CN109382824B - 用于操作机器人的方法和机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作机器人的方法(6)以及相应地操作的机器人系统。作为所述方法(6)的一部分，在机器人处于扭矩调节操作模式(4)时，确定机器人的当前位置和机器人的目标位置之间的差异是否超过了预定阈值。如果所述差异超过了所述阈值，则确定机器人根据模型在所述目标位置之前达到的、预测的基于模型的中间状态，其中，机器人在所述中间状态下的速度低于预定速度阈值。当机器人达到所述中间状态时，将机器人从扭矩调节操作模式(4)自动切换到位置调节操作模式(3)。然后，机器人在位置调节操作模式(3)下移动到所述目标位置。

Description

用于操作机器人的方法和机器人系统

技术领域

本发明涉及一种用于操作机器人的方法以及可以相应地操作的机器人系统。

背景技术

可以以不同的操作模式、例如位置调节操作模块和扭矩调节操作模式来操作机器人是机器人领域的公知常识。这些不同的模式或者方法中的每一个具有特定的优点和应用。位置调节或者位置调节的机器人一般提供较高的位置精度，并且通常相对于干扰是鲁棒的。然而，不适合用于抓取或者连接零部件或者预定路径的力调节跟踪。虽然扭矩调节或者扭矩调节的机器人通过调节或者控制的力的扭矩或转矩解决了这些问题，但是其继而提供较低的位置精度。扭矩调节的机器人也不利地易于发生位置漂移，特别是在低稳定性设置下，并且对于干扰，它们可能尤其易受位置误差影响。纯扭矩调节的机器人不能被准确并且可靠地定位，以抓取物体、例如零部件。另一方面，纯位置调节的机器人不能在没有物体或零部件的准确形状和朝向的不切实际地准确的知识的情况下可靠地无破坏地抓取物体或者零部件。因此，需要一种混合解决方案。

在传统方法中，在位置调节操作模式下将机器人移动到零部件上方的位置。然后，为了实际抓取零部件，仅在机器人达到完全静止或者停止之后，将机器人切换为扭矩调节操作模式。因此，传统方法在复杂任务所需的时钟周期或者周期时间方面的成本可能很高，或者在机器人未或者无法达到完全停止的情况下可能在任务期间禁止使用或者切换为相应地最佳的操作模式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，使得能够在机器人的不同的操作模式之间进行更灵活的切换。

上述技术问题通过本发明的特征来实现。在下面的描述和附图中指出了本发明的有利实施例与适宜的扩展。

根据本发明的方法涉及操作机器人。作为该方法的一部分，在机器人处于扭矩调节操作模式时，确定机器人的当前位置或姿势和机器人的目标位置或姿势之间的差异是否超过了预定阈值。在、特别是仅在所述差异超过了所述阈值的情况下，确定机器人根据模型在所述目标位置之前达到的、预测的基于模型的中间状态，其中，机器人在所述中间状态下的速度低于预定速度阈值。当机器人达到所述中间状态时，将机器人从扭矩调节操作模式自动切换到位置调节操作模式。然后，机器人在位置调节操作模式下移动到所述目标位置。

机器人例如可以是工业机器人、轻型机器人或者由机器人移动的工具或设备。这意味着，就本发明而言，就像例如通过机器人手臂保持或者安装并且由机器人手臂移动的C形臂X射线设备一样，在生产技术中使用的工业机器人应当视为机器人。

就本发明而言，机器人的位置或姿势、速度和/或状态可以是指机器人整体或者机器人的任意部分或区段、例如端部执行器的对应的参数或者值。姿势应当理解为机器人或其特定部分的位置和朝向的组合。机器人的状态例如可以是指或者特征在于机器人的位置、机器人的一个或多个关节位置或关节参数、朝向和/或速度或速率。

为了实现机器人的可操纵性和灵活应用，机器人优选可以包括至少一个机器人手臂或操纵器，其继而可以包括通过各个关节连接的多个环节。优选机器人可以具有多个、特别是至少六个自由度(DOF)，其可以对应于机器人或其操纵器的关节或轴。

为了能够确定当前位置和目标位置之间的差异，可以连续监视、模型化和/或模拟当前位置。为此，机器人可以包括一个或多个力传感器和/或扭矩传感器，其可以提供传感器数据作为确定当前位置的基础。还可以将发送到机器人的控制信号和/或机器人的驱动器的状态、即机器人消耗的驱动功率或引擎输出计算在内，以便确定当前位置和/或当前位置和目标位置之间的差异。

