CN105291115B - 用于规划和/或操作机器人的方法和装置 - Google Patents

用于规划和/或操作机器人的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105291115B
CN105291115B CN201510441723.XA CN201510441723A CN105291115B CN 105291115 B CN105291115 B CN 105291115B CN 201510441723 A CN201510441723 A CN 201510441723A CN 105291115 B CN105291115 B CN 105291115B
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact
group
particular value
value
robot
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
Application number
CN201510441723.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105291115A (zh
Inventor
S·沃尔瑟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Roboter GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Roboter GmbH filed Critical KUKA Roboter GmbH
Publication of CN105291115A publication Critical patent/CN105291115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105291115B publication Critical patent/CN105291115B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10Geometric CAD
    • G06F30/17Mechanical parametric or variational design
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40202Human robot coexistence
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/02Arm motion controller
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00Robots
    • Y10S901/27Arm part
    • Y10S901/28Joint

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

根据本发明的用于规划和/或操作机器人(10)的方法,确定多个潜在的接触(POI1‑POI8)(S10),并且为所述接触分别确定接触特定值(x1‑x8)(S30),其中,将所述接触配属于不同的组(C1‑C8)(S20),并且对于尤其是被选择的组,以配属于所述组的接触的接触特定值为基础来分别确定至少一个组特定值(y11‑y33)(S40),并且其中,根据人的潜在医学损伤确定所述接触特定值和/或所述至少一个组特定值。

Description

用于规划和/或操作机器人的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于规划和/或操作机器人的方法和装置,以及一种用于执行这种方法的计算机程序产品。
背景技术
当人应停留在机器人的工作区域中、特别是与机器人协同合作时,会由于机器人的碰撞发生人与机器人和/或周围环境的接触(Kontakten)。
因此,由专利文献DE102013212887A1公知一种用于控制机器人装置的方法,其中根据医学的损伤参数来监控并调整机器人引导的末端执行器的运动。在此,就不同的相关点(“兴趣点(points of interest)”POI,关注点)分别确定允许的最大速度。随后在所有点中选择最保守的速度边界,并遵照该速度边界监控和适配机器人的运动。
发明内容
本发明的目的在于,改进对机器人的规划和/或操作。
该目的通过本发明的方法、相应的装置、用于执行在此描述的方法的相应的计算机程序产品得以实现。
根据本发明的方案,为了规划和/或操作机器人,通过在此以硬件和/或软件技术设置的装置,或通过执行计算机程序产品的存储在由计算机可读的媒介上的程序代码,特别是部分或完全自动地确定多个潜在的接触,并分别根据人的由于这些接触导致的潜在医学损伤来为这些接触确定接触特定值(kontaktspezifische)。
在一实施方式中,机器人具有至少三个、特别是至少六个、尤其是至少七个自由度或关节,和/或控制器,该控制器可以包括根据本发明的用于规划和/或操作机器人的装置。在一种实施方式中,机器人具有末端执行器或工具,例如夹具、焊钳等,为了更紧凑地阐述,该末端执行器或工具在本发明的意义中可以是机器人的一部分。在另一实施方式中,相反,机器人仅由多个持久地彼此铰接连接的节肢和用于致动节肢的传动器组成,节肢将移动的或固定于周围环境的(umgebungsfeste,特定于周围环境的)基部与(用于可松脱地固定机器人引导的末端执行器或工具的)端部法兰或工具法兰连接。
