CN110891741A - 对机器人单元的控制 - Google Patents
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Abstract
一种根据本发明的用于控制具有至少一个机器人的机器人单元的方法，包括以下步骤：检测具有至少一个对象(4)的对象组的姿势数据(xs)，该姿势数据具有第一时间间隔(Τ1)；基于检测到的姿势数据，确定对象组的修改后的姿势数据(y)，所述修改后的姿势数据具有第二时间间隔(T2)，所述第二时间间隔小于或大于第一时间间隔，或等于第一时间间隔；基于所述修改后的姿势数据控制机器人单元。
Description
技术领域
本发明涉及到用于控制机器人单元的一种方法和一种系统，该机器人单元具有至少一个机器人，本发明还涉及一种具有所述系统的设施和一种用于执行所述方法的计算机程序产品。
背景技术
从企业内部实践已知，例如借助于照相机来检测对象的位置，并基于所检测到的位置来控制机器人，例如跟随对象、躲避对象、接受对象等。
在此，所检测到的位置所在的时间间隔通常大于用于控制机器人的调节周期。
因此，根据企业内部实践，为了基于所检测到的对象的位置来控制机器人，首先要基于所检测到的对象的位置来确定机器人目标位置(例如通过相应的反向运动学等)，并且随后在机器人目标位置之间基于机器人控制器的调节周期进行(精细的)内插。
发明内容
本发明的目的在于改善对具有至少一个机器人的机器人单元的控制。
本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的方法来实现。权利要求12至14请求保护用于执行本文所述方法的一种系统或一种计算机程序产品或者一种具有机器人单元和在此描述的用于根据在此描述的方法控制机器人单元的系统的设施。从属权利要求给出了优选的扩展方案。
根据本发明的一种实施方式，机器人单元具有一个或多个机器人，在一种扩展方案中，其中的一个或多个机器人(分别)具有至少三个、特别是至少六个、特别是至少七个、特别是马达致动的轴或关节、特别是转动轴或转动关节。
根据本发明的一种实施方式，用于控制该机器人单元的方法包括以下特别是周期性重复的和/或顺序执行的或者说依次执行的步骤：
-特别是借助于至少一个(第一)传感器，检测具有一个或多个对象的对象组的(第一)姿势数据，其中，该检测到的姿势数据具有特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第一时间间隔；
-基于或取决于、特别是由所检测到的(第一)姿势数据，确定对象组的修改后的(第一)姿势数据，该姿势数据具有特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第二时间间隔，在一种实施方式中，该第二时间间隔比第一时间间隔小或大最高20倍，特别是最高2倍，在一种实施方式中为至少2倍、特别是至少10倍和/或最高200倍、特别是最高120倍，或者等于第一时间间隔；和
-基于修改后的(第一)姿势数据，控制机器人单元，特别是确定、命令和/或驶向机器人单元的目标位置、特别是其机器人的目标位置或者其中的一个或多个机器人的目标位置，特别是使机器人单元跟随、接受和/或躲避一个或多个对象，其中，为了更紧凑地说明，也将对机器人单元的一个或多个机器人的调节称为控制。在一种扩展方案中，基于修改后的姿势数据对机器人单元的控制包括：将修改后的姿势数据与(相对于对象组预先设定、特别是定义的)操纵规范、特别是轨迹等叠加，特别是驶过关于或者相对于通过修改后的姿势数据确定了姿势的对象的轨迹。
因此，在一种实施方式中，不再首先基于检测到的姿势数据确定机器人目标位置，然后才或仅在此之后才在机器人目标位置之间或在机器人单元的轴空间或关节空间中进行(精细的)内插，而是以更高的(采样)速率提供已修改的姿势数据或用于控制。
由此，在一种实施方式中，可以减小、优选地避免由于迟到的或者说延迟的精细内插而只有在或者说仅在机器人的轴空间中才产生的一个或多个缺点，例如噪声、不连续性、轴鸣叫、抖动、延迟等。
