CN112368116A - 附接到机器人臂的有效载荷的估计 - Google Patents

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安德斯·斯科夫高·努森
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Abstract

本发明公开了方法和机器人，其中通过将机器人工具凸缘相对于重力布置在多个不同取向上来获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息；使用布置在机器人工具凸缘处的力‑扭矩传感器来获得通过重力作用于有效载荷而提供给机器人工具凸缘的力和扭矩；基于在不同取向中的至少两个取向上获得的所获得力来获得有效载荷的质量。从属权利要求描述了根据本发明的机器人和方法的可能实施方案。

Description

附接到机器人臂的有效载荷的估计
技术领域
本发明涉及一种估计附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的方法，其中机器人臂包括连接机器人基座和机器人工具凸缘的多个机器人关节。
背景技术
包括多个机器人关节和连杆(其中电机可使关节相对于彼此旋转)的机器人臂在机器人领域中是已知的。通常，机器人臂包括用作机器人臂的安装基座的机器人基座和可附接各种工具的机器人工具凸缘。通常，控制器被配置为控制机器人关节，以便使机器人工具凸缘相对于基座移动。例如，以便指示机器人执行多个工作指令。
机器人控制器被配置为基于现有技术中已知的机器人臂的动态模型来控制机器人关节，其中动态模型限定作用于机器人臂上的力与机器人臂的所得加速度之间的关系。通常，动态模型包括机器人臂的运动学模型，该运动学模型限定机器人臂的不同零件之间的关系，诸如处于各种关节角度的机器人关节以及关于机器人臂的质量和惯性的知识等。运动学模型包括机器人臂的信息，诸如关节和连杆的长度、尺寸，并且可例如由Denavit-Hartenberg参数等描述。动态模型使得控制器可以计算关节电机应提供的扭矩，以便移动机器人关节并克服重力对机器人臂的影响。
在许多机器人臂上，可以将各种端部执行器附接到机器人工具凸缘，诸如夹持器、真空夹持器、磁夹持器、拧紧机、焊接设备、分配系统、视觉系统等。当提供此类端部执行器时，有必要对此类端部执行器提供给机器人臂的有效载荷进行估计。通常，用户手动将有效载荷信息输入运动学模型中，之后控制器在控制机器人时可考虑有效载荷。通常，有效载荷信息包括与有效载荷的重量和姿势有关的信息，其中有效载荷的姿势与有效载荷相对于机器人工具凸缘的位置和取向有关。例如，可在有效载荷的质心相对于机器人工具凸缘的位置处指示该姿势。
许多用户很难设置正确的有效载荷，或者完全忽略/忘记设置有效载荷。因此，控制器可能无法控制机器人臂，从而导致机器人臂漂移，安全止动件偏离，机器人臂的安全功能无法正常运行。
DE 11 2016 002 797 T5公开了一种校准单元，该校准单元包括：近似曲线生成单元，该近似曲线生成单元被配置为基于当工具零件根据姿态命令值旋转时获得的位置信息和力信息来生成近似曲线；偏离值估计单元，该偏离值估计单元被配置为基于近似曲线、位置信息和力信息来估计力信息的偏离值；质量/重心位置估计单元，该质量/重心位置估计单元被配置为从力信息中除去偏离值，并且基于所获得的力信息来计算手端载荷的质量和重心位置矢量；和外力分量计算单元，该外力分量计算单元被配置为基于偏离值以及质量和重心位置矢量来从力信息中减去偏离值和手端载荷的重力作用分量。质量/重心位置估计单元被配置为基于所获得的力信息来计算手端载荷的质量和重心位置矢量，该力信息已通过使力传感器的传感器轴线与重力对准并使力传感器围绕垂直于重力的轴线旋转来获得。用户难以将力传感器的传感器轴线与重力精确对准并确保在旋转力传感器的同时正确对准。
JP 2012 040634公开了一种用于功率控制式机器人的校准装置和方法，即使机器人的安装精度低，也能够在考虑到安装误差的情况下进行必要参数的校准，其中工具经由功率传感器附接到三维作用的机器人臂的前端。机器人控制器使机器人臂以多个姿势动作，并且由功率传感器获得测量值并且在获得测量值时获得功率传感器的姿势数据。计算装置计算多个参数，包括工具的重量、重力方向矢量和工具重力中心位置矢量。
发明内容
本发明的目的是解决关于现有技术的上述限制或现有技术的其他问题。这通过根据独立权利要求的方法和机器人来实现，其中通过将机器人工具凸缘布置在相对于重力的多个不同取向上来获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息；使用布置在机器人工具凸缘处的力-扭矩传感器来获得通过重力作用于有效载荷而提供给机器人工具凸缘的力和扭矩；基于在不同取向中的至少两个取向上获得的所获得力来获得有效载荷的质量，其中对于不同取向中的每个取向，机器人工具凸缘与重力之间的角度是不同的。从属权利要求描述了根据本发明的机器人和方法的可能实施方案。在本发明的具体实施方式中描述了本发明的优点和有益效果。
附图说明
图1示出了被配置用于获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的机器人臂；
图2示出了获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的实施方案的流程图；
图3示出了获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的另一个实施方案的流程图；
图4示出了获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的质量的步骤的实施方案的流程图；
图5示出了获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的姿势的步骤的实施方案的流程图；
图6a和图6b示出了获得有效载荷信息的机器人臂的界面的显示屏；
图7a和图7b示出了获得有效载荷信息的机器人臂的界面的不同显示屏；并且
图8a、图8b和图8c示出了获得有效载荷信息的机器人臂的界面的不同显示屏。
具体实施方式
鉴于仅旨在说明本发明原理的示例性实施方案描述了本发明。技术人员将能够在权利要求的范围内提供若干实施方案。在整个说明书中，提供类似效果的类似元件的参考标号具有相同的后两位。此外，应当理解，在实施方案包括多个相同特征的情况下，仅一些特征可以由参考标号标记。
图1示出了包括连接机器人基座105和机器人工具凸缘107的多个机器人关节103a、103b、103c、103d、103e的机器人臂101，其中有效载荷109(以虚线示出)附接到机器人工具凸缘。基座关节103a被配置为使机器人臂围绕基座轴线111a(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113a所示；肩部关节103b被配置为使机器人臂围绕肩部轴线111b(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113b所示；肘部关节103c被配置为使机器人臂围绕肘部轴线111c(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113c所示，第一腕关节103d被配置为使机器人臂围绕第一腕轴线111d(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113d所示，并且第二腕关节103e被配置为使机器人臂围绕第二腕轴线111e(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113e所示。
机器人关节103f是包括机器人工具凸缘107的工具关节，该机器人工具凸缘能够围绕工具轴线111f(以点划线示出)旋转，如旋转箭头113f所示。因此，所示的机器人臂是具有六个自由度的六轴机器人臂，但是要注意的是，本发明可设置在包括更少或更多机器人关节的机器人臂中。
机器人臂连接到控制器125并由该控制器控制，该控制器包括界面装置127，该界面装置使得用户能够对机器人臂进行控制和编程。控制器可作为其上安装有控制软件的计算机而提供，并且可作为如图1所示的外部装置或作为集成到机器人臂中的装置而提供。界面装置可例如作为工业机器人领域中已知的示教器而提供，该示教器可经由有线或无线通信协议与控制器进行通信。界面装置可例如包括显示器129和多个输入装置131，诸如按钮、滑块、触摸板、操纵杆、轨迹球、手势识别装置、键盘等。显示器可作为既充当显示器又充当输入装置的触摸屏而提供。
控制器被配置为基于现有技术中已知的机器人臂的运动学模型来控制机器人关节。另外，控制器被配置为基于附接到机器人工具凸缘的有效载荷109的有效载荷信息来控制机器人臂，其中有效载荷信息指示有效载荷的质量及其相对于机器人工具凸缘的姿势。此外，控制器被配置为基于当有效载荷附接到机器人工具凸缘时提供给机器人工具凸缘的力和扭矩来获得有效载荷的质量及其相对于机器人工具凸缘的姿势，其中控制器被配置为从附接到机器人工具凸缘的力-扭矩传感器并且在机器人工具凸缘相对于重力的多个不同取向上获得力和扭矩。力-扭矩传感器可作为由WO2014/110682A1、US4763531、US2015204742公开的力-扭矩传感器而提供。控制器可被配置为利用下文所述并且结合图2至图5所示的方法来获得有效载荷的质量和姿势。
以下段落[0013]至[0023]介绍了用于描述本发明原理的多个项。
机器人工具凸缘坐标系115，其在参考点处具有原点并且限定三个坐标轴x凸缘、y凸缘、z凸缘。在所示的实施方案中，机器人工具凸缘坐标系的原点已布置在工具凸缘轴线111f上，其中一个轴线(z凸缘)与工具凸缘轴线平行并且在机器人工具的外表面处。机器人工具凸缘坐标系中的位置可被定义为位置矢量：