根据本发明的方案,这些接触配属于不同的组,并为特别是所有的或被选择的组,基于配属于该组的这些接触的接触特定值来分别确定一个或多个组特定值(gruppenspezifische)。
通过汇总(Zusammenfassung)接触和附加地确定组特定值,可以在一实施方式中更有利地确定和/或评估出这些接触或接触特定值。由此,可以例如识别出其接触具有高于平均水平的接触特定值的组,例如特别高的医学损伤风险或特别限制的速度边界。
以上特别是通过接触特定值描述了潜在接触的风险评估,在此根据人的由于各种接触导致的潜在医学损伤来确定这些接触特定值。随后,组特定值基于该风险被评估。
同样地,还可以首先确定接触特定值,其确定或影响人的由于各种(与)接触导致的潜在医学损伤,或决定了人的由于各种接触导致的潜在医学损伤,例如接触速度或惯性或者说质量。随后,可以基于取决于人的由于各种接触导致的潜在医学损伤的该接触特定值来确定组特定值。换句话说,还可以根据需要首先为组特定值执行风险评估。
例如,也就是可以为各种接触分别确定为了避免不允许的人的医学损伤的最大允许速度以作为接触特定值,即已基于各种接触的风险评估。随后,组特定值可以表明例如各个组的最小的最大允许速度,或其最大允许速度超过边界值的接触的数量。
同样地,可以首先为各种接触分别确定例如沿接触碰撞方向或法线方向的速度以作为接触特定值,即还没有各种接触的风险评估。随后,组特定值可以例如表明其速度超过为了避免不允许的人的医学损伤的最大允许速度的接触的数量。因此在该情况下,基于各个接触的风险评估来确定组特定值。
相应地,根据本发明的方案,为了规划和/或操作机器人,通过在此以硬件和/或软件技术设置的装置,或通过执行计算机程序产品的存储在由计算机可读的媒介上的程序代码,特别是部分或完全自动地确定多个潜在的接触,为这些接触分别确定接触特定值,这些接触配属于不同的组,并为特别是所有的或被选择的组,基于配属于该组的这些接触的接触特定值并且根据人的由于这些接触导致的潜在医学损伤,分别确定一个或多个组特定值,基于这些接触来确定组特定值。
通过汇总接触(如情况可能可以无需风险评估)和基于风险评估附加地确定组特定值,还可以在一实施方式中更有利地确定和/或评估出接触或接触特定值。由此,可以例如识别出其接触具有高于平均水平的接触特定值的组,例如特别大的速度或反射惯性(reflektierte),以及由此该组表现出特别高的风险并相应地首先被处理。
在一实施方式中,组处于预先设定状态或特别是完全或部分自动地和/或通过用户输入被预先设定,并且接触处于配属于这些预先设定的组的状态或特别是完全或部分自动地和/或通过用户输入被配属于这些预先设定的组。例如,可以出现在机器人臂上的接触可以配属于代表该臂的组。随后,可以确定臂是否具有特别高的医学损伤风险,并且该臂是否因此有针对性地以另一种方式被规划和/或操作、特别是运动。
附加地或替代地,特别是完全或部分自动地和/或通过用户输入,组处于预先设定状态或被特别是完全或部分自动地和/或通过用户输入而预先设定的接触(新的)限定。因此,例如为了可以有选择地区分预先设定的接触,相关的组被汇总为例如通过机器人运动的接触的组和不运动的接触的互补组用以规划和/或操作。
在一实施方式中,接触配属于至少两个不同的组,或至少两个不同的组处于预先设定或限定状态或被预先设定或限定。在一扩展方案中,组的数量相应于或超过机器人的关节或自由度的数量,从而使特别是至少一个组可配属于每个机器人节肢。
在一实施方式中,至少两个接触将被分别配属于或分别配属于至少一个组、优选至少两个组。由此,可以在一实施方式中考虑特别是复杂的运动。
在一实施方式中,分别基于组内的接触特定值彼此比较来确定一个或多个组特定值。特别是可以基于组内的最大的或最小的接触特定值来确定这种组特定值,这种组特定值特别地是该最大的或最小的接触特定值。附加地或替代地,这种组特定值可以包括、特别地是组内的接触特定值根据其值的相对分类,和/或组内的接触特定值的统计学上的值,特别是平均值、标准偏差等。
由此,在一示例中组特定值分别是组内的最大接触特定值,以识别出这种具有特别高的医学损伤风险的组。
附加地或替代地,在一实施方式中基于接触特定值与组内的一个或多个预先设定的边界值的比较,确定一个或多个组特定值。特别地,这种组特定值可以包括(尤其是)组内的接触特定值在由一个或多个边界值预先设定的种类中的绝对分类。
由此,在一示例中组特定值可以分别是组内的超过预先设定的边界值的接触特定值的数量,以识别出这种具有特别多的指示风险的接触的组。
在一实施方式中,基于组内的特别是选择的或所有的接触特定值的平均值,分别确定一个或多个组特定值。通过这种方式,例如具有许多接触的组可以由单独一个组特定值代表。
在一实施方式中,将一个或多个组特定值彼此比较。特别是可以由此确定组内的最大或最小的组特定值,和/或将这些组基于其组特定值相对于彼此分类。
附加地或替代地,在一实施方式中将一个或多个组特定值与一个或多个预先设定的边界值比较。特别是由此可以绝对地或在由边界值预先设定的种类中对组进行分类。
因此,特别是可以以前述方式更好地分析组内的潜在接触。由此,可以例如为代表机器人臂的组确定,哪种接触最强地限制机器人臂的速度。
附加地或替代地,可以有利地彼此间分析组。由此可以例如确定,分别由组代表的机器人节肢中的哪个最强地限制机器人的末端执行器速度。