小于第一时间间隔的第二时间间隔对应于狭义上的精细内插或外插。由此，特别是可以将(检测或检测到的)姿势数据的慢采样速率有利地与较短的控制或调节周期相结合。例如，可以有利地将50Hz照相机的约20ms的第一时间间隔通过半图方法与1ms的控制或调节参考周期相结合。在一种实施方式中，通过等于第一时间间隔的第二时间间隔，可以有利地实现(更)平滑的信号，特别是即使在结合失败
的情况下也能够采用有利的速度确定和/或预先计算。在一种实施方式中，通过大于第一时间间隔的第二时间间隔，可以将(检测或检测到)姿势数据的更快的采样速率与更慢的控制或调节周期相结合。在一种优选的实施方式中，所检测到的姿势数据的第一时间间隔除以修改后的姿势数据的第二时间间隔的商至少为0.9，优选至少为1，特别是至少为1.1和/或最高为120，这在本发明中也被概括为(精细)内插。相应地，在一种优选的实施方式中，第二时间间隔小于或等于第一时间间隔，或者最多与第一时间间隔一样大，在一种扩展方案中，(真实地)小于第一时间间隔。
在一种实施方式中，通过根据本发明将(精细)内插至少部分地移位到对象的姿势的空间中，可以特别有利地将同时检测到的不同的姿势数据，特别是由不同的传感器特别是以不同的时间间隔检测到的姿势数据用于机器人单元的控制，特别是合并，特别是叠加，和/或传输到用于控制机器人单元的控制器。
相应地，在一种实施方式中，该方法包括以下步骤：
-特别是借助于至少一个附加的传感器，时间上并行地或与对(第一)姿势数据的检测一起地，检测对象组的、在一种实施方式中为对象组的相同的和/或不同的对象的另外的姿势数据，在此，该检测到的另外的姿势数据具有另外的、特别是相同的或另一个特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第一时间间隔；
-基于或根据、特别是由该检测到的另外的姿势数据，确定对象组的另外的修改后的姿势数据，它们具有另外的、特别是相同的或另一个特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第二时间间隔，该第二时间间隔小于或大于另外的第一时间间隔或等于该另外的第一时间间隔；
-(也)基于该另外的修改后的姿势数据，控制机器人单元，特别是确定、命令和/或驶向机器人单元的目标位置，特别是机器人单元的相同的和/或不同的机器人的目标位置，在一种扩展方案中，该另外的修改后的姿势数据具有与(第一)修改后的姿势数据相同或不同的时钟速率和/或相位(Phasenlager)。
在一种优选的实施方式中，将另外的检测到的姿势数据的另外的第一时间间隔除以另外的修改后的姿势数据的另外的第二时间间隔的商至少为0.9，优选至少为1，特别是至少为1.1，和/或最高为120。相应地，在一种优选的实施方式中，另外的第二时间间隔小于或等于另外的第一时间间隔，或者最多与另外的第一时间间隔一样大，在一种扩展方案中(真实地)小于另外的第一时间间隔。
在一种实施方式中，本发明意义下的对象的姿势取决于相应对象的特别是相对于机器人单元和/或环境或者说(笛卡尔)空间中的特别是笛卡尔和/或一维、二维或三维的位置和/或方向、特别是角度调节，其可以特别是描述或说明该位置和/或方向，特别是该位置和/或方向。
相应地，在一种实施方式中，(第一和/或另外的)检测到的姿势数据和/或(第一和/或另外的)修改后的姿势数据特别是也或者仅取决于对象组、特别对象组的一个或多个对象，特别是相对于机器人单元和/或环境或者说在(笛卡尔)空间中，特别是笛卡尔的和/或一维、二维或三维的位置和/或方向，其可以特别是描述或说明该位置和/或方向，特别是该位置和/或方向。
令人惊讶的是，所述的至少部分(精细)内插已经允许在检测到的对象的方向或角位置或角度调节的空间中(也)实现了对机器人的特别有利的控制。
在一种扩展方案中，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据如下地或者说按照如下的条件被确定为：使对象组或对象组的一个或多个对象在(第一或另外的)修改后的姿势数据之间的空间中的特别是(绝对)转动(分别)为最小或变得最小。
如图1中示例性示出的那样，如果考虑特定于对象的坐标系K和在图1中围绕其中心点以双点划线示出的球体，则在相应的对象4转动时，该坐标系的或其轴的穿过球体的穿透点描述了球体上的轨迹b，其长度代表对象转动的量度。
