危险，该壳体可以具有一个包围机械式蓄能器的保护笼，和/或两个保护笼，其中每个保护笼分别包围两个能量存储装置中的一个。

通过使两个机器人1a、1b通过功率总线与蓄能器ES相连接，可以直接利用机器人1a、1b其中一个的减速的机器人驱动器的能量，以对机器人1b、1a中另一个的机器人驱动器进行加速。由此，一方面可以避免能量损失，另一方面可以使由蓄能器ES所存储的能量的平均值保持在尽可能低的水平上，从而能够能源优化地确定蓄能器ES的大小。此外还可以有利地节省为不必要提供的存储容量而花费的额外成本。

通过适当地确定机械式蓄能器的动力和容量的大小，可以通过这种架构确保在任何时间都能够存储最大可能的多余能量，或者最大可能的再生的能量可以由所有需要能量的机器人再次使用。优选设置能量存储装置的动态对应。这特别有利于无损失地获得在制动阶段所产生的电能

图2示出了根据本发明实施方式的用于运行具有操纵器和包含能量存储装置的机械式蓄能器的操纵器组的方法。在开始时，操纵器在停滞状态下ω_M=0，并且机械式蓄能器的充电状态为零，ω_ES=0。在第一步骤中，操纵器首先利用外部能源（优选为电池和/或来自电网）的能量

加速，并形成机械能

在第二步骤中，操纵器被电力制动，从而将机械能

转化为电能在该阶段机械式蓄能器通过形成机械能

来存储该能量。在第三阶段，操纵器再次加速并为此使用来自机械式蓄能器的能量

机械式蓄能器在此被电力制动。所需要的能量和由机械式蓄能器提供的能量

之间的差通过来自外部能源的能量

加以弥补。步骤二和步骤三可以重复进行，特别是直至操纵器再次进入停滞状态，并且机械式蓄能器的充电状态重新归零。

Claims (13)

1.一种操纵器组，具有至少一个操纵器（1a，1b）和至少一个控制器（S），其特征在于，具有机械式蓄能器（ES），用以存储、特别是中间存储至少一个操纵器（1a，1b）的能量。

2.如权利要求1所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）与电动机器相耦合，以便将电能和机械能中的至少一种转化为电能和机械能中的另一种。

3.如权利要求1或2所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）具有至少一个用于存储机械能的能量存储装置（ES₁，ES₂）。

4.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）设置用于存储动能、特别是由旋转的质量体产生的动能和/或势能。

5.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）特别是通过中间电路与该操纵器组的至少一个操纵器驱动器相连接。

6.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，另一个能量存储装置（ES₁，ES₂）被设计用于电、电化学和/或电物理地存储能量。

7.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，另一个能量存储装置（ES₁，ES₂）被设计用于持久、无损失地存储能量。

8.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）设计为，在预先设定的转速范围内、特别是以预先设定的转速被驱动。

9.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）可松脱和/或可移动地与该操纵器组相连接，和/或可移动地、特别是便携地实现。

10.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）具有控制器（S），用于控制和/或调整所述机械式蓄能器。

11.如前面任一项权利要求所述的操纵器组，其特征在于，该操纵器组的控制器（S）设计用于控制所述机械式蓄能器。

12.一种运行如前面任一项权利要求所述的操纵器组的方法，其特征在于，将所述操纵器组的机械能、特别是制动能存储、特别是中间存储在机械式蓄能器（S）中；和/或向至少一个操纵器（1a，1b）供给、特别是运动地供给来自所述机械式蓄能器（ES）的能量。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述机械式蓄能器（ES）与负荷和/或状态相关地存储和/或提供能量。

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