在一实施方式中,将接触根据其相对于机器人的结构元件、特别是构件或节肢或构件组或节肢组的位置特别是完全或部分自动地配属于组。由此,在一示例中机器人手和机器人末端执行器的接触分别配属于各自的组。同样地,机器人手和末端执行器的接触还可配属于一共同的组,以便例如相对于固定于机器人臂和/或基部的(roboterarm-und/oder basisfesten)接触的组和/或固定于周围环境的接触的组来区分该共同的组,与此相对地共同地操纵该共同的组。
附加地或替代地,根据机器人的确定接触的运动学的关节坐标,将多个接触特别是完全或部分自动地配属于多个组。由此,例如其速度(还)取决于机器人手的运动的所有的接触,可被汇总为其组特定值(还)取决于机器人手的运动的组,以确定最强地限制该运动的一个或多个接触。
如前所述,在一实施方式中例如根据接触相对于结构元件的位置,将接触完全或部分自动地配属于组。附加地或替代地,还可以通过用户输入有选择地将接触配属于组。通过这种方式,用户可以有选择地整理组,以例如分析末端执行器的最大的或平均的医学损伤可能性。
在一实施方式中,至少一个接触配属于或将被配属于至少两个不同的组。由此,例如末端执行器上的接触可以一方面配属于或将被配属于代表末端执行器的组,另一方面则配属于或将被配属于代表整个机器人的组。在另一实施方式中,每个接触明确地配属于或将被配属于最多一个组。
在一实施方式中,至少一个组特定值和/或至少一个接触特定值分别表明或评价或估量一种人的潜在医学损伤,特别是根据医学分类,例如A0分类。在一种非常简单的示例中,例如值“0”可以表示没有损伤,“1”可以表示表面的并且暂时的损伤(例如擦伤),“2”可以表示更深入的并且暂时的损伤(例如骨折),“3”可以表示更深入的并且持久的损伤(例如四肢或器官(功能)丧失),“4”可以表示致命的损伤。
在一实施方式中,至少一个组特定值和/或至少一个接触特定值分别表示一种特别是为了避免不允许的医学损伤而允许的运动学值,特别是几何形状(Geometrie,几何学)、位置、速度和/或加速度。由此,在一示例中该值可以包括(特别地就是)为了避免不允许的医学损伤的绝对速度或最大允许速度,例如在前述专利文献DE102013212887A1中所描述的,补充地参考该专利文献并且其内容明确引入本公开。同样地,在一示例中该值可以包括(特别地就是)边缘的为了避免不允许的医学损伤的最大弯曲或最大允许的弯曲。
附加地或替代地,在一实施方式中至少一个组特定值和/或至少一个接触特定值分别表示特别是为了避免不允许的医学损伤而允许的动力学的值,特别是刚性、阻尼和/或特别是反射的惯性。由此,在一示例中该值可以包括(特别地就是)为了避免不允许的医学损伤的反射惯性或最大允许的反射惯性。同样地,在一示例中该值可以包括(特别地就是)表面的为了避免不允许的医学损伤的最大刚性或最大允许的刚性。在本发明的意义中,所确定的(潜在的)接触可以特别是具有(特别地就是)一维或多维的值,其参数描述或表示接触几何形状(特别是可接触的或接触的轮廓)、表面特性(特别是粗糙度、硬度等)、特别是固定于机器人或固定于周围环境的(roboter-oder umgebungsfesten,特定于机器人或特定于周围环境的)参考物的运动学接触值(特别是绝对或相对的位置和/或方位、速度和/或加速度)、和/或动力学接触值(特别是接触刚性、接触阻尼和/或特别是反射惯性)。对此,还补充地参考前述专利文献DE102013212887A1其内容明确引入本公开。由此,本发明意义中的接触可以例如包括(特别地就是)POI,如其在该专利文献DE102013212887A1中所公开的。
相应地,在一实施方式中当接触被确定时,用于接触的接触几何形状、运动学接触值、特别是位置、方位和/或速度,和/或动力学接触值、特别是接触刚性、接触阻尼和/或惯性被确定。
在一实施方式中,在机器人操作期间执行该方法。相应地,应将机器人的操作理解为特别是对机器人的控制和/或监控,例如在前述专利文献DE102013212887A1中公开的,对此还补充地参考该专利文献,并且其内容明确引入本公开。
由此,可以例如在操作中仅监控组特定值,例如各个组内的各自的最大接触特定值,来代替监控所有的接触特定值,并这样操作机器人,使这些值满足预先设定的条件,例如不超过允许的最大速度。
附加地或替代地,预先地、特别是在机器人的运动(优选机器人的激活)之前执行该方法。相应地,特别是还应将(离线)轨迹计划理解为对机器人的操作,特别是将例如模块、工具等的规格、构造、改变和/或选择理解为一种规划。
由此,可以例如预先地识别并有针对性地在构造上改变其组特定值显示出最大医学损伤可能性的构件。
在一实施方式中,接触中的一个或多个是固定于机器人。由此,可以特别是考虑到在规划和/或操作机器人时由于与机器人直接的碰撞而导致的人的潜在损伤。
附加地或替代地,在一实施方式中接触中的一个或多个是固定于周围环境的。由此,可以特别地考虑由于机器人相对于周围环境挤压、推移或碰撞或夹住而导致的人的潜在损伤,当机器人和/或机器人设置于其中和/或行动于其中的机器人机舱(Zelle),和/或机器人的应用被规划和/或操作时导致该人的潜在损伤。在一个简单的示例中,例如固定于周围环境的接触的接触速度可以处于位置最近的固定于机器人的接触的直线上,并且其速度反向相等,因为就潜在医学损伤而言,例如人被机器人以某个速度相对于周围环境边缘挤压,或是机器人将这种边缘相对于人挤压,是近乎等值的。
本发明意义下的装置可以硬件技术和/或软件在技术上予以实现,特别可以具有:优选与存储系统和/或总线系统数据连接或信号连接的处理单元,特别是数字处理单元,尤其是微处理单元(CPU);和/或一个或多个程序或程序模块。为此可以将CPU设计用于:执行被设置为保存在存储系统中的程序的命令,检测数据总线的输入信号,和/或将输出信号发送到数据总线。存储系统可以具有一个或多个特别是不同的存储介质,尤其是光学、磁性的固体介质和/或其他的非易失性介质。程序可以被实现为,能够体现或执行在此所述的方法,以使CPU能够执行这种方法的步骤,并特别是能够由此规划和/或操作特别是控制机器人。