相应地，在一种扩展方案中，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据如下地或者说按照如下的条件被确定为：使得该轨迹(长度)最小化或变得最小，或者说位于球体的大圆上，或者说特定于对象的坐标系穿过球体的穿透点围绕球体的中心点在球体的大圆上运动。
由此，在一种实施方式中，可以减小、优选地避免了所述根据(第一或另外的修改后的)姿势数据来控制的机器人单元的意外行为，特别是不期望的摇晃。
为此，(第一和/或另外的)检测到的姿势数据和/或(第一和/或另外的)修改后的姿势数据可以特别是具有四元数，特别可以是四元数。
附加地或替代地，在一种实施方式中，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据是(被选择为)：它们的特别是第一时间导数特别是直接地或者即时地描述或说明了对象组的、特别是一个或多个对象的特别是绝对的角速度，例如特别是在四元数的情况下，相对于例如EULER角度或KARDAN角度的时间导数。
由此，在一种实施方式中，可以实现前面所述的最小转动或最小轨迹或大圆和/或有利地缩短计算时间。
四元数对于本领域技术人员而言已知地用于描述方向或方向变化或转动，因此不对其做进一步的说明。如果(第一或另外的)检测到的姿势数据不存在于四元数表示中，则在一种实施方式中，为了或者在确定(第一或另外的)修改后的姿势数据时，将其变换为四元数表示，在一种实施方式中，例如从利用EULER或KARDAN角度的表示变换为四元数表示，正如在用于检测方向的传感器中常见的那样。
在一种实施方式中，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据如下地或者说按照如下的条件被确定为：其满足近似(第一或另外的)检测到的姿势数据的函数，特别是分段定义的多项式，特别是三阶的多项式，或者通过该多项式来描述，该函数特别是穿过(第一或另外的)检测到的姿势数据和/或特别是利用线性内插在相继的(第一或另外的)检测到的姿势数据之间所确定的支撑点延伸。
由此，在一种实施方式中，特别是通过在(相应的)第二时间间隔中对该函数的采样或分析，可以特别有利地确定修改后的姿势数据。
在一种扩展方案中，该函数在支撑点上具有预先设定的、特别是通过在相继的检测到的姿势数据、特别是通过在这些姿势数据之间的线性内插所确定的(时间)导数，在一种实施方式中，该导数说明了对象组的平移速度和/或转动速度、特别是(绝对)角速度。附加地或替代地，在一种扩展方案中，所述被分段定义的多项式在其过渡点上具有相同的导数。
由此，在一种实施方式中，可以确定特别有利的修改后的姿势数据，这些姿势数据特别是具有(至少C1连续的)曲线，和/或特别是由此减少了不期望的驱动鸣叫和/或能够进行更好的分析。
在一种实施方式中，借助于一次或多次滤波或者说一个或多个滤波级、特别是低通滤波或低通滤波级、特别是(第一或另外的)检测到的修改后的姿势数据，确定(第一和/或另外的)修改后的姿势数据。
由此，在一种实施方式中，可以确定有利的修改的姿势数据，特别是使其平滑和/或减小测量误差、特别是测量噪声。
在一种实施方式中，当或者由于在特别是预先设定的追随时间内缺乏(第一和/或另外的)检测到的姿势数据，修改后的或另外的修改后的姿势数据如下地或者说按照如下的条件被确定为：使得对象组的特别是相对于机器人单元和/或环境或在(笛卡尔)空间中的特别是平移速度和/或转动速度、特别是(绝对)角速度在这些修改后的姿势数据之间是恒定的或者说被保持。
由此，在一种实施方式中，可以有利地补偿在检测姿势数据和/或其传输过程中的时间延迟。
附加地或替代地，在一种实施方式中，当或者由于在特别是预先给定的中断时间(在一种扩展方案中，该中断时间大于追随时间)内缺乏(第一和/或另外的)检测到的姿势数据，停止基于修改后的或另外的修改后的姿势数据对机器人单元的控制和/或发出警告。
由此，在一种实施方式中，可以有利地对姿势数据检测和/或其传输过程中的过度时间延迟作出响应，和/或减少由此引起的对机器人单元的不正确控制的危险。
在一种实施方式中，借助于一个或多个特别是无接触的和/或光学的(第一或附加的)传感器、特别是(相应的)一个或多个特别是特定于环境或机器人的照相机，特别是借助于图像处理装置，检测对象组的(第一和/或另外的)姿势数据。