为了确定中间状态，可以使用机器人的完全的完整模型对机器人的运动进行建模，或者可以使用简化模型。简化模型可以有利地更快和/或以较少的计算工作量进行处理或评估，因此使得能够实时地应用当前描述的方法。由于机器人的速度是确定或选择中间状态时的主要因素，因此在仍然使得简化模型能够提供足够的数据用于确定中间状态的同时，可能不需要完整模型的其它因素或参数或者可以较不准确地对完整模型的其它因素或参数进行建模。如果例如机器人的加速度相对低，则以较低的精度确定中间状态或者机器人达到所确定的中间状态的对应的时间点可能对于根据本发明的方法工作就足够了。确定中间状态例如可以包括在机器人的不同的预定中途点(waypoint)之间和/或在对应的状态之间进行插值。也可以对机器人的当前状态和/或一个或多个过去的状态和/或导致当前位置的运动进行外插，以确定或者预测中间状态。

在一般场景中，在机器人处于扭矩调节操作模式下时，机器人或者机器人的当前位置可能以逐渐减小的幅值在目标位置或目标轨迹周围振荡。因为这，机器人可能花费相当量的时间在目标位置处或者附近达到静止状态，就像例如为了抓取或者操纵目标对象、例如零部件所需要的。通过在机器人到达相应的目标位置之前，也就是说在机器人例如仍然在目标位置周围振荡时，从扭矩调节操作模式切换到位置调节操作模式，本发明使得机器人能够在更短的时间内和/或以提高的位置精度达到静止状态或者到达目标位置。可以是这种情况，因为在位置调节操作模式下将机器人从其在中间状态下的位置移动到目标位置，能够有利地防止在目标位置周围进一步振荡或者冲过目标位置。本发明的一个特别的优点是，这可以在没有任何负面影响或者不切实际的工作量的情况下实现，因为中间状态以如下方式确定或者选择：因为机器人的对应的速度低于速度阈值，因此操作模式之间的切换可以平滑地进行。

在本发明的一个有利扩展中，使用平均轮廓误差、特别是机器人在位置调节操作模式下的轮廓误差作为阈值。例如可以通过由制造商进行测试来预先确定平均轮廓误差。换句话说，平均轮廓误差可以作为已知值或输入和/或作为机器人的规范的一部分来提供。使用平均轮廓误差作为阈值可以是有利的，因为当操作机器人时原本就需要考虑对应的容差。如果当前位置和目标位置之间的差异小于平均轮廓误差，则一般可以没有问题地在不同的操作模式之间切换机器人，因为甚至仅预期，位置更准确的位置调节操作模式以由轮廓误差定义的精度将机器人定位在目标位置处。然而，如果当前位置和目标位置之间的差异超过了平均轮廓误差，则切换到位置调节操作模式可以使瞬时位置误差减小。

在本发明的一个有利扩展中，机器人也被设置为比在扭矩调节操作模式下或者在切换到位置调节操作模式时所使用的更高的稳定性(stiffness)设置。这意为，如果并且当机器人在位置调节操作模式下操作时，机器人的稳定性与如果并且当机器人在扭矩调节操作模式下操作时机器人的稳定性相比更高。稳定性的改变和操作模式之间的切换可能同时发生。然而，稳定性的改变可以特别是在单独的控制命令的执行的时间尺度上在操作模式之间的切换之前或之后发生。机器人在位置调节操作模式下的更高的稳定性或稳定性设置可以有利地提高位置精度和相对于干扰的鲁棒性，从而可以更快和/或更准确地达到目标位置和/或更准确地保持目标位置。

在本发明的一个有利扩展中，基于机器人在所述当前位置和所述目标位置之间的运动的插值确定所述中间状态。可以有利的是，考虑机器人跟随以到达当前位置的机器人的路径。为了进行更准确并且可靠的插值，可以考虑限制或定义机器人的可能的运动或移动的预定约束。如果例如机器人当前正在移动远离目标位置，则其无法在没有减速阶段的情况下瞬间改变其方向并且在相反的方向上朝向目标位置移动。这里，例如可以考虑机器人的驱动功率和/或机器人当前携带的负载的质量。