等式1
Figure BDA0002834481790000051
其中x凸缘、y凸缘和z凸缘指示机器人工具坐标系中的位置坐标。应当理解，机器人工具凸缘坐标系可以任何期望的方式相对于机器人基座定义。
机器人基座参考坐标系119已相对于机器人基座定义，并且由三个坐标轴x基座、y基座、z基座定义。在所示的实施方案中，基座坐标系的原点已布置在基座轴线111a上，其中一个轴线(z基座)与基座轴线平行并且在基座的底部部分处。机器人基座参考坐标系中的位置可被定义为位置矢量：
等式2
Figure BDA0002834481790000061
其中x基座、y基座和z基座指示基座坐标系中的位置坐标。应当理解，机器人基座坐标系可以任何期望的方式相对于机器人基座定义。
基于机器人的运动学模型，可以通过使用下式来变换在基座参考坐标系中定义的任何位置坐标：
等式3
Figure BDA0002834481790000062
其中
Figure BDA0002834481790000063
是使机器人基座坐标系中的矢量变为机器人工具凸缘坐标系中的矢量的变换矩阵。
机器人基座坐标系中的矢量可使用下式旋转成机器人工具凸缘坐标系：
等式4
Figure BDA0002834481790000064
其中
Figure BDA0002834481790000071
是使机器人基座坐标系中的矢量旋转成机器人工具凸缘坐标系中的矢量的旋转矩阵。旋转矩阵
Figure BDA0002834481790000072
可基于机器人的运动学模型来得出并且将随着机器人臂的位置的变化而变化。
还可以通过下式来将机器人工具凸缘坐标系中的矢量旋转成机器人基座坐标系中的矢量：
等式5
Figure BDA0002834481790000073
有效载荷109具有质量m载荷和相对于机器人工具凸缘的姿势P载荷。有效载荷相对于机器人工具凸缘的姿势指示有效载荷相对于机器人工具凸缘，例如相对于机器人工具凸缘参考点的位置和取向。机器人工具凸缘参考点可限定在机器人工具凸缘参考坐标系115的原点处。有效载荷的姿势可例如被指示为位置矢量
Figure BDA0002834481790000074
其指示有效载荷的质心117相对于机器人工具凸缘参考点的位置为：
等式6
Figure BDA0002834481790000075
其中
Figure BDA0002834481790000076
和
Figure BDA0002834481790000077
指示机器人工具凸缘坐标系中的有效载荷的质心的坐标。有效载荷被示为任意框，然而应当理解，有效载荷可具有许多不同的形状并且可作为可附接到机器人的工具凸缘的任何部件例如端部执行器来提供，诸如夹持器、真空夹持器、磁夹持器、拧紧机、焊接设备、分配系统、视觉系统等。
重力方向121也已被示出为机器人基座坐标系中的重力矢量，其可被定义为：
等式7
Figure BDA0002834481790000081
其中
Figure BDA0002834481790000082
指示沿着机器人基座坐标系的轴线的重力量值。在所示的实施方案中，机器人臂被布置在基座轴线与重力对准的位置中，因此重力仅对z基座轴线的负方向上的分量起作用，因此：
等式8
Figure BDA0002834481790000083
其中
Figure BDA0002834481790000084
为作用于图1所述的机器人臂的重力矢量。应当理解，机器人臂可以相对于重力的任何取向安装，从而产生不同的重力矢
Figure BDA0002834481790000085
量。
机器人基座坐标系中的重力矢量可使用下式旋转成在工具凸缘基座坐标系中定义的重力矢量：
等式9
Figure BDA0002834481790000086
以及使用下式旋转成相反的旋转：
等式10
Figure BDA0002834481790000087
机器人工具凸缘包括集成到机器人工具凸缘中的力-扭矩传感器(未示出)。力-扭矩传感器被配置为指示相对于参考点施加到机器人工具凸缘的力和扭矩，在本申请中，该参考点与机器人工具凸缘坐标系的原点重合。然而，力-扭矩传感器可指示相对于可连接到机器人工具凸缘坐标系的任何点施加到机器人工具凸缘的力-扭矩。在一个实施方案中，力-扭矩传感器为六轴力-扭矩传感器，其被配置为指示沿着三个垂直轴线的力和围绕三个垂直轴线的扭矩。例如，力-扭矩传感器可指示机器人工具凸缘坐标系中的力矢量：
等式11
Figure BDA0002834481790000091
其中
Figure BDA0002834481790000092
是沿着x凸缘轴线的所指示力
Figure BDA0002834481790000093
是沿着y凸缘轴线的所指示力并且
Figure BDA0002834481790000094
是沿着z凸缘轴线的所指示力。
另外，力-扭矩传感器可指示机器人工具凸缘坐标系中的扭矩矢量：
等式12
Figure BDA0002834481790000095
其中
Figure BDA0002834481790000096
是围绕x凸缘轴线的所指示扭矩，
Figure BDA0002834481790000097
是围绕y凸缘轴线的所指示扭矩并且
Figure BDA0002834481790000098
是围绕z凸缘轴线的所指示扭矩。
重力沿重力方向在有效载荷上提供重力
Figure BDA0002834481790000099
机器人基座坐标系中的重力可通过下式来得出：
等式13
Figure BDA0002834481790000101
其中m载荷是有效载荷的质量并且
Figure BDA0002834481790000102
是机器人基座坐标系中和机器人工具凸缘坐标系中的重力矢量，重力可通过下式得出：
等式14
Figure BDA0002834481790000103
有效载荷上的重力还导致相对于机器人工具凸缘坐标系提供给机器人工具凸缘的扭矩，并且该扭矩可通过下式得出：
等式15
Figure BDA0002834481790000104
其中m载荷为有效载荷的质量，并且
Figure BDA0002834481790000105
为机器人工作凸缘坐标系中的重力矢量。
根据本发明的方法可经由机器人臂的控制软件来实现，由此可以快速、简单且精确的方式确定附接到机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息。因此，机器人臂将更准确地运行，因为机器人臂的控制软件在控制机器人时可考虑有效载荷。根据本发明的方法还使得可以确定具有复杂形式的有效载荷的有效载荷信息。
图2示出了根据本发明的获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的方法的流程图。机器人臂包括连接机器人基座和机器人工具凸缘的多个机器人关节，并且对应于图1中公开的机器人臂。该方法包括将机器人工具凸缘布置在多个不同取向上的步骤250、获得有效载荷的质量的步骤260、获得有效载荷的姿势的步骤270以及基于所获得的有效载荷信息来控制机器人的任选的步骤280。
在步骤250中，将机器人工具凸缘布置在多个不同的取向上，其中机器人工具凸缘的不同取向的数量n取向为至少2。在这些取向中的每个取向上，使用布置在机器人工具凸缘处的力-扭矩传感器来获得由于重力作用于有效载荷而提供给机器人工具凸缘的力和扭矩。
在所示的实施方案中，步骤250包括例如通过以下操作将机器人工具凸缘布置在第一取向上的步骤251：用户操纵机器人的关节以将机器人工具凸缘布置在第一取向上；用户使用接口装置127、由机器人的控制器执行的自动程序或它们的组合来控制机器人工具凸缘的取向。
一旦机器人工具凸缘已布置在某一取向上，就执行获得机器人工具凸缘107(TF)相对于重力的取向的步骤252。在第n取向上机器人工具凸缘相对于重力的取向O凸缘,g,n可作为可从其获得机器人工具凸缘相对于重力的取向的任何参数而获得。机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,n可例如存储在机器人臂的存储器(未示出)中。例如，可通过以下操作来获得机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,n：获得机器人关节中的每个机器人关节的角位置；然后使用机器人的运动学模型、机器人基座坐标系中的重力取向来获得机器人工具凸缘相对于重力的取向。例如，机器人工具凸缘的取向可被指示为机器人工具凸缘坐标系的原点和机器人工具凸缘坐标系的三个坐标轴x凸缘、y凸缘、z凸缘中的一个坐标轴的方向。在另一个实施方案中，可使用布置在机器人关节处的重力传感器来获得机器人工具凸缘的取向，该机器人关节包括机器人工具凸缘。此类重力传感器可指示相对于机器人工具凸缘的重力方向，从而可基于此类重力传感器来获得机器人工具凸缘的取向。此外，在其中机器人工具凸缘基于由机器人的控制器执行的程序而自动布置在某一取向上的实施方案中，可基于程序指令来获得取向。机器人工具凸缘的取向O凸缘,g也可被指示为机器人工具凸缘坐标系中在取向n上的重力矢量
Figure BDA0002834481790000111
n取向上的重力矢量
Figure BDA0002834481790000112
可通过机器人工具凸缘的机器人关节处的重力传感器或通过使用等式9来获得。
一旦机器人工具凸缘已布置在某一取向上，就使用布置在机器人工具凸缘处的力-扭矩传感器来获得获得由于重力作用于有效载荷而提供给机器人工具凸缘的力和扭矩的步骤253，其中在第n取向上的所获得力F传感器,n和在第n取向上的所获得扭矩T传感器,n可存储在机器人臂的存储器中。力-扭矩可集成到机器人工具凸缘中，这确保力-扭矩传感器存在并由机器人臂提供商适当地集成到机器人臂中。另选地，力扭矩传感器可作为可附接到机器人工具凸缘的外力扭矩传感器而提供。在此类实施方案中，需要将力扭矩传感器的有效载荷手动提供到机器人臂的控制软件中。