附加地或替代地，在一种实施方式中，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据被传输给控制器，在一种扩展方案中是通过网络、特别是因特网和/或LAN、特别是WLAN和/或云来传输给控制器，该控制器控制机器人单元或其一个或多个机器人，特别是基于该(第一和/或另外的)修改后的姿势数据确定、命令和/或驶向机器人单元、特别是其一个或多个机器人的目标位置，特别是使机器人单元跟随、接受和/或躲避一个或多个对象，或者特别是硬件技术和/或软件技术地、特别是编程技术地被设计或被用于此目的。
类似地，(第一和/或另外的)修改后的姿势数据也可以至少部分地被分散地确定或者说在多个计算机上和/或在机器人控制器中被确定。
由此，在一种实施方式中，可以特别有利地、特别是无干扰地、精确地和/或快速地检测姿势数据，和/或特别有利地执行(精细)内插在对象的姿势的空间中的至少部分位移和/或对第一和另外的修改后的姿势数据的叠加。
如已经提到的，在一种实施方式中，基于修改后的姿势数据和/或另外的修改后的姿势数据控制机器人单元可以包括将该姿势数据与操纵规范、特别是轨迹等进行组合、特别是叠加，特别可以是将该姿势数据与操纵规范、特别是轨迹等进行组合、特别是叠加，该操纵规范、特别是轨迹等相对于对象组、特别是其一个或多个对象被预先给定、特别是限定(“与对象组有关的操纵规范”)，例如机器人单元驶过关于或者说相对于对象组而预先给定的轨迹。
根据本发明的一种实施方式，一种用于控制机器人单元的系统，特别是硬件技术和/或软件技术地、特别是编程技术地被设计用于执行在此所述的方法，和/或(至少)具有：
-用于基于或取决于所检测到的对象组的(第一)姿势数据来确定具有一个或多个对象的对象组的修改后的(第一)姿势数据以控制机器人单元的装置，该修改后的(第一)姿势数据具有特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第二时间间隔，其中，该第二时间间隔小于或大于检测到的姿势数据的第一时间间隔或者等于检测到的姿势数据的第一时间间隔。
在一种实施方式中，该系统具有：
-用于检测对象组的(第一)姿势数据的装置，其中，所检测到的姿势数据具有特别是最小的、最大的和/或中间的或平均的第一时间间隔；和/或-用于基于修改后的(第一)姿势数据控制机器人单元，特别是确定、命令和/或驶向机器人单元、特别是其一个或多个机器人的目标位置，特别是使机器人单元跟随、接受和/或躲避一个或多个对象的装置。
附加地或替代地，在一种实施方式中，该系统或者说其装置包括：
用于时间上并行于检测(第一)姿势数据地，特别是借助于至少一个附加的传感器，检测对象组的另外的姿势数据的装置，该另外的姿势数据具有另外的第一时间间隔；
和/或用于基于该检测到的另外的姿势数据确定对象组的另外的修改后的姿势数据，该另外的修改后的姿势数据具有另外的第二时间间隔，该另外的第二时间间隔小于或大于另外的第一时间间隔或者等于该另外的第一时间间隔；和/或
用于基于另外的修改后的姿势数据控制机器人单元的装置；
用于将修改后的姿势数据和/或另外的修改后的姿势数据确定为使得对象组在修改后的姿势数据之间的空间中的转动最小化的装置；和/或
用于将修改后的姿势数据和/或另外的修改后的姿势数据确定为使其满足近似检测到的姿势数据的函数的装置，该函数特别是分段定义的多项式、特别是三阶的多项式，该函数特别是穿过检测到的姿势数据和/或在相继检测到的姿势数据之间的支撑点延伸；和/或
用于借助于至少一次滤波来确定修改后的姿势数据和/或另外的修改后的姿势数据的装置；和/或
用于在追随时间内在缺乏检测到的姿势数据的情况下将修改后的姿势数据确定为使得对象组在修改后的姿势数据之间的空间中的速度恒定的装置；和/或
用于在追随时间内在缺乏检测到的姿势数据的情况下停止基于修改后的姿势数据对机器人单元的控制和/或发出警告的装置；和/或
用于借助于至少一个特别是无接触的和/或光学的传感器检测对象组的(第一和/或另外的)姿势数据的装置；和/或
用于将(第一和/或另外的)修改后的姿势数据传输给用于控制机器人单元的控制器的装置；和/或
用于将修改后的姿势数据和/或另外的修改后的姿势数据与相对于对象组的操纵规范进行组合、特别是叠加以控制机器人单元的装置。
本发明意义下的装置可以硬件技术和/或软件技术地构成，特别是具有：优选与存储系统和/或总线系统进行数据连接或信号连接的处理单元，特别是数字处理单元，尤其是微处理器单元(CPU)；和/或一个或多个程序或程序模块。为此，CPU可以被设计为：执行被实现为存储在存储系统中的程序的指令；从数据总线采集输入信号，和/或将输出信号发送至数据总线。存储系统可以具有一个或多个特别是不同的存储介质，特别是光学的、磁的、固体的和/或其他非易失性的介质。程序可以是这样的：其能够体现或者说执行在此所述的方法，从而使得CPU能够执行该方法的步骤，并由此特别是能够控制机器人单元。在一种实施方式中，计算机程序产品可以具有特别是非易失性的、用于存储程序的存储介质或者具有其上存储有程序的存储介质，其中，执行该程序能够使得系统或控制器、特别是计算机执行在此所述的方法或该方法的一个或多个步骤。
在一种实施方式中，所述方法的一个或多个、特别是所有步骤被完全或部分自动化地执行，特别是通过所述系统或其装置来执行。
附图说明
其它的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。为此局部示意性地示出了：
图1：根据本发明的一种实施方式的机器人单元，其具有机器人和用于控制机器人的系统；
图2：检测到的和修改后的姿势数据；
图3：根据本发明的一种实施方式的用于控制机器人的方法。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一种实施方式的机器人单元，其具有机器人1和用于控制机器人1的系统。
该系统包括机器人控制器2和与之通信的检测和处理装置30，该检测和处理装置用于检测对象4的姿势数据并具有照相机31。
检测和处理装置30借助于照相机31来检测(第一)姿势数据xS，该姿势数据描述了对象4在时间t1、t5、t9时的三维笛卡尔位置和方向，在图1中仅示例性地示出了一个对象，并且姿势数据在图2中以实心矩形来表示。
相应地，这些第一姿势数据xS具有第一时间间隔T1，其在本实施例中是恒定的并且对应于照相机31或检测和处理装置30的采样或分析速率。检测到的姿势数据描述了对象4的方向，必要时是在相应的变换之后以四元数的形式表示。
在步骤S90中，照相机31检测对象4的姿势(见图3)。在步骤S100中，检测和处理装置30检查，自从照相机31接收到最后一次检测到的姿势以来是否已经经过了预先给定的中断时间。
如果是这种情况(S100：“Y”)，即，如果在中断时间内缺乏(新)检测到的姿势数据，则在步骤S110中停止基于姿势数据对机器人1的控制并发出警告。
否则(S100：“否”)，检测和处理装置30在步骤S120中检查：自从照相机31接收到最后一次检测到的姿势以来是否经过了预先给定的追随时间。
如果是这种情况(S120：“Y”)，即，如果在追随时间内缺乏(新的)检测到的姿势数据，则以下面参考图2所述的方式在步骤S130中确定修改后的姿势数据y(t)，使得对象4在修改后的姿势数据之间的空间中的平移和旋转速度或者所确定的修改后的姿势数据的时间导数是恒定的，并在步骤S140中基于该修改后的姿势数据来控制机器人1，直至中断时间过去或者在此期间仍然从照相机31接收到新检测到的姿势(S90)。
换句话说，在新检测到的姿势延迟的情况下假设：对象4从上一个支撑点出发以恒定的笛卡尔和(绝对)角速度继续运动，并且基于该假设控制机器人1，直至检测到新的姿势或者到达中断时间为止。
如果照相机31及时地或在追随时间内接收到新检测到的姿势(S120：“N”)，则检测和处理装置30继续执行步骤S150。
在该步骤中，检测和处理装置通过线性内插确定图2中以空的矩形表示的、在新的检测到的姿势与先前检测到的姿势之间的中点上的支撑点xd以及在该支撑点上的速度vd，该速度同样通过线性内插得到或者等于从该支撑点到新的姿势的距离除以相应时间的商。
在图2中示意性示出了这种支撑点xd(t7)，其通过在姿势数据xs(t5)和xs(t9)之间的线性内插产生，如图2中虚线所示，以及在该支撑点上的相应的速度vd(t7)，其根据[xs(t9)-xd(t7)]/(t9-t7)得到。
然后，检测和处理装置30在步骤S160中获得由三阶多项式定义的分段函数f的三阶多项式，使得该三阶多项式C1连续地连接到前面的多项式，或者在过渡点上具有相同的(时间)导数，以及延伸穿过新的支撑点xd并在那里具有所确定的速度vd(t7)。
在步骤S170中，该函数f或者说该多项式(段)处于机器人控制器2的调节周期中，即，以更短的时间间隔T2进行分析并给出修改后的姿势数据y，该修改后的姿势数据在图2中以实心圆表示并在时间点t4、t5、t6、t11和t12上示例性地示出。
在步骤S170中，机器人控制器2基于该修改后的姿势数据y控制机器人1，例如抓取对象4等。在一种实施方式中，为了实现这样的控制，可以将与对象相关的操纵规范，例如相对于对象4定义的(加工)轨迹，叠加到该修改后的姿势数据y上，并且可以基于该修改后的姿势数据y以及与对象相关于的操纵规范来控制机器人1。
在图2中可以看出：对于时间点t13＝t19+T1，必须存在有新检测到的姿势，以便能够以所述的方式确定t11的新支撑点并因此确定下一个多项式段。
然而，由于在实施例中，在追随时间内尚不存在新检测到的姿势，因此在步骤S130中(见图3)，函数f在相应的点t11处以那里存在的斜率f′(t11)线性地继续，如图2中虚线所示，使得对象4的平移和旋转速度在修改后的姿势数据之间的空间中从t11起是恒定的。
然后在步骤S140中，类似于步骤S170地，以机器人控制器2的调节周期或者以较短的时间间隔T2分析该函数并得到修改后的姿势数据y(t12)。
如果在中断时间之后仍然没有新的检测到的姿势(S100：“Y”)，则中止该方法。
在所述方法中，对象4在修改后的姿势数据y之间的空间中的转动特别是由于四元数的多项式内插而有利地最小，从而特别是避免了抖动。
并行地，还可以针对通过照相机32时间并行地检测到的另外的姿势数据，以类似的、在此所述的方式确定另外的修改后的姿势数据，并且也可以基于这些另外的修改后的姿势数据来控制机器人1。
在此，通过以相同的第二时间间隔T2确定修改后的姿势数据和另外的修改后的姿势数据或者使它们具有相同的第二时间间隔，可以有利地以相同的周期向机器人控制器2提供照相机31的修改后的姿势数据和照相机32的另外的修改后的姿势数据。同样，修改后的姿势数据和另外的修改后的姿势数据也可以具有不同的时钟速率和/或相位。
在图2中可以看出：修改后的姿势数据y时间错开T1/2地“追随”检测到的姿势数据xs，这是由于只有在获得新检测到的姿势(例如，xs(t9))之后才确定相应的支撑点(例如，xd(t7))和在那里预先给定的速度或时间导数(例如vd(t7))并被用于通过函数f或(精细)内插来近似，只要不缺乏期望的下一个或新的检测到的姿势(例如，xs(t13))。
尽管在前面的描述中已经阐释了示例性的实施方式，但是应该指出的是，还可能有很多的变型。此外还应指出的是，这些示例性的实施方式仅仅是举例，其不应对保护范围、应用和结构形成任何限制。相反，通过前面的描述能够赋予本领域技术人员实现对至少一个示例性实施方式进行转换的教导，其中，在不脱离本发明保护范围的情况下，可以实现特别是关于所述部件的功能和布置的各种变化，例如可以根据权利要求和等效的特征组合获得。
附图标记列表
1 机器人(单元)
2 机器人控制器
30 检测和处理装置
31，32 照相机
4 对象(组)
F 函数
T1 第一时间间隔
T2 第二时间间隔
vd 速度
xs 检测到的姿势(数据)
xd 支撑点
y 修改后的姿势数据。
Claims (14)
1.一种用于控制具有至少一个机器人(1)的机器人单元的方法，具有以下步骤：
-检测具有至少一个对象(4)的对象组的姿势数据(xs)，所述姿势数据具有第一时间间隔(Τ1)；
-基于检测到的姿势数据，确定所述对象组的修改后的姿势数据(y)，所述修改后的姿势数据具有第二时间间隔(T2)，所述第二时间间隔小于或大于所述第一时间间隔，或等于所述第一时间间隔；
-基于所述修改后的姿势数据控制所述机器人单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具有以下步骤：
-与对姿势数据的检测在时间上并行地，特别是借助于至少一个附加的传感器(32)，检测所述对象组的另外的姿势数据，该另外的姿势数据具有另外的第一时间间隔；