在一实施方式中,对机器人的规划还包括对机器人的机舱和/或应用的规划。
在一实施方式中,输出表示一个或多个组的信息,这些组的组特定值决定相应的接触的调整,例如减小这些接触的反射惯性和/或刚性,和/或增大这些接触的接触几何学的弯曲,这些组例如是其组特定值超过预先设定的边界值的组。附加地或替代地,在一实施方式中输出、特别是示出和/或保存一个或多个已确定的组特定值。
附图说明
其他的优点和特征由相关部分和实施例给出。在此部分示意性地示出:
图1是根据本发明的一实施方式的具有用于执行该方法的控制器的机器人;以及
图2是该方法的流程。
其中,附图标记列表如下:
10 机器人
11 基部
12 旋转件
13 臂
14 手
15 夹具(工具)
21-24 关节(传动器)
30 桌台
40 控制器
POI1-POI8 潜在的接触
C1-C3
x1-x8 接触特定值
y11-y33 组特定值。
具体实施方式
图1示出了机器人10,具有基部11、旋转件12、臂13、手14以及呈夹具15形式的工具,这些部件成对地持久地彼此铰接地连接,并由传动器21-24致动。节肢12-14将基部11与工具法兰连接,在工具法兰上可松脱地固定工具15。控制器40监控并控制传动器21-24,并具有用于执行以下将说明的用于根据本发明的一实施方式规划和/或操作机器人的方法的程序或执行该方法。
根据该方法,首先在步骤S10(见图2)中确定多个潜在的接触POI1至POI8。这可以例如基于CAD数据等或还可通过用户输入完全或部分地自动发生。
固定于机器人的接触POI1和POI2描述了夹具15的钳与人的潜在接触,并在图1中通过坐标系示出,这些接触描述了潜在的接触速度和接触点。此外,接触的参数可以例如描述这些接触的反射惯性、接触刚性和/或接触阻尼、表面或接触硬度和/或粗糙度等。
固定于机器人的接触POI4和POI6描述了手14或臂13与人的潜在接触,并在图1中通过向外法线()示出,这些接触描述了塑造为柱体基元(Zylinderprimitiv)的这些机器人节肢的潜在的接触速度和接触点。此外,这些接触的参数同样描述了例如这些接触的反射惯性、接触刚性和/或接触阻尼、表面或接触硬度和/或粗糙度等。
固定于机器人的接触POI3和POI5描述了工具15或传动器23的工具基板与人的潜在接触。由于这些机器人节肢还被塑造为柱体基元,这些接触POI3和POI5还通过向外法线示出,这些接触描述了潜在的接触速度和接触点。此外,这些接触的参数可同样描述了例如这些接触的反射惯性、接触刚性和/或接触阻尼、表面或接触硬度和/或粗糙度等。
固定于周围环境的接触POI7和POI8描述了桌台30与人的潜在接触,并在图1中由于类似的接触几何学而以与POI1和POI2同样的方式通过坐标系示出,其描述了潜在的接触速度和接触点。此外,这些接触的参数同样描述了例如这些接触的反射惯性、接触刚性和/或接触阻尼、表面或接触硬度和/或粗糙度等。
随后,这些接触在步骤S20中可选地,或者部分或完全自动地配属于不同的组C1至C3,这些组在图1中以虚线示出。
在此,组C1代表了夹具15的潜在接触。相应地,接触POI1至POI3根据其相对于夹具15的固定位置而配属于该组C1
组C2代表了其位置和速度仅取决于关节或传动器21至23的关节坐标的潜在接触。相应地,接触POI4至POI6根据确定其运动学的关节而配属于该组C2
组C3代表了其位置和速度不取决于关节或传动器21至23的关节坐标的固定于周围环境的潜在接触。相应地,接触POI7和POI8配属于该组C3
对于这些接触POI7和POI8,在步骤S30中分别预先或在机器人10的操作中,根据由各接触导致的人的潜在医学损伤来确定接触特定值x1至x8
接触特定值可以例如表明该接触中的鉴于人由于该接触导致的潜在医学损伤而最大允许的速度或反射惯性。同样地,接触特定值可以表明例如人由于该接触而导致的潜在医学损伤。
随后在步骤S40中,基于配属于这些组的接触的接触特定值x1至x8,为这些组C1至C3分别确定三个组特定值(y11、y21、y31)、(y12、y22、y32)或(y13、y23、y33)。
在此,确定接触特定值x1至x3的最大值或最小值,例如潜在损伤x1至x3的最大值或最大允许速度x1至x3的最小值,来作为组特定值y11。类似地,确定接触特定值x4至x6的最大值或最小值,例如潜在损伤x4至x6的最大值或最大允许速度x4至x6的最小值,来作为组特定值y21。类似地,确定接触特定值x7、x8的最大值或最小值,例如潜在损伤x7、x8的最大值或最大允许速度x7、x8的最小值,来作为组特定值y31。因此,基于各个接触特定值(x1、x2、x3)、(x4、x5、x6)或(x7、x8)在组C1、C2或C3内相互间的比较,来确定这些组特定值y11、y21和y31
将超过或低于预先设定的边界值(例如超过潜在损伤的上边界值或低于最大允许速度的下边界值)的接触特定值x1至x3的数量确定为组特定值y12。类似地,将超过或低于该边界值的接触特定值x4至x6的数量确定为组特定值y22。类似地,将超过或低于该边界值的接触特定值x7、x8的数量确定为组特定值y32。因此,基于各个接触特定值(x1、x2、x3)、(x4、x5、x6)或(x7、x8)在组C1、C2或C3内与预先设定的边界值的比较,来确定这些组特定值y12、y22和y32