插值可以视为机器人或者其运动的简化模型。然而，一般可以比机器人的完整模型更快并且更容易地计算两个固定或已知点之间的插值，并且可以评价其周围。由于不一定需要准确地知道中间状态或者机器人在中间状态下的速度(只要保证机器人在中间状态下的速度低于预定速度阈值)，因此使用更快并且更容易计算的插值来确定中间状态可以有利地使得能够甚至在时间约束或者时间敏感的情形下和/或当机器人或者机器人作为一部分的机器人系统仅具有有限的计算能力时应用在此描述的方法。

在本发明的一个有利扩展中，依据提供的优化标准调整和/或从多个预定模型中选择用于确定所述中间状态的模型。不同的调整或者模型可以表示用于操作机器人或者用于将机器人移动或引导到目标位置的不同的策略。每个策略可以关注不同的目标和/或约束或者针对不同的目标和/或约束进行优化。这可以有利地允许在不同的情形、场景或者使用情况下使用在此描述的方法。尤其有利的优化标准可以是机器人运动的最大化笛卡尔定位精度、轴空间上的最大化精度、到目标位置的收敛的最大化速率和/或最小化加加速度(jerk)值。

优化标准、因此要在特定情形或者实例中使用的对应的调整或者模型可以是预先确定的。然后，其可以例如依据机器人正在进行的任务或操作的类型作为机器人或者机器人或对应的机器人系统的控制单元的输入来提供。然而，也可以例如依据当前位置和目标位置之间的差异的测量值和/或加加速度值和/或依据测量或计算的到目标位置的收敛速率，动态地在机器人的操作期间确定或选择优化标准和/或对应的调整和/或模型。

轴空间是抽象空间，其维度可以对应于机器人的不同的轴的旋转和/或平移位置或者机器人的对应的部分、例如操纵器的对应的环节关于机器人的不同的轴的不同的旋转和/或平移位置。

在将位置精度和/或轴空间上的精度最大化不言而喻是有利的同时，将到目标位置的收敛速率最大化可以有利地加速机器人的当前任务的执行时间，而将加加速度值最小化可以有利地例如通过降低使敏感物品或负载损坏的风险，来改善对敏感物品或负载的处理。

对应于不同的优化标准的不同的调整或模型继而可以对应于、使用或者包括不同的控制或调节策略和/或例如不同的稳定性设置、最大速度、最大加速度、机器人的方向改变的最大速率和/或等。可以采取这些不同的策略和/或设置或者对其进行建模，以用于确定中间状态。这可以使得机器人或者对应的数据处理设备或控制单元能够自动确定或选择最佳策略和/或设置或者设置的集合。这可以保证机器人在目标位置之前达到其速度低于预定速度阈值的中间状态。为此，可以自动评价多个不同的调整、模型、策略和/或设置，并且可以自动比较对应的输出或结果。

然后，可以向控制或调节机器人的控制单元提供确定或选择的调整、模型、策略和/或设置。然后，控制单元可以实现或使用所提供的调整、模型、策略和/或设置，以保证以建模的方式和/或以更高的概率实际达到所预测的中间状态。

然而，也可以基于控制单元当前使用的控制或调节策略和/或模型，和/或基于控制单元和/或机器人的当前设置，调整和/或选择用于确定中间状态的模型。例如可以从控制单元或机器人的对应的存储设备自动取出当前使用的策略、模型和/或设置或者设置的集合。

在本发明的一个有利扩展中，通过在扭矩空间中和在轴空间中对连接所述当前位置与所述目标位置的弹簧进行建模，来对机器人在扭矩调节操作模式下的运动进行建模。然后，将对应于机器人的运动的弹簧的运动的拐点确定为中间状态。弹簧的收缩和扩张可以对机器人在目标位置周围的振荡进行建模。因此，对弹簧进行建模可以提供确定具有合适的条件的中间状态、即机器人的速度低于预定速度阈值的中间状态的简单的实现方式。由于在拐点处弹簧的速度、因此机器人的对应的速度至少在一个方向或维度上实际上为零，因此可以在该点在操作模式之间对机器人进行切换，而不需要用于在机器人的不同的控制器、控制单元和/或控制或调节模型之间传递或变换机器人的当前状态的复杂的传递函数或传递矢量。通过在扭矩空间中以及在轴空间中对弹簧进行建模，可以立即使用机器人在拐点处的当前位置，以使得能够在位置调节操作模式下在没有任何延迟的情况下对机器人进行准确的操作。