在一个实施方案中，力-扭矩传感器作为六轴力-扭矩传感器而提供，其获得相对于三个基础坐标轴提供给力-扭矩传感器的力和扭矩。力-扭矩可例如与机器人工具凸缘坐标系115对准，并且指示沿着轴线x凸缘、y凸缘、z凸缘的所施加力和围绕这些轴线的所施加扭矩。因此，在取向n上获得的力可被指示为：
等式16
Figure BDA0002834481790000121
其中
Figure BDA0002834481790000122
是在第n取向上沿着x凸缘轴线的所指示力，
Figure BDA0002834481790000123
是在第n取向上沿着y凸缘轴线的所指示力并且
Figure BDA0002834481790000124
是在第n取向上沿着z凸缘轴线的所指示力；以及
在第n取向上获得的扭矩可被指示为：
等式17
Figure BDA0002834481790000131
其中
Figure BDA0002834481790000132
是在第n取向上围绕x凸缘轴线的所指示扭矩，
Figure BDA0002834481790000133
是在第n取向上围绕y凸缘轴线的所指示扭矩并且
Figure BDA0002834481790000134
是的在第n取向上围绕z凸缘轴线的所指示扭矩。
步骤255是验证在机器人工具凸缘相对于重力的至少两个不同取向上已经获得了通过重力提供给机器人工具凸缘的力和扭矩的步骤。这可通过在步骤252和253中获得取向、力和扭矩时将计数器n取向增加1，然后测试计数器n取向是否等于或大于取向的期望数量(在所示的实施方案2中)来实现。如果尚未达到取向的期望数量(由拇指朝下符号指示)，则在改变机器人工具凸缘的取向的步骤254处，以其他方式发起(由拇指向上符号指示)，该方法继续到下一步骤。
改变机器人工具凸缘的取向的步骤254可通过以下操作来实现：用户操纵机器人的关节以将机器人工具凸缘布置在新取向上；用户使用界面装置127、由机器人的控制器执行的自动程序或它们的组合来控制机器人工具凸缘的取向。通过旋转工具凸缘来改变机器人工具凸缘相对于重力的取向，这意味着对于多个不同的取向，机器人工具凸缘与重力之间的角度是不同的。一旦机器人工具凸缘的取向已改变；获得机器人工具凸缘的取向，然后通过重复步骤252和253来在新的取向上获得提供给机器人的机器人工具凸缘的力。
在一个实施方案中，改变机器人工具凸缘的取向的步骤254包括使机器人工具凸缘围绕不平行于且不垂直于重力的轴线旋转的步骤。这确保机器人工具凸缘相对于重力的角度改变。
验证机器人工具凸缘的取向的任选步骤256已被示为步骤250的一部分。在该实施方案中，执行步骤256，作为包括步骤254的环的一部分。步骤256验证机器人工具凸缘的新取向是正确的。例如，通过检查新取向的机器人工具凸缘与重力之间的角度与先前取向的机器人工具凸缘的角度不同。此类验证使得可以确保可基于所获得的力和扭矩来获得有效载荷信息。应当注意，机器人工具凸缘的取向的验证可在流程图中的其他位置处执行。例如，当已在所有取向上获得力和扭矩时，步骤256可作为在步骤250结束时执行的验证而提供。然后，验证步骤可包括所有取向和/或所获得的力和扭矩的验证。
步骤250导致对机器人工具凸缘的多个不同取向的指示，并且对于不同取向中的每个取向，导致对由于重力作用于附接到机器人工具凸缘的有效载荷而施加到机器人工具凸缘的力和扭矩的指示。
然后，在步骤260中，基于在步骤252中获得机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,n和在步骤253中获得的对应的力F传感器,n来获得有效载荷的质量m载荷。这可例如通过使用等式13、从等式16得到的在第n取向上的所获得力和在第n取向上的重力取向
Figure BDA0002834481790000141
来实现，其中旋转矩阵
Figure BDA0002834481790000142
可基于机器人的运动学模型和在取向n上的机器人关节的所获得角度来获得。然后，可将所获得的质量m载荷存储在机器人臂的存储器中。
然后，在步骤270中，基于在步骤252中获得的机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,n、在步骤253中获得的对应扭矩T传感器,n以及在步骤260中获得的有效载荷的质量m载荷来获得有效载荷的姿势P载荷。有效载荷的姿势可例如作为有效载荷的质心相对于机器人工具凸缘的位置
Figure BDA0002834481790000143
而获得。这可例如通过使用等式15、根据等式17得到的在第n取向上的所获得扭矩和第n取向上的重力取向
Figure BDA0002834481790000151
来实现，其中旋转矩阵
Figure BDA0002834481790000152
可基于机器人的运动学模型和机器人关节在取向n上的所获得角度来获得。有效载荷的姿势基于工具凸缘的至少两个取向来确定，这确保可正确获得有效载荷的姿势，因为其中力-扭矩传感器的一个轴线平行于重力的无工作取向导致相对于该轴线的扭矩为零的事实，这使得由于缺失扭矩而不可能确定质心沿着该轴线的位置。
在机器人工具凸缘相对于重力的至少两个取向上基于力-扭矩测量结果获得有效载荷的姿势(其中这些取向的不同之处在于相对于重力具有不同的角度)，确保了可确定有效载荷的姿势，如通过在不同取向中的两个取向之间改变机器人工具凸缘的角度，确保可获得围绕轴线x凸缘、y凸缘和z凸缘中的每个轴线的扭矩。另外，基于机器人工具凸缘的至少两个取向来确定有效载荷的质量和姿势使得可以使用较便宜的力-扭矩传感器来确定有效载荷的质量和姿势，该力-扭矩传感器通常会不准确地测量力和扭矩，尤其是在不同的工作条件(诸如不同的温度和湿度)下。这可如以下段落中所述来实现。另外，通过在机器人工具凸缘相对于重力的至少两个不同取向上获得力-扭矩，确保了在至少一个取向上被定义为从机器人工具凸缘坐标系到有效载荷的质心的矢量的动量臂与重力不平行。因此，可基于在动量臂与重力不平行的机器人工具凸缘的取向上获得的力-扭矩测量结果来获得动量臂的长度。
步骤280是基于所获得的有效载荷信息来控制机器人的任选步骤。这可例如通过考虑所获得的有效载荷信息调整机器人的运动学模型来实现。因此，此后，控制器可更好地控制机器人臂，防止机器人臂的偏移和安全止动件的偏离，其中机器人臂被停止。机器人臂的安全功能也将按预期运行。
图3示出了根据本发明的获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的方法的流程图。该方法类似于图2所示的方法，并且相似的步骤已被赋予与图2中相同的参考标号，并且将不再进一步详细描述。
在该实施方案中，获得有效载荷的质量的步骤260包括获得所获得力差的步骤361，其中所获得力差作为在机器人工具凸缘的不同取向中的两个取向上获得的所获得力中的两个力之间的差而获得：
等式18ΔF传感器，i，j＝F传感器，i-F传感器，j
其中ΔF传感器,i,j是第n取向i上的所获得力F传感器,i与第n取向j上的所获得力F传感器,j之间的所获得力的差。在矢量形式上并且使用等式16：
等式19
Figure BDA0002834481790000161
其中
Figure BDA0002834481790000162
和
Figure BDA0002834481790000163
是分别在第n取向i和j上沿着x凸缘轴线的所获得力，
Figure BDA0002834481790000164
和
Figure BDA0002834481790000165
是分别在第n取向i和j上沿着y凸缘轴线的所获得力，并且
Figure BDA0002834481790000166
和
Figure BDA0002834481790000167
是分别在第n取向i和j上沿着z凸缘轴线的所获得力。
在该实施方案中，获得有效载荷的质量m载荷的步骤260包括基于所获得力差力ΔF传感器和机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j(基于该取向获得所获得力差)来确定有效载荷的质量的步骤362。O凸缘,g,i指示机器人工具凸缘在第n取向i上的取向，并且O凸缘,g,i指示机器人工具凸缘在第n取向j上的取向。
有效载荷的质量m载荷可例如通过使用等式14来获得，以将分别在第n取向i和j上的所获得力的项
Figure BDA0002834481790000171
中的每一项替换为项
Figure BDA0002834481790000172
和项
Figure BDA0002834481790000173
其中
Figure BDA0002834481790000174
指示在第n取向i和j上在机器人工具坐标系中的重力矢量的取向。
基于在机器人工具凸缘的不同取向中的两个取向上获得的所获得力中的两个力之间的所获得力差来获得有效载荷的质量，使得可以使用较便宜的力-扭矩传感器来获得有效载荷的质量，其中绝对精度在不同的工作条件(诸如不同的温度和湿度)下变化。假设在不同取向上进行的力测量是在相同的工作条件下进行的，则可以假设对于在两个不同位置处进行的测量，相对于绝对力的偏移是相同的。作为对基于在单个取向上的力测量来获得质量的替代或补充，可消除该偏移以基于所获得的力差来确定有效载荷的质量。
在该实施方案中，获得有效载荷的姿势的步骤270包括获得所获得扭矩差的步骤371，其中所获得扭矩差作为在机器人工具凸缘的不同取向中的两个取向上获得的所获得扭矩中的两个扭矩之间的差而获得：
等式20ΔT传感器，i，j＝T传感器，i-T传感器，j
其中ΔT传感器是在第n取向i上的所获得扭矩T传感器,i与在第n取向j上的所获得扭矩T传感器,j之间的所获得扭矩的差。在矢量形式上并且使用等式17：
