CN107717982A - 机械手臂的控制装置及操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种机械手臂的控制装置，包括一压力感测模块、一工作范围界定模块以及一控制模块。压力感测模块设置于一机械手臂上，压力感测模块用以侦测一物体是否触碰机械手臂，藉以切换机械手臂的操作模式。工作范围界定模块包括一感应区，布置于机械手臂的周围区域上，工作范围界定模块根据物体在感应区的位置，判断物体是否进入一预定的工作区域，并根据物体进入的工作区域设定机械手臂的工作范围以及工作模式。控制模块连接机械手臂、压力感测模块以及工作范围界定模块，其中控制模块用以切换机械手臂的操作模式，并根据机械手臂的工作模式输出一马达驱动信号至机械手臂。

Description

机械手臂的控制装置及操作方法
技术领域
本发明是有关于一种机械手臂，且特别是有关于一种机械手臂的控制装置及操作方法。
背景技术
随着机械手臂技术的日渐成熟，多个自主移动机械手臂在较大范围内协同工作已成为可能。为了实现多机械手臂协同工作，必须对机械手臂进行协同控制，以使机械手臂不发生任务冲突，提高工作效率。
此外，透过机械手臂与人的协同运作，可提升复杂度高或需要高度弹性的工艺的工作效率，但也提高操作人员的危险性。因此，如何规范机械手臂的运动范围，并设计供人员活动的工作区间，以提早预防机械手臂对人的可能伤害，实为重要。
发明内容
本发明有关于一种机械手臂的控制装置及其操作方法，能确保人机协同进行作业时的安全性与便捷性。
根据本发明的一方面，提出一种机械手臂的控制装置，包括一压力感测模块、一工作范围界定模块以及一控制模块。压力感测模块设置于一机械手臂上，压力感测模块用以侦测一物体是否触碰机械手臂，藉以切换机械手臂的操作模式。工作范围界定模块包括一感应区，布置于机械手臂的周围区域上，工作范围界定模块根据物体在感应区的位置，判断物体是否进入一预定的工作区域(operating space)，并根据物体进入的工作区域设定机械手臂的工作范围以及工作模式。控制模块连接机械手臂、压力感测模块以及工作范围界定模块，其中控制模块用以切换机械手臂的操作模式，并根据机械手臂的工作模式输出一马达驱动信号至机械手臂。
根据本发明的一方面，提出一种机械手臂的操作方法，包括下列步骤：经由布置一感应区于一机械手臂的周围区域上，以侦测一物体在感应区的位置，并判断物体是否进入一预定的工作区域。根据物体进入的工作区域设定机械手臂的工作范围以及工作模式，并根据机械手臂的工作模式，输出一马达驱动信号至机械手臂。经由设置一压力感测模块于机械手臂上，以侦测物体是否触碰机械手臂。当侦测到物体触碰机械手臂时，发出一停止信号至机械手臂，以控制机械手臂停止。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举诸项实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的机械手臂的控制装置的方块图。
图2绘示依照本发明一实施例的机械手臂的控制装置的立体示意图。
图3绘示设定机械手臂的工作范围的示意图。
图4绘示依照本发明一实施例的机械手臂的操作方法的流程图。
图5绘示依照本发明一实施例的机械手臂的手持操作系统的方块图。
100：机械手臂的控制装置
101：机械手臂
102：关节马达
110：压力感测模块
112：触碰感应表面
120：工作范围界定模块
122：感应区
130：控制模块
132：关节马达控制器
133：重力补偿器
134：模式切换模块
135：摩擦力补偿器
136：关节马达编码器
138：手持操作控制器
140：机械手臂的手持操作系统
A1～A3：工作区域
A4：协作区域
D1：第一距离
D2：第二距离
D3：第三距离
F：足迹
具体实施方式
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。
请参照图1及2，根据本发明一实施例的机械手臂的控制装置100包括一压力感测模块110、一工作范围界定模块120以及一控制模块130。压力感测模块110设置于一机械手臂101上，例如位于容易触碰的任一部位或机械手臂101的端部上，压力感测模块110用以侦测一物体是否触碰机械手臂101。此物体例如是操作人员或与机械手臂101协同运作的机器。压力感测模块110可与机械手臂101机电整合，以作为机械手臂101的触觉皮肤。
工作范围界定模块120用以设定机械手臂101的工作范围以及工作模式。控制模块130连接机械手臂101、压力感测模块110以及工作范围界定模块120，用以切换机械手臂101的操作模式，并根据机械手臂101的工作模式输出一马达驱动信号至机械手臂101。
举例来说，在一工作模式下，若无人员或物体进入机械手臂101的工作范围内，控制模块130根据默认的参数值(扭力、速度或移动轨迹等)正常操作机械手臂101，当有人员或物体进入默认的一工作区域(A1～A3其中之一)时，工作范围界定模块120会根据人员或物体所进入的工作区域属于A1～A3中何者，来设定机械手臂101的工作范围以及工作模式，此时，控制模块130根据调整后的参数值(扭力、速度或移动轨迹等)操作机械手臂101。一方面可避免机械手臂101的工作范围(或移动轨迹)与人员或物体进入的工作区域(A1～A3其中之一)发生重叠以致产生碰撞等异常事件，另一方面可限制机械手臂101的最大移动速度或最大输出扭力，以避免机械手臂101在高速或高扭力下操作而发生碰撞的危险。
请参照图2及3，工作范围界定模块120可包括一感应区122，例如是感应地垫或压力传感器所设置成的数组区域，感应区122布置于机械手臂101的周围区域上，例如是周围地面上，且感应区122可区分为多个工作区域A1～A3，每个工作区域A1～A3对应不同的工作模式(或不同的工作参数)。在一实施例中，感应区122可区分为三个或更多个工作区域A1～A3，第一工作区域A1相对于机械手臂101相隔一第一距离D1，第二工作区域A2相对于机械手臂101相隔一第二距离D2，第三工作区域A3相对于机械手臂101相隔一第三距离D3，第一距离D1小于第二距离D2，第二距离D2小于第三距离D3，依此类推。
当有人员或物体进入感应区122时，工作范围界定模块120根据人员或物体在感应区122的位置判断人员或物体是否进入一预定的工作区域(A1～A3其中之一)，藉以调整机械手臂101的参数值。在一实施例中，机械手臂101的工作模式根据不同的参数值大致上可区分为低速度/低扭力工作模式、中速度/中扭力工作模式以及高速度/高扭力工作模式，但本发明不以此为限。
例如，在图3中，当人员或物体(以足迹F表示)靠近机械手臂101时，人员或物体与机械手臂101之间相隔一距离，工作范围界定模块120可根据相隔的距离与机械手臂101的速度或扭力之间的关系表，来设定机械手臂101的工作范围以及工作模式。当人员或物体越靠近机械手臂101，危险性以及发生碰撞的机率也越高，因而控制模块130可根据上述的关系表(距离vs.移动速度或距离vs.输出扭力)来控制机械手臂101的最大移动速度或最大输出扭力，以减少危险性以及发生碰撞的机率。
此外，在上述其中一种工作模式下，当人员以手指触碰压力感测模块110时，压力感测模块110产生一触碰感应信号至控制模块130，控制模块130再根据触碰感应信号发出一停止信号至机械手臂101，以控制机械手臂101停止。当机械手臂101处于停止状态时，控制模块130可切换机械手臂101的操作模式，并可进行徒手教导或顺应教导等手持操作模式。请参照图2，在另一实施例中，工作范围界定模块120还可包括一协作区域A4(collaborative workspace)，而且协作区域A4的周围例如设有影像传感器或在地面上设有感应地垫，当有人员或物体进入协作区域A4时，控制模块130可根据影像传感器或感应地垫产生的感应信号发出一操作信号至机械手臂101，以控制机械手臂101停止或进入手持操作模式。
请参照图4，根据本发明一实施例的机械手臂101的操作方法包括下列步骤：在步骤S11中，经由布置一感应区122于机械手臂101的周围区域上，以侦测人员或物体在感应区122的位置，并判断人员或物体是否进入一预定的工作区域(A1～A3其中之一)；在步骤S12中，根据物体进入的工作区域A1～A3设定机械手臂101的工作范围以及工作模式，并根据机械手臂101的工作模式，输出一马达驱动信号至机械手臂101；在步骤S13中，经由设置一压力感测模块110于机械手臂101上，以侦测人员或物体是否触碰机械手臂101；在步骤S14中，当侦测到物体触碰机械手臂101时，发出一停止信号至机械手臂101，以控制机械手臂101停止。在步骤S15中，当机械手臂101停止时，切换机械手臂101的操作模式，以选择进入手持操作模式或解除停止状态。在步骤S16中，当机械手臂101解除停止状态时，回到步骤S13，继续侦测物体是否触碰机械手臂101。在步骤S16中，当机械手臂101进入手持操作模式时，可根据施加于机械手臂101的端部的一触碰感应表面112的操作指令控制机械手臂101，并根据操作指令产生一组使机械手臂101移动的马达扭力信号。在步骤S18中，当机械手臂101结束手持操作模式时，回到步骤S13，继续侦测物体是否触碰机械手臂101。
在一实施例中，上述步骤S12，设定机械手臂101的工作范围以及工作模式的步骤中，该控制模块130内预先设有工作区域A1～A3与机械手臂101的速度或扭力之间的一关系表，当判断人员或物体进入的工作区域(A1～A3其中之一)相对于机械手臂101相隔一距离，还包括步骤S12-1及步骤S12-2，其中步骤S12-1是根据距离选择该关系表中进入的工作区域(A1～A3其中之一)与机械手臂101的速度或扭力之间的一对应值，步骤S12-2是根据该对应值控制机械手臂101的最大移动速度或最大输出扭力。也就是说，当人员或物体越靠近机械手臂101时，根据人机相隔的距离，例如可依序设定为降低机械手臂101的移动速度或输出扭力为最大值的80％、50％、30％等，以降低危险性以及发生碰撞的机率，但本发明不以此设定方式为限。
请参照图5，依照本发明一实施例的机械手臂的手持操作系统140包括一压力感测模块110以及一控制模块130。压力感测模块110设置于一机械手臂101的任一部位或端部上，压力感测模块110具有一触碰感应表面112(请另参见图2所示)，用以侦测施加于触碰感应表面112上的一操作指令，操作指令例如是人员的手指触摸产生的点信号、轨迹信号或其组合。触碰感应表面112例如是由压力传感器所设置成的数组区域，以形成一坐标系。在手持操作模式中(请参照图4的步骤S16中)，控制模块130用以接收触碰感应表面112输出的至少一压力感测信号，并输出一马达驱动信号至机械手臂101，以响应操作指令。
控制模块130包括一关节马达控制器132、一模式切换模块134、多个关节马达编码器136以及一手持操作控制器138。模式切换模块134用以切换机械手臂101的操作模式，以选择进入一手持操作模式或解除停止状态(请参照图4的步骤S15)，在手持操作模式下，关节马达控制器132根据操作指令产生一组使机械手臂101移动的马达扭力信号，以控制各关节马达102的扭力。
此外，关节马达编码器136设置于机械手臂101的关节处，此些关节马达编码器136于手持操作模式下根据机械手臂101的移动轨迹产生一组关节角度信号，以记录各关节的姿态及方位。另外，手持操作控制器138连接关节马达编码器136，且于手持操作模式下记录并存储关节马达编码器136产生的此组关节角度信号，当要重现机械手臂101的移动轨迹时，手持操作控制器138可将此组关节角度信号转换成使机械手臂101的移动轨迹重现的马达驱动信号。
此外，关节马达控制器132还包括一重力补偿器133，重力补偿器133根据机械手臂101上每个关节的角度、每个手臂的重心到每个关节的重心的距离以及每个手臂的质量，来计算出作用于每个手臂上的重力补偿力矩。另外，关节马达控制器132还包括一摩擦力补偿器135，摩擦力补偿器135根据机械手臂101上每个关节的转动速度来计算出作用于每个关节上的摩擦力补偿力矩。
由上述的说明可知，人员可透过压力感测模块110给予机器手臂101移动的外部力量与方向信息(操作指令)，透过控制模块130转化成机器手臂各关节处需补偿的扭力值(重力补偿力矩或摩擦力补偿力矩)，并由控制模块130控制各关节力量与姿态，以实现人与机器手臂协作的作业模式。此外，当有人员或物体靠近机械手臂101时，控制模块130可根据关系表(距离vs.移动速度或距离vs.输出扭力)来控制机械手臂101的最大移动速度或最大输出扭力，以确保人机协同作业的安全性与便捷性。再者，当人员或物体与机械手臂101发生触碰时，控制模块130发出一停止信号至机械手臂101，以控制机械手臂101停止，进而方便人员进行手持操作模式，以提高人机协同作业的便捷性。
综上所述，虽然本发明已以诸项实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求保护范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种机械手臂的控制装置，其特征在于，包括：
一压力感测模块，设置于一机械手臂上，该压力感测模块用以侦测一物体是否触碰该机械手臂，藉以切换该机械手臂的操作模式；
一工作范围界定模块，包括一感应区，布置于该机械手臂的周围区域上，该工作范围界定模块根据该物体在该感应区的位置，判断该物体是否进入一预定的工作区域，并根据该物体进入的该工作区域设定该机械手臂的工作范围以及工作模式；以及
一控制模块，连接该机械手臂、该压力感测模块以及该工作范围界定模块，其中该控制模块用以切换该机械手臂的操作模式，并根据该机械手臂的工作模式输出一马达驱动信号至该机械手臂。
2.如权利要求1所述的机械手臂的控制装置，其中该工作范围界定模块内预先设有该感应区的工作区域与该机械手臂的速度或扭力之间的一关系表，当该物体进入的该工作区域相对于该机械手臂相隔一距离时，该工作范围界定模块根据该距离，选择该关系表中进入的该工作区域与该机械手臂的速度或扭力之间的一对应值，且该控制模块根据该对应值控制该机械手臂的最大移动速度或最大输出扭力。
3.如权利要求1所述的机械手臂的控制装置，其中该控制模块判断该物体与该机械手臂上的该压力感测模块发生触碰时，该控制模块发出一停止信号至该机械手臂，以控制该机械手臂停止。
4.如权利要求3所述的机械手臂的控制装置，其中该控制模块包括一关节马达控制器以及一模式切换模块，该模式切换模块用以切换该机械手臂的操作模式，以选择进入一手持操作模式或解除停止状态，在该手持操作模式下，该压力感测模块于该机械手臂的端部设有一触碰感应表面，用以侦测施加于该触碰感应表面上的一操作指令，该关节马达控制器根据该操作指令产生一组使该机械手臂移动的马达扭力信号。
5.如权利要求4所述的机械手臂的控制装置，其中该控制模块包括多个关节马达编码器，设置于该机械手臂的关节处，该些关节马达编码器于该手持操作模式下根据该机械手臂的移动轨迹产生一组关节角度信号。
6.如权利要求5所述的机械手臂的控制装置，其中该控制模块包括一手持操作控制器，该手持操作控制器于该手持操作模式下记录并存储该些关节马达编码器产生的该组关节角度信号，且该手持操作控制器可将该组关节角度信号转换成使该机械手臂的移动轨迹重现的该马达驱动信号。
7.如权利要求4所述的机械手臂的控制装置，其中该关节马达控制器还包括一重力补偿器，该重力补偿器根据该机械手臂上每个关节的角度、每个手臂的重心到每个关节的重心的距离以及每个手臂的质量来计算出作用于每个手臂上的重力补偿力矩。
8.如权利要求4所述的机械手臂的控制装置，其中该关节马达控制器还包括一摩擦力补偿器，该摩擦力补偿器根据该机械手臂上每个关节的转动速度来计算出作用于每个关节上的摩擦力补偿力矩。
9.一种机械手臂的操作方法，其特征在于，包括：
经由布置一感应区于一机械手臂的周围区域上，以侦测一物体在该感应区的位置，并判断该物体是否进入一预定的工作区域；
根据该物体进入的该工作区域设定该机械手臂的工作范围以及工作模式，并根据该机械手臂的工作模式，输出一马达驱动信号至该机械手臂；
经由设置一压力感测模块于该机械手臂上，以侦测该物体是否触碰该机械手臂；以及
当侦测到该物体触碰该机械手臂时，发出一停止信号至该机械手臂，以控制该机械手臂停止。
10.如权利要求9所述的机械手臂的操作方法，还包括：
当机械手臂停止时，切换该机械手臂的操作模式，以选择进入一手持操作模式或解除停止状态。
11.如权利要求9所述的机械手臂的操作方法，其中设定该机械手臂的工作范围以及工作模式的步骤中，预先设有该感应区的工作区域与该机械手臂的速度或扭力之间的一关系表，该操作方法还包括：
当判断该物体进入的该工作区域相对于该机械手臂相隔一距离时，根据该距离选择该关系表中进入的该工作区域与该机械手臂的速度或扭力之间的一对应值，且根据该对应值控制该机械手臂的最大移动速度或最大输出扭力。
12.如权利要求10所述的机械手臂的操作方法，其中该机械手臂进入该手持操作模式之后，该操作方法还包括：
经由设置一触碰感应表面于该机械手臂的端部上，以侦测施加于该触碰感应表面上的一操作指令，并根据该操作指令产生一组使该机械手臂移动的马达扭力信号；
根据该机械手臂的移动轨迹产生一组关节角度信号，并存储该组关节角度信号；以及
将该组关节角度信号转换成使该机械手臂的移动轨迹重现的该马达驱动信号。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109100988A (zh) * 2018-08-23 2018-12-28 顺德职业技术学院 一种工业机器人协同作业的方法及系统
CN110549329A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 精工爱普生株式会社 控制装置及机器人系统
CN111438680A (zh) * 2020-05-26 2020-07-24 华中科技大学无锡研究院 抬高式机器人导轨

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6733239B2 (ja) * 2016-03-18 2020-07-29 セイコーエプソン株式会社 制御装置及びロボットシステム
US11045955B2 (en) * 2016-05-26 2021-06-29 Mitsubishi Electric Corporation Robot control device
CN110049850B (zh) * 2016-12-16 2022-05-17 松下知识产权经营株式会社 机器人的控制方法
JP6496335B2 (ja) * 2017-03-03 2019-04-03 ファナック株式会社 ロボットシステム
JP2018176397A (ja) * 2017-04-21 2018-11-15 オムロン株式会社 ロボットシステム
JP6416980B1 (ja) * 2017-05-17 2018-10-31 ファナック株式会社 監視領域を分割した空間領域を監視する監視装置
US10591904B1 (en) * 2017-06-09 2020-03-17 Amazon Technologies, Inc. Industrial safe input device
EP3418010B1 (en) * 2017-06-23 2019-09-18 Comau S.p.A. A functional assembly for an industrial machine, in particular for a robot, including an operative unit equipped with a safety cover
JP6633580B2 (ja) * 2017-08-02 2020-01-22 ファナック株式会社 ロボットシステム及びロボット制御装置
JP6687573B2 (ja) * 2017-09-07 2020-04-22 ファナック株式会社 ロボットシステム
KR102370879B1 (ko) * 2017-09-12 2022-03-07 주식회사 한화 협동로봇제어장치 및 협동로봇을 제어하는 방법
JP6633587B2 (ja) * 2017-10-05 2020-01-22 ファナック株式会社 ロボットの構成部材の速度を制限する制御装置
JP2019150919A (ja) * 2018-03-02 2019-09-12 オムロン株式会社 ロボットシステム
JP6687654B2 (ja) * 2018-03-14 2020-04-28 ファナック株式会社 協働ロボットの制御装置及び制御方法
JP7111498B2 (ja) * 2018-04-18 2022-08-02 ファナック株式会社 ロボットの制御装置およびロボットの制御方法
JP6916157B2 (ja) * 2018-10-23 2021-08-11 ファナック株式会社 人と協働作業を行うロボットシステム、及びロボット制御方法
EP3976323A2 (en) * 2019-05-29 2022-04-06 Universal Robots A/S Control of a multipurpose robot arm
JP2021035705A (ja) * 2019-08-30 2021-03-04 Ｊｏｈｎａｎ株式会社 制御装置、制御方法およびプログラム
EP4069472A4 (en) * 2019-12-05 2024-03-20 MAGNA Powertrain GmbH & Co KG METHOD AND CONFIGURATION IN THE CONTEXT OF BARRIER-FREE ROBOTICS
US11801603B2 (en) * 2020-05-12 2023-10-31 Soremartec S.A. Operating device
US20220168055A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Medtech S.A. Hybrid control of surgical robot for fast positioning onto planned trajectories

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100019372A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device package and method of fabricating the same
CN104870147A (zh) * 2012-08-31 2015-08-26 睿信科机器人有限公司 机器人安全工作的系统和方法
CN104918756A (zh) * 2012-12-28 2015-09-16 （株）未来机器人 私人机器人
CN105705305A (zh) * 2013-11-08 2016-06-22 库卡系统有限责任公司 检测装置和检测方法
CN105798907A (zh) * 2015-01-21 2016-07-27 发那科株式会社 机器人控制装置以及机器人系统

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373747A (en) 1991-03-30 1994-12-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Robot hand and robot
US5542036A (en) * 1994-07-05 1996-07-30 General Electric Company Implicit modeling of swept volumes and swept surfaces
WO1997010080A1 (fr) * 1995-09-14 1997-03-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Unite d'enseignement pour robots
JPH11231925A (ja) 1998-02-10 1999-08-27 Yaskawa Electric Corp ダイレクトティーチング用ロボットの手先
DE19943318A1 (de) 1999-09-10 2001-03-22 Charalambos Tassakos Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen der Position von Bahnpunkten einer Trajektorie
US7768549B2 (en) * 2001-06-08 2010-08-03 Honeywell International Inc. Machine safety system with mutual exclusion zone
DE10162412A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-10 Kuka Roboter Gmbh Einrichtung und Verfahren zum Sichern von Vorrichtungen mit frei im Raum beweglichen Teilen
US7027031B2 (en) * 2002-02-07 2006-04-11 Gifu University Touch sense interface and method for controlling touch sense interface
US7272456B2 (en) * 2003-01-24 2007-09-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Position based machine control in an industrial automation environment
EP1460497B1 (en) * 2003-02-12 2012-11-14 Omron Corporation Safety controller
DE102004041821A1 (de) * 2004-08-27 2006-03-16 Abb Research Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Sicherung eines maschinell gesteuerten Handhabungsgerätes
DE102004043514A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-09 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer sicherheitsrelevanten Funktion einer Maschine
JP3927994B2 (ja) * 2004-10-19 2007-06-13 松下電器産業株式会社 ロボット装置
JP2009090403A (ja) 2007-10-05 2009-04-30 Fanuc Ltd ロボット動作範囲設定装置
EP2230054A4 (en) 2007-12-07 2011-11-09 Yaskawa Denki Seisakusho Kk ROBOT MOTION CONTROL METHOD, ROBOT SYSTEM, AND ROBOT MOTION CONTROL DEVICE
JP4730440B2 (ja) * 2009-01-01 2011-07-20 ソニー株式会社 軌道計画装置及び軌道計画方法、並びにコンピューター・プログラム
JP4648486B2 (ja) * 2009-01-26 2011-03-09 ファナック株式会社 人間とロボットとの協調動作領域を有する生産システム
US8415609B2 (en) * 2009-01-31 2013-04-09 Keyence Corporation Safety photoelectric switch
DE102009051150A1 (de) 2009-02-04 2010-08-19 Sms Siemag Aktiengesellschaft Roboter mit variablem Schutzbereich
US8255079B2 (en) 2009-09-22 2012-08-28 GM Global Technology Operations LLC Human grasp assist device and method of use
CN102448681B (zh) * 2009-12-28 2014-09-10 松下电器产业株式会社 动作空间提示装置、动作空间提示方法以及程序
JP4951722B2 (ja) * 2010-07-27 2012-06-13 パナソニック株式会社 移動経路探索装置および移動経路探索方法
JP4991023B2 (ja) * 2010-11-12 2012-08-01 パナソニック株式会社 移動経路探索装置および移動経路探索方法
DE102010063214A1 (de) * 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Sicherungseinrichtung für eine Handhabungsvorrichtung, insbesondere einen Industrieroboter, sowie Verfahren zum Betreiben der Sicherungseinrichtung
JP5180414B2 (ja) 2011-01-27 2013-04-10 パナソニック株式会社 ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアーム制御プログラム、並びに、集積電子回路
DE102012102236A1 (de) * 2012-03-16 2013-09-19 Pilz Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Absichern eines gefährlichen Arbeitsbereichs einer automatisiert arbeitenden Maschine
US8996167B2 (en) 2012-06-21 2015-03-31 Rethink Robotics, Inc. User interfaces for robot training
US9694497B2 (en) * 2012-07-10 2017-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Robot arrangement and method for controlling a robot
US9226796B2 (en) * 2012-08-03 2016-01-05 Stryker Corporation Method for detecting a disturbance as an energy applicator of a surgical instrument traverses a cutting path
US9804576B2 (en) * 2013-02-27 2017-10-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Recognition-based industrial automation control with position and derivative decision reference
JP5668770B2 (ja) 2013-03-15 2015-02-12 株式会社安川電機 ロボットシステム、及び、ロボットシステムの制御方法
CN103170973B (zh) 2013-03-28 2015-03-11 上海理工大学 人机协作装置及实现人机协作的方法
EP2824522B1 (en) * 2013-05-06 2017-11-29 ABB Schweiz AG Human safety provision in mobile automation environments
CN103386684B (zh) 2013-08-21 2016-02-24 福州大学 一种防止机器人产生意外碰撞的装置及设计方法
JP6410022B2 (ja) * 2013-09-06 2018-10-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 マスタスレーブロボットの制御装置及び制御方法、ロボット、マスタスレーブロボットの制御プログラム、並びに、マスタスレーブロボットの制御用集積電子回路
CN103495981A (zh) 2013-09-29 2014-01-08 中山大学 一种基于触觉传感器的机械手
DE202013104860U1 (de) 2013-10-30 2015-02-02 Daimler Ag Arbeitsvorrichtung
US9384880B2 (en) * 2013-11-15 2016-07-05 Technische Universiteit Eindhoven Gravitation compensation using a spherical magnetic spring
US9452531B2 (en) * 2014-02-04 2016-09-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Controlling a robot in the presence of a moving object

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100019372A1 (en) * 2008-07-23 2010-01-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device package and method of fabricating the same
CN104870147A (zh) * 2012-08-31 2015-08-26 睿信科机器人有限公司 机器人安全工作的系统和方法
CN104918756A (zh) * 2012-12-28 2015-09-16 （株）未来机器人 私人机器人
CN105705305A (zh) * 2013-11-08 2016-06-22 库卡系统有限责任公司 检测装置和检测方法
CN105798907A (zh) * 2015-01-21 2016-07-27 发那科株式会社 机器人控制装置以及机器人系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110549329A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 精工爱普生株式会社 控制装置及机器人系统
CN109100988A (zh) * 2018-08-23 2018-12-28 顺德职业技术学院 一种工业机器人协同作业的方法及系统
CN109100988B (zh) * 2018-08-23 2021-02-02 顺德职业技术学院 一种工业机器人协同作业的方法及系统
CN111438680A (zh) * 2020-05-26 2020-07-24 华中科技大学无锡研究院 抬高式机器人导轨

Also Published As

Publication number Publication date
US20180043549A1 (en) 2018-02-15
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