将接触特定值x1至x3的平均值确定为组特定值y13。类似地,将接触特定值x4至x6的平均值确定为组特定值y23,将接触特定值x7、x8的平均值确定为组特定值y33。因此,基于接触特定值在组C1、C2或C3内的平均值,来确定这些组特定值y13、y23和y33
随后在步骤S40中,将组特定值(y11、y21和y31)彼此比较,同样地将组特定值(y12、y22和y32)彼此比较,以及将组特定值(y13、y23和y33)彼此比较。附加地或替代地,可以将组特定值(y11、y21和y31)、(y12、y22和y32)和/或(y13、y23和y33)分别与预先设定的边界值比较。
通过该方式可以识别出,组C1、C2或C3中的哪个组例如具有最高的最大或平均危险可能性,或最强地或最严重地、即由于许多潜在的接触限制了最大允许速度。随后,可以有针对性地优化这些组。特别是对此可以输出显示了应当或必须优化或考虑这些组的信息。
如果例如组特定值的比较得出,组C1具有最高的最大或平均危险可能性,或最强或最严重地限制了最大允许速度,则可以有针对性地选择另一夹具或优化夹具。如果例如从组特定值的比较得出,组C2具有最高的最大或平均危险可能性,或最强或最严重地限制了最大允许速度,则可以有针对性地优化关节21至23中的运动。特别是对此可以输出显示了应当或必须优化或考虑这些关节21至23的信息。如果例如从组特定值的比较得出,组C3具有最高的最大或平均危险可能性,或最强或最严重地限制了最大允许速度,则可以更换或挪动桌台30。
尽管在前述说明中阐明了示例性的实施方式,仍需指出,可实现各种变型。在实施例中,特别是已基于风险评估来确定接触特定值。同样地,如前所述,可以在一种变型中首先确定通过各接触来确定人的潜在医学损伤的接触特定值,然而还没有风险评估,例如接触速度或惯性。随后,可以通过各个组的接触根据人的潜在医学损伤来确定组特定值,例如超过为了避免人的不允许的损伤的最大允许速度的接触速度。此外还应指出,在示例性实施方式中仅涉及示例,其不应以任何方式限制保护范围、应用和结构。更确切地说,通过前述说明给予本领域技术人员用于改变至少一个示例性实施方式的教导,在此可以实施特别是关于所描述的组成部分的功能和设置的多种变化,而不背离由权利要求书和这些等效的特征组合所赋予的保护范围。

Claims (17)

1.一种用于规划和/或操作机器人(10)的方法,其特征在于,确定多个潜在的接触(POI1-POI8)(S10),并且为所述接触分别确定接触特定值(x1-x8)(S30);将所述接触配属于不同的组(C1-C8)(S20);并且对于组,以配属于所述组的接触的接触特定值为基础,分别确定至少一个组特定值(y11-y33)(S40);其中,根据人的潜在医学损伤确定所述接触特定值和/或所述至少一个组特定值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于被选择的组,以配属于所述组的接触的接触特定值为基础,分别确定至少一个组特定值(y11-y33)(S40)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以所述组内的接触特定值互相间的比较为基础,来确定组特定值(y11、y21、y31)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以所述组内的接触特定值与至少一个预先设定的边界值的比较为基础,来确定组特定值(y12、y22、y32)。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以所述组内的接触特定值的平均值为基础,来确定组特定值(y13、y23、y33)。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,将组特定值互相比较和/或与至少一个预先设定的边界值比较(S40)。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据接触相对于所述机器人的结构元件的位置,和/或根据所述机器人的确定所述接触的运动学的关节坐标,将多个接触配属于多个组。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据接触相对于所述机器人的构件或构件组的位置,和/或根据所述机器人的确定所述接触的运动学的关节坐标,将多个接触配属于多个组。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,多个接触能够有选择地被配属于多个组。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,组特定值和/或接触特定值(x1-x8)表明人的潜在医学损伤。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,组特定值和/或接触特定值(x1-x8)表明运动学的值,和/或动力学的值。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,组特定值和/或接触特定值(x1-x8)表明允许的几何形状、位置、速度和/或加速度,和/或允许的刚性、阻尼和/或惯性。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,当接触被确定时,用于所述接触的接触几何形状、运动学接触值,和/或动力学接触值被确定。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,当接触被确定时,用于所述接触的位置、方位和/或速度,和/或接触刚性、接触阻尼和/或惯性被确定。