-基于另外的检测到的姿势数据，确定所述对象组的另外的修改后的姿势数据，所述另外的修改后的姿势数据具有另外的第二时间间隔，所述另外的第二时间间隔小于或大于所述另外的第一时间间隔，或等于所述另外的第一时间间隔；
-基于所述另外的修改后的姿势数据，控制所述机器人单元。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，检测到的和/或修改后的姿势数据和/或另外的检测到的和/或另外的修改后的姿势数据取决于所述对象组的方向，所述姿势数据特别地具有四元数，和/或所述姿势数据的时间导数描述了所述对象组的角速度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述修改后的姿势数据和/或所述另外的修改后的姿势数据确定为，使得所述对象组在所述修改后的姿势数据或所述另外的修改后的姿势数据之间的空间中的转动最小。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述修改后的姿势数据和/或所述另外的修改后的姿势数据确定为，使得其满足近似所述检测到的姿势数据或所述另外的检测到的姿势数据的函数(f)、特别是分段定义的多项式、特别是三阶的多项式，该函数特别是穿过所述检测到的姿势数据或所述另外的检测到的姿势数据和/或在相继的检测到的或另外的检测到的姿势数据之间的支撑点(xd)延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述函数在支撑点(xd)上具有预先给定的、特别是通过相继的检测到的姿势数据确定的导数(vd)，和/或所述分段定义的多项式在其过渡点上具有相同的导数。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述修改后的姿势数据和/或所述另外的修改后的姿势数据借助于至少一次滤波来确定。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在追随时间内，在缺乏检测到的姿势数据时，将所述修改后的姿势数据确定为，使得所述对象组在所述修改后的姿势数据之间的空间中的速度是恒定的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在中断时间内，在缺乏检测到的姿势数据时，停止基于所述修改后的姿势数据对所述机器人单元的控制和/或发出警告。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于至少一个特别是无接触的和/或光学的传感器(31)，检测所述对象组的姿势数据，和/或将所述修改后的姿势数据和/或所述另外的修改后的姿势数据传输到用于控制所述机器人单元的控制器(2)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述修改后的姿势数据和/或所述另外的修改后的姿势数据对所述机器人单元的控制包括：将这些姿势数据与关于对象组的操纵规范相结合。
12.一种用于控制具有至少一个机器人(1)的机器人单元的系统，该系统被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，和/或具有用于基于检测到的具有至少一个对象(4)的对象组的姿势数据(xs)来确定所述对象组的修改后的姿势数据(y)以控制所述机器人单元的装置(30)，所述修改后的姿势数据具有第二时间间隔(T2)，其中，所述第二时间间隔小于或大于检测到的姿势数据的第一时间间隔(Τ1)，或者等于该第一时间间隔(Τ1)。
13.一种设施，具有：包括至少一个机器人(1)的机器人单元，和用于控制根据前述权利要求中任一项所述的机器人单元的系统。
14.一种计算机程序产品，具有程序代码，该程序代码存储在能由计算机读取的介质上，所述计算机程序产品用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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