在本发明的一个有利扩展中，提供机器人的质量的值和机器人携带的负载的质量的值。为了切换到位置调节操作模式，基于所提供的质量值和在扭矩调节操作模式下测量的扭矩值计算或者求得机器人的当前位置。在已知质量值的情况下，可以容易地将测量的扭矩转换为机器人的当前加速度。然后，可以将该加速度转换为机器人的当前轴位置，由此给出机器人的当前位置或姿势。

机器人可以包括一个或多个扭矩传感器，用于测量扭矩值。可能尤其有利的是，在机器人的每一个关节中或者在机器人的每一个轴处布置至少一个扭矩传感器。负载的质量可以通过机器人的对应的负载传感器来测量，或者其可以作为外部输入来提供。通过基于测量或者从外部提供、因此是实际的值来计算或者求得机器人的当前位置，与通过依赖于一般不考虑所有外部影响、例如由于与外部物体的机械接触而影响机器人的机械应力的机器人的模型或者仿真相比，可以更准确地确定当前位置。可以在位置调节操作模式下用作机器人的起始点的所计算或求得的当前位置的提高的精度或者准确性，继而能够实现机器人在位置调节操作模式下的更高的位置精度，用于达到目标位置。

在本发明的一个有利扩展中，在机器人在位置调节操作模式下到达所述目标位置之后，机器人被切换回扭矩调节操作模式。这意味着，在机器人在扭矩调节模式下的操作时间之间(然后临时)切换到位置调节操作模式可以用于整体上提高位置精度。在机器人的特定任务或子任务可能需要扭矩调节的同时，在扭矩调节操作的相对长的时间段期间可能存在阶段或者时间间隔，在该阶段或者时间间隔的一部分中机器人可以有利地切换到位置调节操作模式。这种切换可以提高平均位置精度和/或减少在整个阶段或时间间隔期间进行或执行的任务或处理的执行时间。

本发明的另一方面是一种机器人系统。根据本发明的机器人系统包括具有多个自由度的机器人、数据处理设备以及控制设备，控制设备用于依据由所述数据处理设备提供的输出数据控制或调节机器人。数据处理设备被配置为确定在机器人处于扭矩调节操作模式时，机器人的当前位置和目标位置之间的差异是否超过了预定阈值。数据处理设备还被配置为确定机器人根据模型在所述目标位置之前达到的、预测的基于模型的中间状态，使得机器人在所述中间状态下的速度低于预定速度阈值。特别是，数据处理设备被配置为，在或者仅在机器人的当前位置和机器人的目标位置之间的差异超过阈值的情况下，确定中间状态。

数据处理设备还可以被配置为确定和/或连续或定期跟踪机器人的当前位置，特别是连续确定或计算当前位置和目标位置之间的差异。数据处理设备可以被配置为作为输出数据向控制设备提供所确定的中间状态。

控制设备被配置为，当机器人达到所述中间状态时，将机器人从扭矩调节操作模式自动切换到位置调节操作模式。控制设备还被配置为在位置调节操作模式下将机器人引导到所述目标位置。

数据处理设备和控制设备或控制单元可以组合或集成到单个集成设备中。

机器人系统、特别是控制设备可以包括多个调节器，用于机器人的不同的操作模式，或者其可以包括不同的算法或模型，用于根据不同的操作模式控制或调节机器人。

机器人系统、特别是数据处理设备和/或控制设备可以各自包括处理单元(CPU)和/或存储介质，其中，相应的存储介质可以包含程序代码或者其一部分，程序代码或者其一部分设计或配置为，在由处理单元执行程序代码时，用于执行按照根据本发明的方法的至少一个实施例的方法。处理单元可以是或者包括一个或多个微处理器和/或计算机芯片。

机器人系统特别是可以被配置为用于执行根据本发明的方法。

这里针对本发明的至少一个方面、也就是说针对方法和机器人系统描述的本发明的实施例和扩展以及相应的优点可以应用于本发明的任意以及所有方面。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面对本发明的优选实施例的描述以及从与本发明有关的附图中得到。先前在说明书中提到的特征和特征组合以及在下面对附图的描述中提到和/或单独在附图中示出的特征和特征组合，不仅可以在相应地指出的组合中、而且可以其它组合中使用或者视为单独的，而不脱离本发明的范围。在附图中，

图1示意性地示出了说明了机器人在不同的操作模式下的不同的行为的图示；以及

图2示意性地示出了说明用于操作机器人的方法的示例性流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出了说明了机器人在不同的操作模式下的不同的行为的图示。该图示的X轴1表示机器人的或者影响机器人的稳定性(stiffness)或者机械应力，而该图示的Y轴2表示机器人的定位误差。该图示的原点、也就是说X轴1和Y轴2上的最小值表示例如在机器人畅通无阻地移动通过空气期间的零定位误差和最小稳定性或机械应力状态。

第一操作域3表示机器人在允许(admittance)控制模式下的行为或者可能的特性。这里，特别是如果机器人的移动不受与外部物体的机械接触的阻碍或者影响，则可以实现机器人的准确定位。随着稳定性的提高，例如当外部物体与机器人接触并且变得越来越难移动时，机器人的最小可实现定位误差或者位置误差增大。

第二操作域4表示在阻抗(impedance)控制模式下操作的机器人的行为或者特性。在这种阻抗控制模式下，机器人显示在与允许控制模式相比时相反的行为或者特性。在阻抗控制模式下，当机器人的移动未受到高稳定性阻碍或者限制时，即当机器人可以随意移动通过空气时，最小可实现定位误差相对大。然而，如果机器人与例如可以限制或者阻止机器人任意漂移的稳定的外部物体接触，则机器人的最小可实现定位误差减小。

在中等稳定性值和中等到高定位误差处，第一操作域3和第二操作域4重叠，意味着当使用这些操作模式中的任意一个时，可以实现或者可以出现机器人的对应的行为或者状态。

该图示中的区域5表示使用目前可获得的机器人控制器或者调节器无法容易地实现的行为、特性或者状态。沿着X轴1的点可以视为表示理论上理想的机器人或者理想的机器人控制或操作模式，因为不管稳定性或者外部接触，都希望实现零定位误差。

由于阻抗控制或扭矩调节操作模式下的位置误差例如可能在几毫米或者甚至厘米的级别，因此可能希望使用允许控制或位置调节操作模式。由于特定应用、例如抓取易破坏的物体或者连接特别是具有复杂形状的零部件可能需要扭矩调节操作模式，因此希望能够在这两个操作模式之间进行切换。

图2示意性地示出了说明了使用扭矩调节操作模式和位置调节操作模式两者来操作机器人的方法的示例性流程图6。在处理步骤S1中，该方法开始。这里，可以激活机器人或者包括机器人、数据处理设备和控制设备的对应的机器人系统。也可以提供或者获取机器人的任务和目标位置。

对于所描述的示例，该方法在机器人在扭矩调节操作模式下操作的情况下开始。在该点，对机器人的当前位置的连续监视可以被激活或者已经是活动的。该监视可以在下面的处理步骤期间保持活动。

对于当前示例，机器人可以是具有如下任务的工业机器人：抓取来自供应源的齿轮、将其移动到目标位置并且从那里将其组装到齿轮机构中。然后，在下面的任务周期中，机器人经由目标位置移动回到供应源，以从供应源抓取下一个齿轮。

在处理步骤S2中，确定机器人、特别是机器人的端部执行器的当前位置或姿势和目标位置或姿势之间的差异。这例如可以通过简单的比较来进行。

在处理步骤S3中，确定当前位置和目标位置之间的差异是否大于预定阈值。如由循环7所指示的，处理步骤S2和S3可以连续或定期地执行或重复。

如果当前位置和目标位置之间的差异大于阈值，则该方法移动到处理步骤S4。这里，基于对应的模型或者插值确定在目标位置之前机器人将或者至少可以达到的中间状态。对中间状态的约束是机器人在中间状态下的速度必须低于预定速度阈值。

为了使机器人能够容易、准确并且可靠地从供应源抓取或者拾取齿轮并且组装齿轮机构，可以使用使位置精度最大的模型、策略和/或设置。也可以有利的是，在该方法的下面的步骤中使用使得最大速率能够收敛到目标位置的模型、策略和/或设置，以提高机器人的效率。

当机器人达到所确定的中间状态时，在处理步骤S5中从扭矩调节操作模式自动切换为位置调节操作模式。

然后，在处理步骤S6中，机器人在位置调节操作模式下自动移动到目标位置。这使得能够尤其是快速地补偿在机器人先前的扭矩调节操作期间无法可靠地避免的机器人的位置误差。

例如可以在将当前输送的齿轮组装到齿轮机构中之后，可以快速并且准确地使或者引导机器人到达目标位置。将机器人准确地定位在目标位置可以有利地保证机器人不会在其返回到供应源的路径上无意地与任意外部物体碰撞，因为其从准确地已知的位置、即目标位置开始。

然后，机器人例如可以移动到齿轮供应源。在那里，在可选的处理步骤S7中，其可以自动切换或者被切换回扭矩调节操作模式，以便使得能够从供应源非破坏性地抓取下一个齿轮。从位置调节操作模式切换到扭矩调节操作模式与在从扭矩调节操作模式到位置调节操作模式的相反的方向上进行切换相比可以更容易地进行。是这种情况，因为在位置调节操作模式下，机器人已经准确并且可靠地位于其相应的目标位置处或者其相应的预期或者目标路径上。

Claims (10)

1.一种用于操作机器人的方法(6)，其中，

-在机器人处于扭矩调节操作模式(4)时，确定(S3)机器人的当前位置和机器人的目标位置之间的差异是否超过了预定阈值，

-通过在扭矩空间中和在轴空间中对连接所述当前位置与所述目标位置的弹簧进行建模，来对机器人在扭矩调节操作模式(4)下的运动进行建模，

-如果所述差异超过了所述阈值，则确定(S4)机器人根据模型在所述目标位置之前达到的、预测的基于模型的中间状态，其中，机器人在所述中间状态下的速度低于预定速度阈值，

-当机器人达到所述中间状态时，将机器人从扭矩调节操作模式(4)自动切换(S5)到位置调节操作模式(3)，以及

-然后，机器人在位置调节操作模式(3)下移动(S6)到所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，使用机器人的平均轮廓误差作为所述阈值。

3.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，在切换到位置调节操作模式(3)的情况下，机器人也被设置为比在扭矩调节操作模式(4)下所使用的更高的稳定性设置。

4.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，基于机器人在所述当前位置和所述目标位置之间的运动的插值确定所述中间状态。

5.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，依据提供的优化标准调整和/或从多个预定模型中选择用于确定所述中间状态的模型。

6.根据权利要求5所述的方法(6)，其特征在于，所述优化标准是机器人运动的最大化笛卡尔定位精度、轴空间上的最大化精度、到目标位置的收敛的最大化速率和/或最小化加加速度值。

7.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，

-将所述弹簧的运动的拐点确定为所述中间状态。

8.根据权利要求1所述的方法(6)，其特征在于，

-提供机器人的质量的值和机器人携带的负载的质量的值，以及

-为了切换到位置调节操作模式(3)，基于所提供的质量值和在扭矩调节操作模式(4)下测量的扭矩值计算机器人的当前位置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(6)，其特征在于，在机器人在位置调节操作模式(3)下到达所述目标位置之后，切换回(S7)扭矩调节操作模式(4)。

10.一种机器人系统，包括：

-具有多个自由度的机器人，

-数据处理设备，以及

-控制设备，用于依据由所述数据处理设备提供的输出数据调节机器人，其中，

-所述数据处理设备被配置为

-确定在机器人处于扭矩调节操作模式(4)时，机器人的当前位置和目标位置之间的差异是否超过了预定阈值，

-通过在扭矩空间中和在轴空间中对连接所述当前位置与所述目标位置的弹簧进行建模，来对机器人在扭矩调节操作模式(4)下的运动进行建模，

-如果所述差异超过了所述阈值，则确定机器人根据模型在所述目标位置之前达到的、预测的基于模型的中间状态，使得机器人在所述中间状态下的速度低于预定速度阈值，以及

-其中，所述控制设备被配置为

-当机器人达到所述中间状态时，将机器人从扭矩调节操作模式(4)自动切换到位置调节操作模式(3)，以及

-在位置调节操作模式(3)下将机器人引导到所述目标位置。

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