15.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,预先地和/或在所述机器人的操作期间至少部分自动地执行所述方法。
16.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述接触的至少一者是固定于机器人或固定于周围环境的。
17.一种用于规划和/或操作机器人的装置(40),其特征在于,所述装置被设置为用于至少部分自动地执行如前述权利要求中任一项所述的方法。
CN201510441723.XA 2014-07-24 2015-07-24 用于规划和/或操作机器人的方法和装置 Active CN105291115B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014011012.5A DE102014011012A1 (de) 2014-07-24 2014-07-24 Verfahren und Mittel zum Auslegen und/oder Betreiben eines Roboters
DE102014011012.5 2014-07-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105291115A CN105291115A (zh) 2016-02-03
CN105291115B true CN105291115B (zh) 2018-04-03

Family

ID=53835199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510441723.XA Active CN105291115B (zh) 2014-07-24 2015-07-24 用于规划和/或操作机器人的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160026751A1 (zh)
EP (1) EP2977149B1 (zh)
KR (1) KR101850185B1 (zh)
CN (1) CN105291115B (zh)
DE (1) DE102014011012A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6481635B2 (ja) * 2016-02-15 2019-03-13 オムロン株式会社 接触判定装置、制御装置、接触判定システム、接触判定方法及び接触判定プログラム
JP6570742B2 (ja) * 2016-05-16 2019-09-04 三菱電機株式会社 ロボット動作評価装置、ロボット動作評価方法及びロボットシステム
CN106041941B (zh) * 2016-06-20 2018-04-06 广州视源电子科技股份有限公司 一种机械臂的轨迹规划方法及装置
CN106166749B (zh) * 2016-06-29 2018-09-18 北京控制工程研究所 一种空间移动多臂机器人的移动轨迹规划方法
JP6370342B2 (ja) 2016-07-27 2018-08-08 三菱電機株式会社 電子機器、表示方法、およびプログラム
DE102016014989B4 (de) * 2016-12-15 2019-02-14 Kuka Roboter Gmbh Kollisionsüberwachung eines Roboters
WO2018192657A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Abb Schweiz Ag Robot and method for safety restricting speed of the robot
DE102017005581B4 (de) * 2017-06-13 2019-02-21 Kuka Deutschland Gmbh Steuern eines Roboters
KR102003126B1 (ko) * 2017-10-31 2019-07-23 경희대학교 산학협력단 로봇의 안전성 평가 방법
WO2019088681A1 (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 경희대학교산학협력단 로봇의 안전성 향상 및 안전성 평가 방법
DE102019108390B3 (de) 2019-04-01 2020-08-06 Franka Emika Gmbh Vorgeben von sicheren Geschwindigkeiten für einen Robotermanipulator
JP7384005B2 (ja) * 2019-11-27 2023-11-21 セイコーエプソン株式会社 制御方法およびロボットシステム
US11243507B2 (en) * 2020-04-29 2022-02-08 Grale Technologies Morphic manufacturing