等式21
Figure BDA0002834481790000181
其中
Figure BDA0002834481790000182
和T是分别在第n取向i和j上围绕x凸缘轴线的所获得扭矩，
Figure BDA0002834481790000183
和
Figure BDA0002834481790000184
是分别在第n取向i和j上沿着y凸缘轴线的所获得扭矩并且
Figure BDA0002834481790000185
和
Figure BDA0002834481790000186
是分别在第n取向i和j上沿着z凸缘轴线的所获得扭矩。
在该实施方案中，获得有效载荷的姿势P载荷的步骤270包括基于所获得的有效载荷的质量m载荷、所获得的扭矩差ΔT传感器以及机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j(基于该取向获得扭矩差)来确定有效载荷的姿势的步骤372。
有效载荷的姿势P载荷可例如通过使用等式15来获得，以将分别在第n取向i和j上的所获得扭矩的项
Figure BDA0002834481790000187
中的每一项替换为项
Figure BDA0002834481790000188
和项
Figure BDA0002834481790000189
其中
Figure BDA00028344817900001810
指示在第n取向i和j上在机器人工具坐标系中的机器人工具凸缘的取向(以重力矢量的形式)，并且其中
Figure BDA00028344817900001811
将有效载荷的姿势指示为有效载荷的质心相对于机器人工具凸缘的位置。
Figure BDA00028344817900001812
和
Figure BDA00028344817900001813
是相同的，因为它们是指相对于机器人工具凸缘坐标系的同一有效载荷的质心。
基于在机器人工具凸缘的不同取向中的两个取向上获得的所获得扭矩中的两个扭矩之间的所获得扭矩差来获得有效载荷的姿势，使得可以使用较便宜的力-扭矩传感器来获得有效载荷的姿势，其中绝对精度在不同的工作条件(诸如不同的温度和湿度)下变化。假设在不同取向上进行的扭矩测量是在相同的工作条件下进行的，则可以假设对于在两个不同取向行进行的测量，相对于绝对扭矩的偏移是相同的。可消除该偏移以基于所获得的扭矩差来确定有效载荷的姿势。
图4示出了获得有效载荷的质量的步骤260的实施方案的流程图。步骤260类似于图2和图3所示的步骤260，并且类似的步骤已被赋予与图2和图3中相同的参考标号。在该实施方案中，步骤260包括：
·提供有效载荷的初始质量猜测m猜测的步骤463。
·对于机器人工具凸缘的不同取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j中的至少两个取向，提供由具有对应于初始质量猜测m猜测的质量的有效载荷提供给机器人工具凸缘的预期力F预期,i、F预期,j的步骤464。
·确定在工具凸缘的至少两个不同取向上的预期力F预期,i、F预期,j中的至少两个预期力之间的预期力差ΔF预期,i,j的步骤465。
·确定力误差ΔF误差,i,j的步骤466，该力误差指示所获得力差ΔF传感器,i,j与预期力差ΔF预期,I,j之间的差，
·通过最小化力误差ΔF误差,i,j来提供有效载荷的质量m载荷的步骤467。
这使得可以在例如由于力-扭矩测量结果的不准确而无法获得等式的精确解的情况下提供对有效载荷的质量的估计。此外，根据本发明的方法可使用简单的逻辑和数字方法容易地实现到机器人臂的控制器中，该逻辑和数字方法易于实现到标准控制器中。通过最小化力误差来进一步估计有效载荷的质量还使得可以估计有效载荷的所获得质量相对于有效载荷的实际质量有多好。
提供有效载荷的初始质量猜测的步骤463可通过以下操作来实现：提供有效载荷的随机质量猜测m猜测；提供有效载荷的预先确定的质量猜测，例如对应于机器人臂的允许有效载荷的一半的猜测。此外，可基于力测量结果中的一个力测量结果来提供有效载荷的初始质量猜测，该初始质量猜测可用作实际猜测，即使在使用不太准确的力-扭矩传感器时也是如此。
步骤464中提供的预期力F预期,i、F预期,j可通过使用等式14，使用初始质量猜测m猜测而不是m载荷来提供，并且其中重力矢量
Figure BDA0002834481790000201
是基于如前所述的机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j来获得。因此，获得至少两个预期力F预期,i、F预期,j。然而，应当理解，可针对已获得提供给机器人工具凸缘的力和扭矩的机器人工具凸缘的取向中的每个取向获得预期扭矩(步骤250)。
确定在工具凸缘的至少两个不同取向上的预期力F预期,i、F预期,j中的至少两个预期力之间的预期力差ΔF预期,i,j的步骤465可通过下式来实现：
等式22ΔF预期，i.j＝F预期，i-F预期，j
在矢量形式上：
等式23
Figure BDA0002834481790000202
其中
Figure BDA0002834481790000203
和
Figure BDA0002834481790000204
是分别在第n取向i和j上沿着x凸缘轴线的预期力，
Figure BDA0002834481790000211
和
Figure BDA0002834481790000212
是分别在第n取向i和j上沿着y凸缘轴线的预期力并且
Figure BDA0002834481790000213
和
Figure BDA0002834481790000214
是分别在第n取向i和j上沿着z凸缘轴线的预期力。
确定所获得力差ΔF传感器与预期力差ΔF预期之间的力误差ΔF误差,i,j的步骤466可通过从其一个中减去另一个来执行。例如，通过：
等式24
Figure BDA0002834481790000215
通过最小化力误差来提供有效载荷的质量的步骤467可通过以下操作来实现：改变有效载荷的初始质量猜测；以及使用如环468所指示的有效载荷的新的初始质量猜测来重复步骤464、465、466。因此可获得新的力误差，并且将该力误差与先前获得的力误差进行比较，可以确定哪个质量猜测导致最小扭矩误差。这可执行多次，从而得到对具有对应的力误差ΔF误差,k的一组初始质量猜测m猜测,k，其中k为指示猜测数的整数。有效载荷的质量m载荷可被设置为导致最小力误差ΔF误差,min的质量猜测m猜测,min。环468可例如重复预先确定的次数，其中质量猜测例如以预先确定的间隔并且在预先确定的质量范围内改变。理想的是，当质量的猜测m猜测与有效载荷的正确质量m载荷匹配时，力误差为零。然而，由于力扭矩测量结果不准确，这可能难以实现。环468可随后重复进行，直到已获得可接受水平的力误差。
在步骤250中在已针对机器人工具凸缘的多于三个不同取向获得力的实施方案中，力误差可作为不同取向中的每个取向之间的力误差的平方和而提供：
等式25
Figure BDA0002834481790000216
图5示出了获得有效载荷的姿势的步骤270的实施方案的流程图。步骤270类似于图2和图3所示的步骤270，并且类似的步骤已被赋予与图2和图3中相同的参考标号。在该实施例中，步骤270包括：
·提供有效载荷的初始姿势猜测P猜测的步骤573。
·对于机器人工具凸缘的不同取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j中的至少两个取向，提供由具有对应于初始姿势猜测P猜测的姿势的有效载荷提供给机器人工具凸缘的预期扭矩T预期,i、T预期,j的步骤574。
·确定在工具凸缘的至少两个不同取向上的预期扭矩T预期,i、T预期,j中的至少两个预期扭矩之间的预期扭矩差ΔT预期,i,j的步骤575。
·确定扭矩误差ΔT误差,i,j的步骤576，该扭矩误差指示所获得扭矩差ΔT传感器,i,j与预期扭矩差ΔT预期,I,j之间的差，
·通过最小化扭矩误差ΔT误差,i,j来提供有效载荷的姿势P载荷的步骤577。
这使得可以在例如由于力-扭矩测量结果的不准确而无法获得等式的精确解的情况下提供对有效载荷的姿势的估计。此外，根据本发明的方法可使用简单的逻辑和数字方法容易地实现到机器人臂的控制器中，该逻辑和数字方法易于实现到标准控制器中。通过最小化力误差来进一步估计有效载荷的姿势还使得可以估计有效载荷的所获得姿势相对于有效载荷的实际质量有多好。
提供有效载荷的初始姿势猜测的步骤573可通过以下方式来实现：提供有效载荷的随机姿势猜测P猜测；提供有效载荷的预先确定的姿势猜测，例如对应于有效载荷的质心在机器人工具凸缘前面的给定位置处的位置(沿着z凸缘轴线的位置)的猜测。此外，可基于力测量结果和扭矩测量结果中的一个测量结果来提供有效载荷的初始姿势猜测，该初始姿势猜测可用作实际猜测，即使在使用了不太准确的力-扭矩传感器时也是如此。
步骤574中提供的预期扭矩T预期,i、T预期,j可通过使用等式15，使用初始姿势猜测P猜测而不是
Figure BDA0002834481790000231
来提供，并且其中重力矢量
Figure BDA0002834481790000232
是基于如前所述的机器人工具凸缘的取向O凸缘,g,i、O凸缘,g,j来获得。可使用在步骤260中获得的有效载荷的质量m载荷。因此，获得了至少两个预期扭矩T预期,i、T预期,j，然而，应当理解，可针对已获得提供给机器人工具凸缘的力和扭矩的机器人工具凸缘的取向中的每个取向获得预期扭矩(步骤250)。
确定在工具凸缘的至少两个不同取向上的预期扭矩T预期,i、T预期,j中的至少两个预期扭矩之间的预期扭矩差ΔT预期的步骤575可通过下式来实现：
等式26 ΔT预期，i.j＝T预期，i-T预期，j
在矢量形式上：
等式27
Figure BDA0002834481790000233
其中
Figure BDA0002834481790000234
和
Figure BDA0002834481790000235
是分别在第n取向i和j上围绕x凸缘轴线的预期扭矩，
Figure BDA0002834481790000236
和
Figure BDA0002834481790000237
是分别在第n取向i和j上围绕y凸缘轴线的预期扭矩，并且
Figure BDA0002834481790000238
和
Figure BDA0002834481790000239
是分别在第n取向i和j上围绕z凸缘轴线的预期扭矩。
确定所获得扭矩差ΔT传感器,i,j与预期扭矩差ΔT预期,I,j之间的扭矩误差ΔT误差,i,j的步骤576可通过从其一个中减去另一个来执行。例如，通过：
等式28
Figure BDA0002834481790000241
通过最小化扭矩误差来提供有效载荷的姿势的步骤577可通过以下操作来实现：改变有效载荷的初始姿势猜测；以及使用如环578所指示的有效载荷的新的初始姿势猜测而重复步骤574、575、576。因此可获得新的扭矩误差，并且将该扭矩误差与先前获得的扭矩误差进行比较，可以确定哪个姿势猜测导致最小扭矩误差。这可执行多次，从而得到对具有对应的扭矩误差ΔT误差,k的一组初始姿势猜测P猜测,k，其中k为指示猜测数的整数。有效载荷的姿势m载荷可被设置为导致最小扭矩误差ΔT误差,min的姿势猜测P猜测,min。环578可例如重复预先确定的次数，其中姿势猜测例如以预先确定的间隔并且在预先确定的位置范围内改变。理想的是，当姿势猜测m猜测与有效载荷的正确姿势m载荷匹配时，扭矩误差为零。然而，由于扭矩测量结果不准确，这可能难以实现，并且环578可随后重复进行，直到已获得可接受水平的扭矩误差。
在步骤250中在已针对机器人工具凸缘的多于三个不同取向获得扭矩的实施方案中，扭矩误差可作为不同取向中的每个取向之间的扭矩误差的平方和来提供：
等式29
Figure BDA0002834481790000242
在一个实施方案中，改变机器人工具凸缘相对于重力的取向的步骤包括将机器人凸缘的取向相对于机器人工具凸缘的至少一个其他取向改变至少20度的步骤。这确保了沿着力-扭矩传感器的感测轴线的力和围绕该感测轴线的扭矩已在一定范围内发生了变化，所获得的力和扭矩由于相对于重力的变化而引起的差超过了由力-扭矩传感器获得的力-扭矩测量结果的噪声和/或测量误差。
在一个实施方案中，将机器人工具凸缘布置在多个不同取向上的步骤包括将机器人工具凸缘相对于重力布置在四个不同取向上。这确保了在不同取向中的至少一个取向上，力-扭矩传感器的感测轴线均不与重力平行，从而避免了在平行于重力的感测轴线周围出现零扭矩。
在一个实施方案中，改变机器人工具凸缘相对于重力的取向的步骤包括将机器人凸缘的取向相对于机器人凸缘的至少一个其他取向改变100度至140度之间的步骤。由此实现的是，沿着力-扭矩传感器的感测轴线中的至少一个感测轴线的力和围绕该至少一个感测轴线的扭矩具有相反的符号，从而导致更稳健地确定有效载荷信息，因为可以消除力-扭矩传感器中沿着该轴线的最终偏移，此外，这还确保沿着力-扭矩传感器的感测轴线的力和围绕该感测轴线的扭矩已在一定范围内发生了变化，其中所获得的力和扭矩由于相对于重力的变化而引起的差超过了力-扭矩传感器的测量误差。
在一个实施方案中，将机器人工具凸缘布置在多个不同取向上的步骤包括将机器人工具凸缘相对于重力布置在四个不同取向上，其中四个不同取向中的每个取向之间的角度相对于三个其他取向在100度至140度之间。这导致以下效果，即沿着力-扭矩传感器的感测轴线的所获得力和扭矩是在较大范围内提供的，其中相对于感测轴线的所感测的力和扭矩中中的至少两者具有相反的方向，从而得到获得有效载荷信息的稳健方法。在更具体的实施方案中，机器人工具凸缘的每个取向之间的角度在110度至130度之间，并且甚至更具体地在115度至125度或120度之间。
图6a和图6b示出了图1所示的机器人臂的界面装置127，并且示出了实施方案的示例，其中控制器被配置为在有效载荷的估计期间向用户提供用户指令。用户指令用于指示用户改变机器人工具凸缘相对于重力的取向。在图6a中，提供用户指令作为命令提示690a，指示用户：“将机器人凸缘在布置在第1取向上！”。一旦用户已将机器人工具凸缘布置在第1取向上，则控制器被配置为使用如前所述的力-扭矩传感器来获得提供给机器人工具凸缘的力-扭矩。当用户已将机器人工具凸缘布置在第一取向上时，用户可例如按下触摸屏上的确认图标691来指示控制器获得提供给机器人工具凸缘的力和扭矩。
此后，如图6b所示，提供新的用户指令作为命令提示690b，指示用户：“将机器人工具凸缘的取向改变为相对于重力的第2取向”。一旦用户已将机器人工具凸缘布置在第2取向上，则控制器被配置为使用如前所述的力-扭矩传感器来获得提供给机器人工具凸缘的力-扭矩。同样，用户可按下触摸屏上的确认图标691来指示控制器获得提供给机器人工具凸缘的力和扭矩。
可重复上述步骤，直到已获得期望数量的取向，并且控制器可获得有效载荷的质量和姿势，如前所述。应当注意的是，在其他实施方案中，用户指令可使用不同类型的界面手段来提供，例如作为声音命令。
机器人工具凸缘的第一表示692a在显示器上示出，并且指示机器人工具凸缘的不同取向中的至少一个取向。在图6a中，第一表示692a指示机器人工具凸缘在第1取向上的期望取向，并且作为图像693a来提供，该图像示出机器人臂的可能构型，其中机器人工具凸缘布置在第1取向上。另外，还示出了指示机器人工具凸缘的取向的取向符号694a。还可在显示器处提供指示重力取向695的重力符号。在图6b中，第一表示692b指示机器人工具凸缘在第2取向上的期望取向，并且作为图像693b来提供，该图像示出机器人臂的可能构型，其中机器人工具凸缘布置在第2取向上，并且符号694b指示机器人工具凸缘在第2取向上的取向。
用户指令用于在利用有效载荷信息配置机器人臂控制器时为用户提供帮助，并且使用户更容易确保正确确定有效载荷信息。应当注意的是，可在屏幕上一起示出机器人工具凸缘的多于一个期望取向的图形表示，以便提供需要获得力和扭矩的取向的概览。
图7a和图7b示出了图1所示的机器人臂的界面装置127，并且示出了实施方案的示例，其中控制器被配置为在有效载荷的估计期间向用户提供用户指令。图7a和图7b中所示的屏幕对应于图6a和图6b中所示的屏幕，并且将仅描述差异。
在该实施方案中，在显示器上示出机器人工具凸缘的第二表示796，并且该第二表示指示机器人工具凸缘的不同取向中的至少一个取向。在图6a中，第一表示692a指示机器人工具凸缘在第1取向上的期望取向，并且作为图像693a来提供，该图像示出机器人臂的可能构型，其中机器人工具凸缘布置在第1取向上。另外，还示出了指示机器人工具凸缘的取向的取向符号694a。还可在显示器处提供指示重力取向695的重力符号。在图6b中，第一表示692b指示机器人工具凸缘在第2取向上的期望取向，并且作为图像693b来提供，该图像示出机器人臂的可能构型，其中机器人工具凸缘布置在第2取向上，并且符号694b指示机器人工具凸缘在第2取向上的取向。
在该实施方案中，第二表示796指示机器人工具凸缘的实际取向，并且作为图像797来提供，该图像示出机器人臂的实际构型。在所示实施方案中，图像797被示出为机器人臂的一部分，然而应当注意，该图像也可示出整个机器人。如果机器人的构型被改变，则处于实际构型的机器人的图像改变。
在该实施方案中，以虚线提供分别在第一取向和第二取向上的机器人工具凸缘的第一表示792a、792b，以便区分第一表示与第二表示。
这在将机器人工具凸缘布置在期望取向上时为用户提供了帮助，因为用户可将实际机器人位置的第二表示与期望取向的表示相关联，从而引导应当将机器人工具凸缘布置到哪个取向。
图8a、图8b和图8c示出了图1所示的机器人臂的界面装置127，并且示出了实施方案的示例，其中控制器被配置为在有效载荷的估计期间向用户提供用户指令。在图8a和图8b中，提供用户指令作为命令提示890a，指示用户：“如箭头所示旋转机器人工具凸缘！”。第二表示796指示机器人工具凸缘的实际取向，并且作为图像797来提供，该图像示出机器人臂的实际构型。箭头898指示为了将机器人工具凸缘布置在期望取向中的一个取向上，用户应该旋转机器人工具凸缘的旋转方向。箭头的方向基于机器人臂的实际构型以及与机器人工具凸缘的期望取向相关的信息(诸如机器人臂的实际取向、相对于已获得力和扭矩的先前取向的取向)来确定。例如，如图8a和图8b所示，图8a中的箭头898a已响应于机器人臂的实际取向的改变而改变为图8b中的箭头898b。
在图8c中，机器人工具凸缘已布置在期望取向上，并且在显示器上显示指示“机器人工具凸缘的取向是正确的”的命令提示890b。据此通知用户机器人工具凸缘被布置在某一取向上以用于获得有效载荷的有效载荷信息。然后，用户可确认在控制器继续之后的取向。
界面装置的所示屏幕仅用于示出用户指令、机器人工具凸缘的第一表示、第二表示的可能实施方案，它们可用于协助用户利用根据本发明的机器人和方法来获得附接到机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息。需注意，所示屏幕已被简化，并且技术人员将能够向屏幕提供另外的元素，诸如控制图标、菜单附加图形。
附图标号简述
101：机器人臂
103a-103e：机器人关节
105：机器人基座
107：机器人工具凸缘
109：有效载荷
111a-111f：旋转轴线
113：旋转箭头
115：机器人工具凸缘坐标系
117：有效载荷的质心
119：机器人基座坐标系
121：重力方向
125：控制器
127：界面装置
129：显示器
131：输入装置
250：将机器人工具凸缘布置在多个取向上
251：将机器人工具凸缘布置在第一取向上
252：获得机器人工具凸缘的取向
253：获得提供给机器人工具凸缘的力和扭矩
254：改变机器人工具凸缘的取向
255：验证在至少两个不同的取向上已获得了力-扭矩
256：验证机器人工具凸缘的取向
260：获得有效载荷的质量
270：获得有效载荷的姿势
280：基于所获得的有效载荷的质量和姿势来控制机器人
361：获得在两个不同取向之间的力差
362：基于所获得的力差来获得有效载荷的质量
371：获得两个取向之间的扭矩差
372：基于所获得的扭矩差来获得有效载荷的姿势
463：提供对有效载荷的质量的猜测464：基于对质量的猜测来提供两个取向上的预期力
465：确定预期力中的两个预期力之间的预期力差
466：基于所获得的力差和预期的力差来确定力误差
467：通过最小化力误差来提供有效载荷的质量
468：环
573：提供对有效载荷的姿势的猜测
574：基于对姿势的猜测来提供两个取向上的预期扭矩
575：确定预期扭矩中的两个预期扭矩之间的预期扭矩差
576：基于所获得的扭矩差和预期扭矩差来确定扭矩误差
577：通过最小化扭矩误差来提供有效载荷的姿势
578：环
690a：命令提示：“将机器人凸缘布置在第1取向上！”。
690b：命令提示：“将机器人工具凸缘的取向改变为相对于重力的第2取向”
691：确认图标
692a-692b：机器人工具凸缘的第一表示
693a：示出机器人臂的一部分的可能构型的图像，其中机器人工具凸缘布置在第1取向上
693b：示出机器人臂的一部分的可能构型的图像，其中机器人工具凸缘布置在第2取向上
694a-694b：指示机器人工具凸缘的取向的符号
695：重力取向
792a-792b：机器人工具凸缘的第一表示
796：机器人工具凸缘的第二表示
797：示出机器人的一部分的实际构型的图像
890a：命令提示：“如箭头所示旋转机器人工具凸缘！”。
890b：命令提示：“机器人工具凸缘的取向是正确的”
898a-898b：指示旋转方向的箭头

Claims (17)

1.一种获得附接到机器人臂的机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息的方法，其中所述机器人臂包括多个机器人关节，所述多个机器人关节连接机器人基座和所述机器人工具凸缘，其特征在于所述方法包括：
·将所述机器人工具凸缘布置在多个不同取向上的步骤，包括改变所述机器人工具凸缘相对于重力的所述取向的步骤；
·在所述不同取向中的每个取向上，使用布置在所述机器人工具凸缘处的力-扭矩传感器来获得通过重力作用于所述有效载荷而提供给所述机器人工具凸缘的力和扭矩的步骤；
·基于在所述不同取向中的至少两个取向上获得的所述获得力来获得所述有效载荷的所述质量，以及
·基于所述有效载荷的所述质量和在所述不同取向中的至少两个取向上的所述获得扭矩来获得所述有效载荷相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势；
其中，改变所述机器人工具凸缘的所述取向的所述步骤包括相对于重力旋转所述工具凸缘的步骤，使得对于所述多个不同取向中的每个取向，所述机器人工具凸缘与重力之间的角度是不同的。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于在所述至少两个不同取向上的所述获得力来获得所述有效载荷的所述质量的所述步骤包括以下步骤：
·获得至少一个所获得力差，其中所述获得力差作为在所述机器人工具凸缘的所述不同取向中的两个取向上获得的所述获得力中的两个获得力之间的差而获得；以及
·基于所述获得力差来确定所述有效载荷的所述质量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于在所述至少两个不同位置处的所述获得力来获得所述有效载荷的所述质量的所述步骤包括以下步骤：
·提供所述有效载荷的所述质量的初始猜测；
·对于所述机器人工具凸缘的所述不同取向中的至少两个取向，提供由具有对应于所述质量的所述初始猜测的质量的有效载荷提供给所述机器人工具凸缘的预期力；
·确定所述工具凸缘的不同取向中的至少两个取向上的所述预期力中的至少两个预期力之间的预期力差；
·确定力误差，所述力误差指示所述获得力差与所述预期力差之间的差；
·通过最小化所述力误差来提供所述有效载荷的所述质量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，获得所述有效载荷相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势的所述步骤包括以下步骤：
·获得至少一个所获得扭矩差，其中所述获得扭矩差作为在所述工具凸缘的所述不同取向中的两个取向上获得的所述获得扭矩中的两个获得扭矩之间的差而获得；以及
·基于所述获得扭矩差和所述有效载荷的所述质量来确定所述有效载荷相对于所述工具凸缘的所述姿势。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获得所述有效载荷相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势的所述步骤包括以下步骤：
·提供所述有效载荷的所述姿势的初始猜测；
·对于所述机器人工具凸缘的所述不同取向中的至少两个取向，提供由具有对应于所述有效载荷的所述姿势的所述初始猜测的姿势的有效载荷提供给所述机器人工具凸缘的预期扭矩；
·确定所述机器人工具凸缘的不同取向中的至少两个取向上的所述预期扭矩中的至少两个预期扭矩之间的预期扭矩差；
·确定扭矩误差，所述扭矩误差指示所述获得扭矩差与所述预期扭矩差之间的差；
·通过最小化所述扭矩误差来提供所述有效载荷的所述姿势。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述机器人工具凸缘相对于重力布置在所述多个不同取向上的所述步骤包括使所述机器人工具凸缘围绕不平行于且不垂直于重力的轴线旋转的步骤。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，改变所述机器人工具凸缘相对于重力的所述取向的所述步骤包括将所述机器人凸缘的所述取向相对于所述机器人工具凸缘的至少一个其他取向改变至少20度的步骤。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，改变所述机器人工具凸缘相对于重力的所述取向的所述步骤包括将所述机器人凸缘的所述取向相对于所述机器人工具凸缘的至少一个其他取向改变110度至130度之间的步骤。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将所述机器人工具凸缘布置在多个不同取向上的所述步骤包括将所述机器人工具凸缘相对于重力布置在四个不同取向上。
10.一种控制机器人臂的方法，所述机器人臂包括多个机器人关节，所述多个机器人关节连接机器人基座和机器人工具凸缘，所述方法包括基于所述机器人的运动学模型和附接到所述机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息来控制所述机器人关节的步骤，其中所述有效载荷信息指示所述有效载荷的所述质量及其相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势，其特征在于所述方法包括获得所述有效载荷的所述质量和所述姿势的步骤，所述步骤包括根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
11.一种机器人臂，所述机器人臂包括多个机器人关节，所述多个机器人关节连接机器人基座和机器人工具凸缘，所述机器人臂包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为基于所述机器人的运动学模型和附接到所述机器人工具凸缘的有效载荷的有效载荷信息来控制所述机器人关节，其中所述有效载荷信息指示所述有效载荷的所述质量及其相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势，所述控制器被配置为在所述有效载荷附接到所述机器人工具凸缘的情况下基于提供给所述机器人工具凸缘的力和扭矩来获得所述有效载荷的所述质量及其相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势，其中所述控制器被配置为从附接到所述机器人工具凸缘的力-扭矩传感器并且在所述机器人工具凸缘相对于重力的多个不同取向上获得所述力和扭矩，其特征在于，对于所述多个不同取向中的每个取向，所述机器人工具凸缘与重力之间的所述角度是不同的。
12.根据权利要求11所述的机器人臂，其特征在于，所述控制器被配置为向用户提供用户指令，所述用户指令指示用户改变所述机器人工具凸缘相对于重力的所述取向。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的机器人臂，其特征在于，所述用户指令指示用户围绕不平行于且不垂直于重力的轴线旋转所述机器人工具凸缘。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的机器人臂，其特征在于，所述机器人臂包括界面装置，所述界面装置包括显示装置，在所述显示装置上示出所述机器人工具凸缘的第一表示，所述第一表示指示所述机器人工具凸缘的所述不同取向中的至少一个取向。
15.根据权利要求13所述的机器人臂，其特征在于，示出所述机器人工具凸缘的第二表示，所述第二表示指示所述机器人工具凸缘相对于所述机器人工具凸缘的所述第一表示的实际取向。
16.根据权利要求11至12中任一项所述的机器人臂，其特征在于，所述机器人臂包括界面装置，所述界面装置包括显示装置，在所述显示装置上示出所述机器人工具凸缘的表示，其中所述表示指示所述机器人工具凸缘的实际取向，并且其中由所述显示装置示出箭头，其中所述箭头指示所述用户应该旋转所述机器人工具凸缘的旋转方向。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的机器人臂，其特征在于，所述控制器被配置为通过执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法来获得所述有效载荷的所述质量及其相对于所述机器人工具凸缘的所述姿势。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6868574B2 (ja) 2015-07-08 2021-05-12 ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ 産業用ロボットをエンドユーザがプログラミングするための方法とその実行のためのソフトウェアが備えられたプログラム可能なロボット
JP6795540B2 (ja) * 2018-04-24 2020-12-02 ファナック株式会社 ロボットを用いた負荷の重量及び重心位置を推定するための装置、方法及びプログラム
ES2971025T3 (es) 2018-05-18 2024-06-03 Universal Robots As Articulación de robot que comprende un conjunto de freno
US11839979B2 (en) 2018-06-15 2023-12-12 Universal Robots A/S Dual mode free-drive of robot arm
DE102019107969B3 (de) * 2019-03-28 2020-08-06 Franka Emika Gmbh Lagewinkelanzeige beim manuellen Führen eines Robotermanipulators
DK180673B1 (en) * 2019-12-29 2021-11-25 Universal Robots As Method of obtaining vibrational properties of robot arm
CN111258267B (zh) * 2020-01-17 2021-07-16 北京科技大学 一种人机协作搬运系统及其混合视触控制方法
CN111531533A (zh) * 2020-04-14 2020-08-14 佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院 一种六维力传感器的零点校正及重力补偿方法
EP4313504A1 (en) * 2021-03-26 2024-02-07 Boston Dynamics, Inc. Dynamic mass estimation methods for an integrated mobile manipulator robot

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012040634A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Ihi Corp 力制御ロボットのキャリブレーション装置と方法
CN104440913A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 库卡实验仪器有限公司 手动引导地调节机器人臂姿势的方法和相应的工业机器人
CN107708937A (zh) * 2015-06-22 2018-02-16 三菱电机株式会社 校准装置以及使用该校准装置的机器人系统

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611336A1 (de) * 1986-04-04 1987-10-15 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Kraft-drehmoment-fuehler
EP0584843B1 (en) * 1990-02-27 1998-10-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Device controlling the machining force of a tool
US5668453A (en) * 1993-11-05 1997-09-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method of calculating points and normal lines of contact and apparatus therefor
DE69636230T2 (de) * 1995-09-11 2007-04-12 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu Robotersteuerung
DE19748822A1 (de) * 1997-11-05 1999-05-06 Kuka Roboter Gmbh Roboterarm mit Gewichtsausgleich
DE10223670A1 (de) * 2002-05-28 2003-12-18 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bewegen eines Handhabungssystems
US6678582B2 (en) * 2002-05-30 2004-01-13 Kuka Roboter Gmbh Method and control device for avoiding collisions between cooperating robots
US9110456B2 (en) * 2004-09-08 2015-08-18 Abb Research Ltd. Robotic machining with a flexible manipulator
JP4585900B2 (ja) * 2005-03-28 2010-11-24 ファナック株式会社 六軸力センサ
US20070001638A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-04 Fsi International, Inc. Robot with vibration sensor device
CN101390027A (zh) * 2006-02-23 2009-03-18 Abb公司 依靠从使用者接收的力和扭矩控制物体的位置及方位的系统
WO2007099511A2 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 Syddansk Universitet Programmable robot and user interface
EP1915963A1 (en) * 2006-10-25 2008-04-30 The European Atomic Energy Community (EURATOM), represented by the European Commission Force estimation for a minimally invasive robotic surgery system
JP2008302449A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Fanuc Ltd ロボット制御装置
WO2009098855A1 (ja) * 2008-02-06 2009-08-13 Panasonic Corporation ロボット、ロボットの制御装置及び制御方法、並びに、ロボットの制御装置の制御プログラム
US8181520B2 (en) * 2008-08-29 2012-05-22 Oki Electric Industry Co., Ltd. Muscle training device with muscular force measurement function for controlling the axial torque of a joint axle
DE102009040145A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Stillsetzen eines Manipulators
CN102371590A (zh) * 2010-08-25 2012-03-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 机器人的臂结构
JP5383760B2 (ja) * 2011-09-09 2014-01-08 ファナック株式会社 ワーク質量測定機能を備えたロボット
KR102050895B1 (ko) * 2011-09-28 2020-01-08 유니버셜 로보츠 에이/에스 로봇의 캘리브레이션 및 프로그래밍
JP5360254B2 (ja) * 2012-03-21 2013-12-04 トヨタ自動車株式会社 トルク検出方法及びアーム装置
WO2014110682A1 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Robotiq Inc. Force/torque sensor, apparatus and method for robot teaching and operation
JP5698789B2 (ja) * 2013-04-18 2015-04-08 ファナック株式会社 ワークを搬送するロボットの制御装置
US9513179B2 (en) * 2014-01-20 2016-12-06 Good Vibrations Engineering Ltd. Force moment sensor
US9452532B2 (en) * 2014-01-27 2016-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Robot, device and method for controlling robot, and computer-readable non-transitory recording medium
WO2015126803A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for motor torque compensation
JP7042554B2 (ja) * 2014-03-04 2022-03-28 ユニバーサル ロボッツ アクツイエセルスカプ 安全機能を有する工業用ロボットとその安全制御のための方法
US9393693B1 (en) * 2014-07-10 2016-07-19 Google Inc. Methods and systems for determining and modeling admissible gripper forces for robotic devices
JP6460690B2 (ja) * 2014-09-16 2019-01-30 キヤノン株式会社 ロボット装置、ロボット制御方法、プログラム及び記録媒体
DE102014226789A1 (de) * 2014-12-22 2016-07-07 Kuka Roboter Gmbh Verfahren und Manipulatoranordnung zum bedingten Anhalten zumindest eines Manipulators auf einer Bahn
US9739674B2 (en) * 2015-01-09 2017-08-22 Stryker Corporation Isolated force/torque sensor assembly for force controlled robot
US10449676B2 (en) * 2015-03-23 2019-10-22 National Research Council Of Canada Multi-jointed robot deviation under load determination
US9808933B2 (en) * 2015-04-03 2017-11-07 GM Global Technology Operations LLC Robotic system with reconfigurable end-effector assembly
DE102015106227B3 (de) * 2015-04-22 2016-05-19 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Steuern und/oder Regeln von Motoren eines Roboters
JP6105674B2 (ja) * 2015-05-28 2017-03-29 ファナック株式会社 ロボットと人間との接触力を監視するロボットシステム
DE102015210255A1 (de) * 2015-06-03 2016-12-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Anordnung zum Oberflächenbearbeiten eines stationär gelagerten Werkstückes mit einem an einem Knickarmroboter angebrachten Werkzeug
DE102015008144B4 (de) * 2015-06-24 2024-01-18 Kuka Roboter Gmbh Umschalten einer Steuerung eines Roboters in einen Handführ-Betriebsmodus
JP6881886B2 (ja) * 2015-07-14 2021-06-02 キヤノン株式会社 制御方法、ロボット装置、および駆動装置
US20170106542A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Amit Wolf Robot and method of controlling thereof
GB2547182B (en) * 2015-12-10 2021-04-21 Cmr Surgical Ltd Measuring robot performance
DE102016000187B3 (de) * 2016-01-11 2017-01-26 Kuka Roboter Gmbh Bestimmung einer Orientierung eines Roboters relativ zu einer Gravitationsrichtung
DE202016008711U1 (de) * 2016-02-04 2019-02-22 Kuka Deutschland Gmbh Lastsensor
US10596706B2 (en) * 2016-04-08 2020-03-24 Delta Electronics, Inc. Mechanism-parameter-calibration method for robotic arm system
TWI805545B (zh) * 2016-04-12 2023-06-21 丹麥商環球機器人公司 用於藉由示範來程式化機器人之方法和電腦程式產品
JP2018051635A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム
US10369702B2 (en) * 2016-10-17 2019-08-06 Raytheon Company Automated work piece moment of inertia (MOI) identification system and method for same
CN110072483B (zh) * 2016-12-07 2022-11-22 皇家飞利浦有限公司 对依赖性外科手术机器人臂的自动运动控制
WO2018113966A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Abb Schweiz Ag System and method for automatically adjusting a gravity vector of a robot
JP6834655B2 (ja) * 2017-03-23 2021-02-24 株式会社デンソーウェーブ ロボットの負荷重心位置推定装置及びロボットの負荷重心位置推定方法
JP7086531B2 (ja) * 2017-05-18 2022-06-20 キヤノン株式会社 ロボットハンド、ロボット装置、ロボットハンドの制御方法、物品の製造方法、制御プログラム及び記録媒体
JP6996113B2 (ja) * 2017-05-25 2022-01-17 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御方法、ロボットシステムおよび制御装置
TWI642523B (zh) * 2017-09-21 2018-12-01 上銀科技股份有限公司 用於機械臂之負載估測重力補償的方法及其負載估測重力補償系統
DE102017009278A1 (de) * 2017-10-05 2019-04-11 Kuka Deutschland Gmbh Kalibrierung eines Gelenklastsensors eines Roboters
KR20200042952A (ko) * 2017-11-02 2020-04-24 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 캘리브레이션 장치, 캘리브레이션 방법 및 제어 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012040634A (ja) * 2010-08-18 2012-03-01 Ihi Corp 力制御ロボットのキャリブレーション装置と方法
CN104440913A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 库卡实验仪器有限公司 手动引导地调节机器人臂姿势的方法和相应的工业机器人
CN107708937A (zh) * 2015-06-22 2018-02-16 三菱电机株式会社 校准装置以及使用该校准装置的机器人系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20210260759A1 (en) 2021-08-26
WO2019238940A1 (en) 2019-12-19
EP3807058A1 (en) 2021-04-21

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