DE102021208576B3 (de) 2021-08-06 2022-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Vorgeben einer zulässigen Maximalgeschwindigkeit eines robotischen Gerätes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008046345A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der räumlichen Umgebung eines bewegbaren Geräts, insbesondere eines medizinischen Geräts
DE102008046348A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, Gerät und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur rechnergestützten Bahnplanung eines bewegbaren Geräts, insbesondere eines medizinischen Geräts
EP1905377B1 (de) * 2006-09-28 2013-05-29 BrainLAB AG Planung von Bewegungspfaden medizinischer Instrumente
CN103249530A (zh) * 2010-12-16 2013-08-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行搬运装置用的防护装置的方法,用于搬运装置的防护装置,和搬运装置
DE102013212887A1 (de) * 2012-10-08 2014-04-10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Steuern einer Robotereinrichtung,Robotereinrichtung und Computerprogrammprodukt
CN103894807A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 Abb技术有限公司 降低操作员潜在伤害的方法和装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226853B3 (de) * 2002-06-15 2004-02-19 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zum Begrenzen der Krafteinwirkung eines Roboterteils
US7046765B2 (en) * 2004-03-31 2006-05-16 Accuray, Inc. Radiosurgery x-ray system with collision avoidance subsystem
DE102007018810A1 (de) * 2007-04-20 2008-10-30 Siemens Ag Verfahren zur Bewegungsüberwachung bei einer medizintechnischen Anlage sowie zugehörige medizintechnische Anlage
DE102010010875A1 (de) * 2010-03-10 2011-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen der räumlichen Umgebung eines bewegbaren Geräts, insbesondere eines medizinischen Geräts
JP5574199B2 (ja) * 2013-02-12 2014-08-20 トヨタ自動車東日本株式会社 作業支援システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1905377B1 (de) * 2006-09-28 2013-05-29 BrainLAB AG Planung von Bewegungspfaden medizinischer Instrumente
DE102008046345A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der räumlichen Umgebung eines bewegbaren Geräts, insbesondere eines medizinischen Geräts
DE102008046348A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, Gerät und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zur rechnergestützten Bahnplanung eines bewegbaren Geräts, insbesondere eines medizinischen Geräts
CN103249530A (zh) * 2010-12-16 2013-08-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行搬运装置用的防护装置的方法,用于搬运装置的防护装置,和搬运装置
DE102013212887A1 (de) * 2012-10-08 2014-04-10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Steuern einer Robotereinrichtung,Robotereinrichtung und Computerprogrammprodukt
CN103894807A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 Abb技术有限公司 降低操作员潜在伤害的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2977149A2 (de) 2016-01-27
US20160026751A1 (en) 2016-01-28
KR101850185B1 (ko) 2018-04-18
KR20160012934A (ko) 2016-02-03
EP2977149B1 (de) 2021-03-17
DE102014011012A1 (de) 2016-01-28
CN105291115A (zh) 2016-02-03
EP2977149A3 (de) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105291115B (zh) 用于规划和/或操作机器人的方法和装置
US20200338730A1 (en) Trajectory planning device, trajectory planning method and program
KR101631033B1 (ko) 산업용 로봇을 프로그래밍하기 위한 방법 및 관련 산업용 로봇
Wildenbeest et al. The impact of haptic feedback quality on the performance of teleoperated assembly tasks
JP5180989B2 (ja) 人型ロボットの自動制御のための方法及び装置
CN108958471B (zh) 虚拟空间中虚拟手操作物体的仿真方法及系统
US20150112482A1 (en) Teaching system and teaching method
Maksymova et al. Voice control for an industrial robot as a combination of various robotic assembly process models
US10534876B2 (en) Simulation device and simulation method that carry out simulation of operation of robot system, and recording medium that records computer program
Yepes et al. Implementation of an Android based teleoperation application for controlling a KUKA-KR6 robot by using sensor fusion
Willaert et al. Towards multi-DOF model mediated teleoperation: Using vision to augment feedback
JP7259860B2 (ja) ロボットの経路決定装置、ロボットの経路決定方法、プログラム
Jen et al. VR-Based robot programming and simulation system for an industrial robot
Bouzgou et al. Workspace analysis and geometric modeling of 6 dof fanuc 200ic robot
JP2022141580A (ja) ユーザによる実証を通じた協働ロボットの訓練
Jha et al. Kinematics-based approach for robot programming via human arm motion
JP7331616B2 (ja) 回避軌道生成装置、方法、及びプログラム
WO2021195916A1 (zh) 动态手部仿真方法、装置和系统
CN111055292A (zh) 人机交互安全保障方法、装置及计算机可读存储介质
JP5869545B2 (ja) 速度制御ロボット機構におけるワークスペース制限の応用
KR20130122288A (ko) 로봇의 삼차원 시뮬레이션 방법 및 시스템
WO2021250923A1 (ja) ロボットシステム、制御装置、及び制御方法
JP7493926B2 (ja) 制御方法、制御装置、ロボットシステム、物品の製造方法、動作プログラム作成方法、動作プログラム作成装置、表示装置、表示装置の制御方法、プログラムおよび記録媒体
Marín et al. A predictive interface based on virtual and augmented reality for task specification in a Web telerobotic system
Zhou et al. Uniform hardness perception in 6-DOF haptic rendering

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant