CN112368117A - 用于校准搬运设备的方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对搬运装置(18)，尤其是搬运和/或并联运动学机器人(24)进行校准的方法，搬运装置具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂(26)上的工具头(28)，工具头还经由驱动连接部或万向轴(30)与转动驱动器联接。至少两个臂(26)中的每个都包括由马达驱动地围绕限定的上臂摆动轴线(38)能在两个末端位置之间运动的上臂(36)以及以能摆动运动的方式支承在上臂(36)上的下臂(40)。通过检测负载力矩和/或角度定位，将上臂(36)置入大约相一致的角度位置中。通过同时枢转，使得上臂(36)运动直到极限位置，该极限位置通过能与上臂(36)无关地运动的驱动连接部相对工具头(28)的机械止挡来限定，然后，工具头和/或与工具头相配属的驱动连接部通过上臂(36)向回运动来与极限位置以限定的摆动角度相隔。其中一个上臂(36)被置于两个末端位置中一个中并且感测地检测在此达到的角度位置，并且被用于对各自的上臂(36)进行位置和/或角度初始化，然后，将上臂(36)又向回运动。然后，将另外的上臂(36)置于两个末端位置中的与其他上臂(36)相同的末端位置中。此处达到的角度位置被感测地检测并被用于对相关上臂(36)进行位置和/或角度初始化。

Description

用于校准搬运设备的方法和控制系统

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求1的特征的用于对搬运设备、尤其是也被称为三脚架的并联运动学机器人进行定基准、校准和/或初始化的方法。本发明还涉及具有权利要求10的特征的受程序控制的搬运装置，尤其是受程序控制的搬运和/或并联运动学机器人，其具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂上的工具头，该工具头配备有控制系统，该控制系统尤其被配备并适用于执行该方法，并且该控制系统用于对搬运设备或者说并联运动学机器人进行定基准、校准和/或初始化。

背景技术

如果要将能堆垛和/或能托盘化的对象物(例如包装物或由多个单个物品组成的捆扎物，它们例如可以由彼此连接的饮料容器形成)输送给适用于此的打包设施或托盘化设施，通常使用具有传送带的卧式传送装置来进行对这些对象物的运输，在传送带上将零散货物或捆扎物以不间断或无规律的顺序传送向搬运装置。在搬运装置中，各个零散货物或捆扎物被移动、取向和/或转动，以便使这些零散货物或捆扎物被置于合适的空间上布局中，该空间上的布局形成用于将零散货物或捆扎物在布置于下游的分组站中推到一起以形成能堆垛的零散货物或捆扎物的基础。在当前所使用的灌装和打包生产线中，采用了不同的方法来转动零散货物或捆扎物，例如，这些灌装和打包生产线可以具有合适的能运动的止挡或速度不同的两个皮带。所公知的搬运装置也可以设有夹具，该夹具例如可以悬挂在门架式系统上并且能够在限定的运动范围内移动、旋转并且还能够沿竖直的方向运动，以便能够将单个零散物品或捆扎物提升以用于转动和/或移动。这些夹具也例如可以布置在多轴机器人臂上，该多轴机器人臂放置在卧式传送装置的侧面。

在实践中，对零散物品或捆扎物的搬运包括：将各自的零散货物或捆扎物提升、转换和/或取向和带动或转移到适用于堆垛和/或托盘化的分组之内的期望的定位或定向中。为了满足这些要求，所公知的现有技术已经提供了大量的具有能相对彼此进给的夹持臂的夹持设备，例如EP 2 388 216 A1。另外的夹持设备例如在DE 102 04 513 A1中示出。在那里，多个相对置的夹持臂在中间件中被引导。一个夹持臂能借助执行机构相对于另外的夹持臂移动，从而能够让两个夹持臂闭合。在夹持臂的下端部上，在彼此朝向的侧上设置有用于夹持建筑材料包装的夹持区段。

除了造型为门架式机器人的搬运装置外，实践中还使用了其他用于夹持、移动、转动和/或错位放置物品或捆扎物的搬运装置，这些搬运装置基于所谓的三角机器人或并联运动学机器人，它们在三臂式实施方案中也被称为三脚架。这种三脚架或三角机器人的其中每个臂均由上臂和下臂构成，上臂以能围绕相对机架固定的摆动轴线受驱动地枢转的方式布置在基座上，下臂与上臂和联接元件铰接式地连接。在此，下臂是被动的，没有实施有用于让下臂相对于上臂或联接元件枢转的驱动器。其中一个或多个下臂例如可以经由球形铰接部与分别所属的上臂和联接元件连接。这样的单个下臂是能自由摆动并且不具有固有稳定性。三角机器人的所有上臂分别以能围绕优选位于共同的平面内部的摆动轴线枢转的方式受驱动地被支承。与联接元件并且分别与属于联接元件的上臂连接的三个下臂在每个定位中都形成一个力三角形，只有当三个上臂同步实施对其计算出的围绕相对框架固定的摆动轴线的摆动运动时，该力三角形才能够运动。两个或更多个摆动轴线可以平行延伸；通常，所有摆动轴线都与其他摆动轴线具有两个交点。

其中至少一个下臂可以由也称为尺骨和辐条并如此而形成平行四边形导杆的两个导杆元件构成，以便让联接元件沿至少一个预先给定的取向相对于基座引导。联接元件在此用作工作平台或工具头，在实践中该工作平台/工具头也称为工具中心点(Tool-Center-Point，TCP)。在该工具头或TCP上可以布置有搬运器，其造型例如为能相对彼此进给的夹持臂或类似的搬运装置，从而可以将物品、捆扎物或类似的零散货物夹取并转动、移动或者从撑托面升起。

布置在工作平台、工具头或TCP上的搬运器可以可选地以能转动的方式被支承，以便可以对搬运器进行取向或可以实施物品或零散货物的期望的转动。代替将搬运器以能转动运动的方式支承在联接元件上地，原则上也能想到的是，将搬运器以不能扭转的方式布置在联接元件上，并且通过相应的臂凭借伸缩轴相对于基座的补偿运动来扭转整个联接元件。由DE 10 2010 006 155 A1、DE 10 2013 208 082 A1以及US 8 210 068 B1公知有不同的具有并联运动学机器人的搬运装置。

多种多样地被用作搬运机器人的并联运动学机器人由于其精确的可控制性和协同作用的能运动的执行臂的明显的刚度而具有非常高的定位精度，并且还可以以很高的定位速度进行运行。然而，通常由电动马达驱动的执行臂为了使其工作正常而需要对所有现有的驱动器进行校准，利用这些驱动器也能够将控制指令转换为相应的执行运动。在缺少校准或校准不足时，则尤其是在重新启动系统后存在如下风险，即，控制系统将不具有各自的电动马达驱动的驱动器的准确的定位值，由此也将对驱动器的准确的可定位性提出质疑。因此，至少在每次系统重新启动之后，而且在每次重复启动之后，都必须对系统进行重新的校准。

原则上，这种校准过程的目的在于，使并联运动学机器人的多个由电动马达驱动的执行臂中的每个执行臂运动向机械的止挡。由于该机械的止挡同时形成在相关的执行臂的运动范围之内的末端位置，因此可以在校准过程的范围内检测到由此获知的定位，并将其作为末端位置定位转发给控制系统。在实践中合理的校准用的方法需要通过如下方式关闭机器，即，例如搬运紧急停止开关，这是因为只有这样才能够解锁和打开机器的安全隔离部，该安全隔离部保护了防止无意手动干预。能够由本身公知的部分装有玻璃的封罩形成的这种安全隔离部通常具有门或翻盖等，其只有当将搬运装置停止运转时才可以打开。随后可以置入校准设备，该校准设备例如能够由能置入在并联运动学机器人的上臂的摆动范围之内的定位器来形成，并且将该校准设备定固在其预先给定的定位中。随后，在封闭先前打开的门或翻盖之后可以通过如下方式启动校准过程，即，让能由电动马达驱动地枢转的上臂向定位器枢转，并因此占据上臂的经限定的末端位置。由于这些校准过程大多由两个人来执行，并且必须针对每个上臂在将能手动置入的定位器重新定位之后重复执行这些校准过程，因此使得整个过程非常耗时。此外，在错误地或不完全地执行校准之后，还可能存在机械损坏搬运装置的风险。

由DE 10 2013 014 273 B4得知一种具有用于对执行臂进行定位校准的装置的并联臂式机器人。为了能够在较长时间运行后检测到执行运动与额定运动之间的偏差，并能够建立所期望的执行精度，在定位校准时将各个驱动臂摆动到预先确定的定基准定位，同时使用来自臂的旋转探测器的定位信号来鉴别驱动马达的原始定位。所使用的校准设备与指针式测量表一起工作，驱动臂贴靠到该指针式测量表上。

因此，这种校准的精度不仅与指针式测量表的准确的紧固方式、驱动臂与指针式测量表的碰触式协同作用的质量和可重复性以及指针式测量表的显示精度有关，还与指针式测量表的必须通过观察员实现的读取精度有关，由此导致测量和校准过程出现许多误差源。

发明内容

鉴于现有技术中认识到的缺点和局限性，本发明的主要目的可以在于，提供改进的并且尤其能用更少的人员和时间耗费来执行的校准方法以及相应的控制系统，该控制系统不仅导致更可靠的结果，而且也能随时重复，从而几乎可以排除由于手动错误操作而触发的校准误差。

本发明的该目的利用独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的改进方案的特征由从属权利要求和下面的本发明公开内容得出。

为了实现被鉴别为优先的目的，本发明提出了用于对具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂上的工具头的搬运装置、尤其是搬运和/或并联运动学机器人进行定基准、校准和/或初始化的方法，该方法包括以下特征和方法步骤。在要进行定基准和/或校准和/或初始化的搬运和/或并联运动学机器人中，在方位固定的驱动马达与能围绕至少一个转动轴线运动的工具头之间设置有能运动的且能调节的驱动连接部，其中，该能运动的驱动连接部尤其能够由长度可变的和/或能铰接式运动的万向轴形成。

此外，在要进行定基准和/或校准和/或初始化的搬运和/或并联运动学机器人中，至少两个臂中的每个臂包括由马达驱动地围绕限定的上臂摆动轴线能在两个末端位置之间运动的上臂以及以能摆动运动的方式支承在上臂上的下臂。这些臂保持有以能运动的方式悬挂在至少两个下臂上的工具头，该工具头借助上臂以及通过上臂引导的下臂的受程序控制并彼此协调的摆动运动而能在限定的运动空间之内运动。当在本文中通常正在谈及这样的工具头时，则例如在搬运机器人中这可以是具有两个能相对彼此进给的夹具或夹持抓钳的夹持臂，以用于拾取、升起、移动、转换或以其他方式搬运物品、物体、零散货物、捆扎物或具有多个这样的物品、物体、零散货物、捆扎物的组合，其中，具有能彼此相对进给的夹具或夹持抓钳的夹持臂优选设计为整体能旋转。这些旋转运动可以借助上述驱动连接部或者说长度可调和/或能铰接式运动的万向轴来触发和控制，该驱动连接部或者说万向轴沿竖直的或倾斜的方向从并联运动学机器人的上悬架向下引导至能旋转的工具头。

不仅是能围绕水平的轴线运动的上臂而且负责用于工具头的旋转运动的驱动轴都典型地是由电动马达驱动运行的，从而在这两种驱动类型的情况下，在机器停机后、停电后、关断和/或重新启动控制设备之后需要对驱动单元的准确定位进行定基准、校准和/或重新初始化，以便能够确保搬运和/或并联运动学机器人的所有能运动的并受驱动的元件致力于进行精确的执行和搬运运动。

在根据本发明的定基准、校准和/或初始化方法中，在第一方法步骤中，借助检测作用在上臂摆动轴线上的负载力矩并通过将作用到至少两个上臂上的各自的负载力矩进行比较并且/或者通过检测来自定位和角度传感器的信号来借助由马达驱动的驱动器分别将至少两个上臂的角度位置调整成近似相一致。本身应理解，为了执行该第一方法步骤，将负责驱控至少两个上臂的由马达驱动的驱动器的中央的控制单元开启并启动控制程序，这一情况例如在关断阶段之后需要一些时间来用于程序启动。通常，在该启动阶段中还对所有由马达驱动的驱动器进行初始化并进行定基准，以便能够将用于驱动执行马达的每个控制指令转换为尽可能准确的驱动运动。

在此处描述的第一方法步骤中，借助检测作用在上臂摆动轴线上的负载力矩并借助将作用到至少两个上臂上的各自的负载力矩进行比较并且/或者借助通过评估来自配属于上臂的定位和/或角度传感器的信号来检测上臂的精确的定位地，借助由马达驱动的驱动器分别将至少两个上臂的角度位置调整成近似相一致，该第一方法步骤优先的目的在于，为工具头找到在其运动和/或搬运空间之内的近似居中的定位，由于缺乏光学或其他的定位操控，所以最合理地是可以经由检测作用到上臂上的负载转矩来实现这一点，但是替选或附加地也可以通过评估来自定位和/或角度传感器的信号来实现这一点。

在评估负载力矩时，上臂可以一个接一个地移动或上下运动，直到它们在其小于一牛顿米、优选小于0.5Nm、尤其是小于0.3Nm的负载力矩的迟滞范围之内具有相一致的负载力矩。以该方式可以确保，在上臂处借助其驱动马达所调整的角度位置不仅分别相对两个末端位置具有最小角度差，而且还限定了工具头的停留方位，该停留方位相对运动范围之内的近似居中的位置位于限定的间距之内。相反，如果可以直接评估来自配属于上臂的定位和/或角度传感器的信号，则借助该信号评估确保了，在上臂处借助其驱动马达所调整的角度位置不仅分别相对两个末端位置具有最小角度差，而且还限定了工具头的停留部位，该停留方位相对运动范围之内的近似居中的位置位于限定的间距之内。因此，在这两种也可以彼此可选地组合的传感器变型方案中都可以假设，在第一方法步骤的该过程之后，工具头在运动空间之内并且在能运动的至少两个臂之间几乎居中地存在或悬挂。

在这一点上应该指出的是，这种作为根据本发明的定基准、校准和/或初始化方法的主题的并联运动学或搬运机器人通常具有三个规格相同并且分别彼此成120°角度错开布置的上臂，上臂分别具有相同的下臂和在下臂之间以能运动的方式和/或以能转动的方式悬挂的工具头。这种所谓的三脚架通常在实践中使用，并且以出色的方式适用于准确的运动控制，例如用于搬运物品、物体、零散货物、捆扎物或用于搬运具有多个这种物品、物体、零散货物、捆扎物的组合。然而，三脚架的这种适用性不应被限制性地理解，这是因为该方法同样适用于具有两个类型相同的臂或具有四个或更多个能运动的臂的并联运动学机器人或搬运机器人。

如果结合根据本发明的搬运和/或并联运动学机器人的特别的配备变型方案不能够检查某些驱动和/或转动传递部件的自由度，这将在下文中参照这样的配备变型方案更详细地描述，则在根据本发明的方法中在紧随上述第一步骤之后的第二步骤中，让至少两个上臂通过同时和/或近似同步地围绕它们各自的摆动轴线枢转来运动直到极限位置，该极限位置通过能与上臂无关地运动的驱动连接部的机械止挡来限定并且/或者通过万向轴到工具头的纵向止挡来限定，在此之后，在第三方法步骤中，通过让至少两个上臂向回运动限定的摆动角度，使得工具头和/或与工具头相配属的驱动连接部或万向轴与极限位置以限定的摆动角度相隔。

该第二和第三方法步骤的优先目的是，为驱动连接部或万向轴的纵向可调节性找到或限定止挡，这方面合理地应该在工具头近似定心在其垂直轴线的区域的情况下进行，这可以通过上臂近似相同的角位置来实现。当工具头处于该近似居中的位置中所有上臂向上或向下摆动直到达到驱动连接部或万向轴的上或下机械止挡为止时，则可以通过降低或升高上臂来将工具头置于限定的位置中，该位置使得能纵向调节的驱动器连接部或万向轴可以仍留有(要么向上通过减小驱动器连接部或万向轴的长度来实现的、要么向下通过延长驱动器连接部或万向轴来实现的)足够的调节空间，以便在后续的方法步骤中在较小的调节运动后并不再次到达其机械止挡处。总体而言，由第二和第三方法步骤造成的是，至少两个上臂的所调整到的角度位置分别相对两个末端位置具有限定的角度差并且/或者限定了工具头的停留方位，该停留方位相对运动范围内的近似居中的位置位于限定的间距之内。

随后，在上述方法步骤之后紧跟着的另外的或第四方法步骤中，让至少两个上臂中的、尤其是搬运装置或搬运机器人的三个现有上臂中的至少一个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线枢转而置于其两个末端位置中的一个内，其中，感测地检测在此所达到的角度位置，并将其用于各自的上臂的位置和/或角度初始化。当在这里谈及感测地检测角度位置时，则再次意味着借助角度传感器检测负载力矩和/或角度值。

例如，在此可以对绝对值编码器进行读取，或者可以使用不同的定位传感器并对它们的信号进行评估。随后，各自的上臂可以从其先前调整到的末端位置运动回到限定的角度位置并且/或者又运动近似回到先前占据的初始角度位置。通过上臂占据各自的末端位置或机械止挡，使得可以将上臂的驱动单元分别在其定位中进行定基准。通常，上臂的上止挡也适合作为上臂摆动运动的被选出用于执行第四方法步骤的末端位置，该上止挡因此也用作对上臂驱动单元进行定基准的基准定位。但是，同样也可以向上臂的下止挡行进，同样地，可以将该下止挡用作对上臂驱动单元进行定基准的基准定位。

由于不仅是其中一个上臂而且至少一个另外的上臂或两个、三个或更多个上臂都以相同的方式进行定基准，因此在第五方法步骤中，可以让搬运装置或搬运机器人的至少两个上臂中的另外的上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线枢转地被置于其两个末端位置中的一个末端位置内，或被置于两个末端位置中的也是在第四处理步骤中所选出的相同的末端位置，其中，感测地检测在此达到的角度位置，并且被用于对相关的上臂进行位置和/或角度初始化。在此也可以设置的是，让上臂从其结合执行第五方法步骤所到达的末端位置又运动近似回到先前占据的初始角度位置中。

如果搬运机器人或者说并联运动学机器人具有两个以上的能运动的臂，则可以在第五方法步骤之后紧跟着的可选的或对于作为搬运机器人的三脚架是必需的第六方法步骤中，让搬运装置的或搬运机器人的总共至少三个现有的上臂中的第三个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线枢转而被置于其两个末端位置中的一个末端位置内，或被置于其两个末端位置中的也是在第四和第五方法步骤中为分别枢转的其他上臂所选出的相同的位置中，其中，在此再次感测地检测在此时所达到的角度位置，并被用于对相关的上臂的摆动定位进行位置和/或角度初始化或进行定基准。可选地，该第六方法步骤可以设置的是，使得前述的运动到其末端位置中的上臂从其末端位置又运动近似回到先前占据的初始角度位置中。

如果搬运机器人或并联运动学机器人具有三个以上的能运动的臂，则可以在第六方法步骤之后紧跟着的可选的或对于作为搬运机器人的所谓三脚架是必需的第七方法步骤中，让搬运装置的或搬运机器人的总共至少四个现有的上臂中的第四个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线枢转而被置于其两个末端位置中的一个末端位置内，或被置于其两个末端位置中的也是在第四和第五以及第六方法步骤中为分别枢转的其他上臂所选出的相同的末端位置中，其中，在此再次感测地检测在此时达到的角度位置，并被用于对相关的上臂的摆动定位进行位置和/或角度初始化。必要时，也可以结合该第七方法步骤设置的是，使得前述的运动到其末端位置中的上臂从其末端位置又运动近似回到先前占据的初始角度位置中。

在根据本发明的方法中尤其可以有利的是，在执行第二和/或第三和/或第四和/或第五和/或第六和/第七方法步骤以及让上臂进行相应的由马达驱动的运动期间，进行持续稳定地和/或以限定的时间间隔重复地检测各自的驱动力矩，这是因为这样的持续稳定检测和监控可以以有利的方式被用于将超过针对在依次的测量中获得的转矩值的预先给定和/或能可变限定的差值识别为针对分别相关的上臂的机械止挡和/或末端止挡。

这种转矩限制允许了在无需进行任何光学或其他感测的运动检测的情况下就可靠地检测到针对由马达驱动的上臂的其中每次执行的摆动运动的所存在的机械止挡。以该方式可以在所有轴在校准和/或定基准过程范围内执行运动的情况下设定转矩极限。这样的转矩极限完全没有必要固定地预先给定，而是可以通过持续稳定的动态变化可能性以有利的方式针对在运动过程中的不同的角位置和与之有关的不同的转矩值来使用并利用。由此，使得即使在夹具或三脚架式机器人不同的情况下也导致所描述的定基准的通用性和功能性，夹具或三脚架式机器人可以例如配备有不同规格的臂和/或不同规格的并且因此重量不同的工具头。

在开始定心时有利的是，鉴别出在调节时提供最高转矩值的那个上臂。该获知的转矩例如可以用于，基于该值必要时加上例如1.5牛顿米的合理的附加值来为后续的校准过程设定合适的转矩极限。在工具头定心的过程期间，该获知的转矩可以足以让工具头在不超过该转矩极限的情况下移动到其运动范围的中心。

此外，该方法可以设置的是，在其中至少一个上臂朝选出的末端位置的方向枢转(向上行进)到其各自的末端止挡处的情况下设置迭代的转矩检测。由此，在执行该方法时，可以稳定地识别到是否已经达到了末端位置并因此达到了机械止挡。如果在其中一个上臂运动期间发生超出了先前获知的转矩极限，则检查相关的轴自所设定的转矩极限或最后一次转矩提高以来是否已运动例如大于0.3角度的限定的较小的摆动角度。如果是这种情况，则这并不被识别为发生碰撞或达到机械止挡，而是只是识别为由驱动器产生的转矩不足以让相应的轴的进行运动的结论。当随后将转矩极限提高了合理的例如约0.5牛顿米的值时，则可以在此基础上继续进行摆动运动。但是，如果在在所测得的转矩提高时轴运动小于例如0.3度的限定的较小的角度差，则可以在根据本发明的方法中假定发生了碰撞或达到了末端位置或机械末端止挡。

根据本发明的方法同样可以设置的是，在执行第二和/或第三和/或第四和/或第五和/或第六和/第七方法步骤以及让上臂进行相应由马达驱动的运动期间，持续稳定地并且/或者以限定的时间间隔重复地检测上臂的各自的角度位置，其中，将超过针对在依次测量中测得的各自的上臂的角度位置的预先给定的差值识别为针对分别相关的上臂的机械止挡和/或末端止挡。

这种角度和/或定位限制允许利用简单的感测器件可靠地检测到由马达驱动的上臂所执行的其中每次摆动运动的存在的机械止挡。以该方式，可以在所有轴在校准和/或定基准过程范围内执行运动的情况下设定定位或角度极限，该定位或角度极限可以针对在运动过程中的不同的角位置来使用或利用。由此，使得即使在夹具或三脚架式机器人不同的情况下也导致所描述的定基准的通用性和功能性，夹具或三脚架式机器人可以例如配备有不同规格的臂和/或不同规格的并且因此重量不同的工具头。

在其中至少一个上臂朝所选出的末端位置的方向枢转到其各自的末端止挡的情况下进行迭代的角度检测可以提供的优点是，避免达到各自的末端止挡时的任何的机械损坏，这是因为该末端止挡将以较小的调节速度来达到。由此，在执行该方法时，可以稳定识别到是否已经达到了末端位置并因此达到了机械止挡。

这些所述的方法变型方案可以在达到所有能想到的搬运机器人的机械止挡的情况下使用，因此例如也可以在工具头放置在位于该工具头运动范围下方的平台上或位于那里的例如能够由垫链或类似的传送装置形成的卧式传送装置上的情况下使用。因为将工具头运动到该卧式传送装置，尤其是将其向下挤压到该下部撑托表面上是没有意义的，所以也可以识别到该所到达的定位并在校准方法中限定为下末端位置。如果利用让夹具放置在其下末端止挡上地已经执行这样有意义的测试，则随后可以将该工具头提升并重新执行定心，以便向上末端止挡行进以用于进行校准。

如上面已经结合在实践中通常使用的具有能旋转的工具头的并联运动学机器人的变型方案所描述地，在其上也可以紧固有两个或三个或更多个能运动的上臂及其驱动马达的上框架结构或悬架与能旋转的工具头之间布置尤其造型为能伸缩的万向轴的轴连接部。显而易见的是，这种能伸缩的万向轴仅需在合理的极限之内能纵向移动。仅出于重量原因，超出合理的运动极限的可移动性是不适宜的。另一方面，万向轴的这种受限的可伸缩要求在校准方法中以适当的方式考虑该另外的末端止挡。

因此，该另外的机械止挡通过如下方式也可以被集成到根据本发明的方法中或者在该根据本发明的方法中以与考虑，即，例如在所有摆动运动时以及在向万向节的纵向止挡行进时也首先获知每个单个的上臂的当前转矩，并加上例如大约1.5Nm的值的合理的附加值地设定为转矩极限。在能伸缩的万向节行进到上纵向止挡之后，可以将三脚架机器人或并联运动学机器人再次移回作为下一个跟随的方法步骤。

根据本发明的方法的另外的实施变型方案可以具有替选的和/或另外的方法步骤，其中，除了上述对能枢转的上臂的校准步骤之外，还通过如下方式对悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个上臂上的工具头的转动位置进行校准，即，让能围绕竖直或相对垂线稍微倾斜的转动轴线旋转的工具头在运动空间之内在已知能运动的至少两个臂定位和/或取向的情况下被置于限定的转动位置中，并运动到距物体和/或固定不动的贴靠点相距限定的间距，并且随后通过旋转工具头来与该物体和/或贴靠点接触，并且检测在此达到的用于校准工具头的旋转驱动器的新的转动位置并进行处理。

所描述的所有方法变型方案具有的共同优点是，它们分别能够在无需任何人工干预的情况下实现对设计和/或配备不同的并联运动学机器人进行精确的重新校准。

机器人可以借助依赖于上臂的当前保持力矩所获知的特别限定的运动次序从任意定位被带到其工作区域的几乎中心内。随后，将上臂提升直到伸缩式万向铰接部的机械止挡(如果存在的话)。在缺少能伸缩的万向轴的情况下，也可以将经限定的极限转矩用作悬挂在能运动的臂上的工具头的中心位置的合理的定位辅助。如果实现这一点，则让所有上臂都行进到一个定位中，以便然后再次将每个单个的上臂轴运动到其机械末端止挡。以该方式，可以明显减少所需的人力和时间耗费，这是因为对于校准典型地仅需要按下操作单元中的按钮。随后可以对三脚架或者说并联运动学机器人进行全自动校准。

为了实现上述目的，本发明还提出受程序控制的搬运装置，尤其是受程序控制的搬运和/或并联运动学机器人，其具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂上的工具头，其中，至少两个臂中的每个臂包括由马达驱动地围绕限定的上臂摆动轴线能在两个末端位置之间运动的上臂以及以摆动运动方式支承在上臂上的下臂，并且其中，下臂保持有以能运动的方式悬挂在至少两个下臂上的工具头，该工具头在方位固定的驱动马达与能围绕至少一个转动轴线运动的工具头之间的具有能运动的驱动连接部，尤其是长度可变地和/或能铰接式运动的万向轴，并且该工具头借助上臂以及通过上臂引导的下臂的受程序控制并彼此协调的摆动运动而能在限定的范围内运动。设置的是，用于控制能运动的至少两个臂的所有运动的控制程序被存储在中央控制单元中，并且包括被设置并适用于执行上述其中一个方法变型方案的一个定基准、校准和/或初始化程序或多个定基准、校准和/或初始化程序。

如此表征的受程序控制的搬运装置或者说搬运和/或并联运动学机器人例如可以作为搬运和/或定位机器人形成尤其是用于传送、搬运、堆垛和/或托盘化零散货物和/或捆扎物的传送、堆垛和/或托盘化设备的一部分。

可选地，受程序控制的搬运装置或者说搬运和/或并联运动学机器人也可以作为搬运和/或搬运机器人形成尤其可以用于在制造环境中制造、处理和/或改变工件的制造和/或工件处理设备的一部分。

在这一点上应该明确提到的是，结合根据本发明的上述方法阐述的所有方面和实施变型方案同样可以涉及或可以是根据本发明的受程序控制的搬运装置或者说根据本发明的受程序控制的搬运和/或并联运动学机器人的部分方面。因此，当在说明书中或在权利要求书中对根据本发明的方法的限定中的某一点提到了特定的方面和/或关系和/或效果时，则这同样适用于根据本发明的搬运装置或者说根据本发明的机器人。以相反的方式，这同样适用，从而使得结合根据本发明的受程序控制的搬运装置阐述的所有方面和实施变型方案同样可以涉及或可以是根据本发明的方法的部分方面。因此，当在说明书中或在权利要求书中对根据本发明的方法的限定中的某一点提到了特定的方面和/或关系和/或效果，则这同样适用于根据本发明的方法。

附图说明

在下文中，本发明的实施及其优点应定基准附图更详细地阐述。在附图中各个元件彼此之间的大小比例并不总是与实际大小比例相应，这是因为一些形状被简化并且为了更好地清楚示出而将其他形状相比其他元件被放大示出。

图1示出机器环境的实施变型方案，该机器环境尤其可以是用于处理具有多个饮料容器的捆扎物的传送、搬运和托盘化机器的一部分；

图2A至2H以连续的次序示出并联运动学机器人的示例上的搬运装置的不同校准步骤，该并联运动学机器人可以是根据图1的机器环境的一部分；

图3A至3C以三个连续的次序示出搬运装置或者说并联运动学机器人的另外的校准方法的不同步骤。

在图1至3C中，相同的附图标记分别被用于相同或作用相同的本发明的元件。此外，为了清楚起见，通常仅在各个附图中使用和示出对于描述各自的附图是有意义的或必要的那些附图标记。还应该指出的是，所示的实施方式仅示出了可以如何设计根据本发明的方法的示例；因此，在任何时候都不应在含义内容方面进行暗示最终限制。

具体实施方式

图1的示意性透视图示例性地示出了机器环境8，在该机器环境中，可以使用根据本发明所要校准的搬运装置，该搬运装置尤其由并联运动学机器人形成。所示的机器环境尤其可以是用于处理具有多个饮料容器的捆扎物的传送、搬运和/或托盘化机器的一部分，该机器环境在所示的实施例中包括卧式传送装置10，在该卧式传送装置10上沿运输方向12连续将在此未示出的诸如具有多个分别通过外包装组成的饮料容器的捆扎物的包装或零散货物运送至搬运站14，该搬运站具有用于包装货物、零散货物或捆扎物的平坦的撑托和运输表面16，该撑托和运输表面沿运输方向12紧随卧式传送装置10之后，该撑托和运输表面用于沿运输方向12继续运输包装货物、零散货物或捆扎物，并且该撑托和运输表面的大小至少使得包装货物、零散货物或捆扎物可以在其上借助布置在平坦的撑托和运输表面16上方的搬运装置18拾取、移动、转动并以期望的方式进行定位，以便将限定数量的经如此定位和安排的包装货物、零散货物或捆扎物成形为使得这些包装货物、零散货物或捆扎物很大程度上无缝地在限定的面积上彼此接合的期望的层图案。

随后，可以将这个借助搬运装置18以期望的方式而成形的层图案沿运输方向12继续运送，并且从撑托和运输表面16转移给布置在下游的传送表面20，在那里在被置于层图案中的包装货物、零散货物或捆扎物之间可能仍然存在的间隙可以借助横向于运输方向12并能水平地朝着层图案的侧边缘移动的贴靠梁22并且/或者借助至少一个能提升的和能降低的并且因此能横向于运输方向12地被带动的贴靠梁22通过将包装货物、零散货物或捆扎物推到一起来闭合。

如此由借助在搬运站14中的搬运装置18搬运和安排的包装货物、零散货物或捆扎物形成的层布局可以在布置于传送表面20下游的但是在此未示出的托盘化站中优选分别成层地上下相叠堆垛，并且存放在托盘上以用于进一步打包、搬运和/或运输并便于发运。

如图1还示出地，以能运动的方式悬挂在搬运站14中的搬运装置18在所示的实施例中由搬运和/或并联运动学机器人24形成，该搬运和/或并联运动学机器人配备有三个以能并联运动学方式运动的臂26和以能运动的方式悬挂在这些臂上的工具头28。总共三个能运动的臂26分别包括由马达驱动地围绕限定的上臂摆动轴线能在两个末端位置之间运动的上臂以及以能摆动运动的方式支承在上臂上的下臂，但是这在图1的图示中不能详细看到。

另外，臂26保持有以能运动的方式悬挂在总共三个下臂上的工具头28，该工具头借助上臂的和通过上臂引导的下臂的受程序控制和彼此协调的摆动运动而能在撑托和运输表面16的区域内在限定的运动空间30之内运动。同样在图1中不能看到但是对于搬运装置18或者说并联运动学机器人24的期望的功能而言必不可少的是布置在工具头28上的并且能彼此相对进给的夹具或夹持抓钳，其用于拾取、提升、移动、转换或其他方式搬运包装货物、零散货物或捆扎物，其中，能如此使用的具有能彼此相对进给的夹具或夹持抓钳的夹持臂被设计为整体能旋转。

这些旋转运动尤其可以借助能万向式运动的驱动轴30来发起和控制，该能万向式运动的驱动轴沿竖直的或倾斜的方向从并联运动学机器人24的上悬架32向下引导至工具头28。在其上支承有能运动的臂26及其驱动马达的上悬架32以及用于万向轴或驱动轴30的至少一个驱动马达形成搬运站14的框式机架34的上部分。整个搬运装置18或者说并联运动学机器人24保持在该上悬架32上并以所述方式能运动地被支承。

对于这种并联运动学机器人24是常见的结构形式设置总共三个能运动的臂26分别摆动支承在上悬架32上，其中，上臂36分别能够围绕水平的摆动轴线38运动，该水平的摆动轴线38布置在上悬架32的下方。不仅是能围绕水平的摆动轴线38运动的其上以能摆动的方式布置有保持着工具头28的下臂28的上臂36而且负责用于工具头28以及布置在其上的夹持抓钳(未示出)的旋转运动的驱动轴30都典型地是由马达驱动运行的，其中，锚固在上悬架32中的各自的用于上臂36的驱动马达42和用于驱动轴30的驱动马达44将参照下面更详细解释的图2A至2H能清楚地看到。

一方面，用于搬运装置18的电的驱动马达42和44的特别的优点在于能利用这些驱动马达实现高的执行精度，如该高的执行精度对于在搬运站14的撑托和运输表面16上方的运动空间之内准确引导工具头28(参见图1)是值得期待的。然而，所使用的驱动马达42和/或44还示出了以下特别之处：在该驱动器变型方案中，在机器停机后、停电后、关断和/或重新启动控制设备后，必须对驱动单元的准确定位进行校准，以便能够确保搬运和/或并联运动学机器人24的所有能运动的并受驱动的元件以及部件致力于进行精确的执行和搬运运动。

在这一点上应该指出的是，作为根据本发明的校准方法的主题的并联运动学或搬运机器人24在所示的实施例中具有三个规格大小相同并且分别彼此成120°角度错开布置的上臂，上臂分别具有相同的下臂和在下臂之间以能运动的方式和/或以能转动的方式悬挂的工具头28。这种所谓的三脚架通常在实践中使用，并且以出色的方式适用于准确的运动控制，例如用于搬运物品、物体、零散货物、捆扎物、或用于搬运具有多个这种物品、物体、零散货物、捆扎物的组合，这在上面已经参照图1进行了阐述。

在下文中参照图2A至2H在其连续的方法步骤中清楚示出的根据本发明的校准方法中，至少是针对上臂36的执行马达42来说在关断后并且在接通并恢复供电之后，原则上工具头28可能处于任意的定位中，这参照图2A示出，在该图中，工具头28向右移位，这一情况是两个下降的上臂36和一个稍微升高的上臂36随之而发生的。因此，在上悬架32与工具头28之间延伸并且对于工具头28的旋转运动而言是必需的万向式支承的驱动轴30并不竖直地延伸而是处于明显倾斜位置中。代替图2A中示例性示出的初始定位地，原则上可以将能运动的臂26、驱动轴以及以能运动的方式支承在下臂40上的工具头的每个其他的定位都考虑用于根据本发明的校准方法的初始定位，只要这样的定位能利用上臂36的最大可能的摆动运动来达到即可。

为了能够实现对能运动的部件的尽量准确的校准，在第一方法步骤(参见图2B)中借助检测作用在上臂摆动轴线38的负载力矩并通过将作用到总共三个上臂36的各自的负载力矩进行比较来通过建立工具头28近似居中的定位和大致竖直延伸的驱动轴30地来借助让上臂36运动的由马达驱动的驱动器42来分别将所有三个上臂36的角度位置调整成近似相一致。在此，负载力矩可以精确地从被投入用于由马达驱动的驱动器42的电流强度中获得，从而可以将所有三个上臂36调整到图2B中所示出的近似水平的位置。

在这一点上不必分开提及的是，为了执行该第一方法步骤，将负责驱控上臂36的由马达驱动的驱动器42的中央控制单元(未示出)开启并启动在那里实施的控制程序，这一情况例如在关断阶段之后需要一定的时间段用于程序启动。通常，在该启动阶段中，还对所有由马达驱动的驱动器42进行初始化并进行定基准，以便能够将用于驱动执行马达42的每个控制指令转换为尽可能准确的驱动运动。

在此处描述的第一方法步骤中，借助检测作用在水平的上臂摆动轴线38上的负载力矩并借助将作用到上臂36上的各自的负载力矩进行比较来借助由马达驱动的驱动器42分别将三个上臂36的角度位置调整成近似相一致，优先的并且对于根据本发明的校准方法具有表征性的目的在于，为工具头28找到在其运动和/或搬运空间之内的近似居中的定位，由于缺乏光学或其他的定位操控，所以最合理地是可以经由检测在无负载的工具头28的情况下作用到上臂36上的负载转矩来实现这一点。为此，可以根据需要让上臂36一个接一个地调节或上下运动相对较小的调节角度，直到它们在其负载力矩例如小于一牛顿米的合理的迟滞范围之内具有相一致的负载力矩。

这种合理的或对于实践能有利地使用的迟滞范围也可以可选地小于0.5Nm，尤其是小于约0.3Nm，从而使得上臂36可以具有在这些极限之内相一致的负载力矩，这可以识别为或被视为调整到相同的执行角度。以该方式可以确保，在上臂处借助上臂36的驱动马达42调整的角度位置分别相对上和下末端位置具有最小角度差，而且还限定了工具头28的停留方位，该停留方位相对运动范围内的近似居中的位置位于限定的间距之内。因此可以假设，在第一方法步骤的该调整过程之后，工具头28在运动空间之内并在并联运动学机器人24的三个能运动的臂26之间几乎居中地存在或悬挂。

在上臂36近似水平取向的情况下使得工具头28处于这种居中的定位之后，以缓慢的调节运动让这些上臂36同时并同步地向上枢转，如图2C中清楚示出，并通过平行于驱动轴纵向方向的垂直向上指向的箭头来指示。上臂36至少朝其上末端位置或其上机械止挡的方向向上进行调节运动，直到达到被万向式支承的且沿纵向方向能伸缩的驱动轴30的机械止挡定位为止，在该机械止挡定位中，驱动轴实现了其可能最短的长度调整(参见图2D)。

由于在能如此伸缩的驱动轴30中，可能最短的长度调整表示无法超越的机械边界，因此必须考虑驱动轴30的可伸缩性的极限，主要是因为该止挡也将影响工具头28的运动空间向上的扩展范围。

然而，由于并非所有并联运动学机器人24都必须配备有能转动的工具头28进而必须配备有这样的驱动轴30，而是在更简单的实施变型方案中也可以不使用这样的驱动轴30，因此将参照以下附图阐述的以下校准过程用作第二方法步骤，也就是说不考虑对沿其能纵向方向伸缩的驱动轴30的机械止挡的检测。

在到达根据图2D的针对能伸缩的驱动轴30的上止挡并且检测到上臂36的相应的角度位置以及施加到驱动马达42的负载力矩之后，根据图2E可以将工具头28再次逐渐降低，直到相应于图2F地再次达到具有近似位于水平的上臂36的定位。从工具头28的该近似被定心的定位开始，在第一方法步骤之后立即地(在缺少驱动轴30的情况下)或者在经过所述中间步骤(参见图2D至2F)之后的另外的方法步骤(该另外的方法步骤在此被称为第二方法步骤)中，让搬运机器人24的总共三个上臂36中的一个上臂通过围绕其上臂摆动轴线38进行由马达驱动枢转而被带到其两个末端位置之一中，即上末端位置中(参见图2H)，其中，感测地检测在此达到的极端的角度位置，并被用于对各自的上臂36进行位置和/或角度初始化。

在此执行的摆动、升降运动通过箭头指示，其中，只有图2H中左侧的上臂36向上枢转，而其他两个上臂36保持在其近似水平的位置中。由此，与如此提升的上臂36联接的下臂40明显地向上升起，这也使工具头28能够提升，并且同时将该工具头向左移动(见箭头方向)。最后，通过这些摆动运动(其中，另外两个下臂40被动地一起运动)，使得驱动轴30也明显向左倾斜，这是因为该驱动轴支承在工具头28与上悬架32之间并且不能够自由运动。

随后，各自的上臂36可以从其先前调整到的上末端位置再次运动近似回到先前占据的初始角度位置中，这相当于根据图2G的臂26的取向。通过占据针对上臂36的各自的末端位置或机械止挡，使得上臂36的驱动单元42能够分别在其定位中被定基准。如图2H可以明显看到地，尤其上臂36的上止挡也适合作为被选出用于执行第二方法步骤的上臂摆动运动的末端位置，这些上止挡用作针对上臂驱动单元42件定基准的定基准定位。

由于不仅其中一个上臂36而且另外两个上臂36都以相同的方式进行定基准，因此搬运装置18的或搬运机器人24的另外的其中一个上臂36可以在第三方法步骤中通过围绕其上臂摆动轴线38由马达驱动枢转地带到该上臂的两个末端位置中的也是在第二方法步骤(图2H)中被选出的相同的末端位置中，其中，感测地检测在此达到的角度位置，并且被用于对有关的上臂36进行位置和/或角度初始化。在此也设置的是，该上臂从其结合执行第三方法步骤到达的末端位置再次运动近似回到先前占据的初始角度位置(图2G)。这同样适用于第三上臂36，该第三臂在时间上在第三方法步骤之后的第四方法步骤中以相同的方式被定基准和校准。

此外还可以提及的是，结合以上阐述的根据本发明的方法的方法步骤有意义的是，在执行第二和/或第三和/或第四和/或第五方法步骤并让上臂执行相应的由马达驱动的运动期间，对各自的驱动转矩执行持续稳定的并且/或者以限定的时间间隔重复的检测，这是因为这样的持续稳定的检测和监控以有利的方式可以被用于在明确超过了所预先给定的和/或能可变限定的针对在依次的测量中所获得的转矩值的差值的情况下可以识别到针对分别有关的上臂的机械止挡和/或末端止挡。

这种转矩限制允许了仅基于检测到要投入使用的电流并且在无需进行任何光学或其他感测的运动检测的情况下就可靠地检测到针对由马达驱动驱动的上臂的其中每次执行的摆动运动的现有机械止挡，其中，该机械止挡通常具有转矩极限的表征。这样的转矩极限完全没有必要固定地预先给定，而是可以通过持续稳定的动态变化可能性以有利的方式针对在运动过程中的不同的角位置和与之有关的不同的转矩值来使用并利用。由此，使得即使在夹具或三脚架式机器人不同的情况下也导致所描述的定基准的通用性和功能性，夹具或三脚架式机器人可以例如配备有不同规格的臂和/或不同规格的并且因此重量不同的工具头。

在校准过程的范围内开始定心时可以有利的是，鉴别出在调节时提供最高转矩值的那个上臂。该已获知的转矩例如可以用于，基于该值必要时加上例如0.5至大约1.5Nm的合理的附加值来为后续的校准过程设定合适的转矩极限。在工具头定心的过程期间，该获知的转矩可以足以让工具头在不超过该转矩极限的情况下移动到其运动范围的中心。

此外，该方法可以设置的是，在其中至少一个上臂中朝选出的末端位置的方向枢转(向上行进)到其各自的末端止挡处的情况下设置迭代的转矩检测。由此，在执行该方法时，可以稳定地识别到是否已经达到了末端位置并因此达到了机械止挡。如果在其中一个上臂运动期间发生超出了先前获知的转矩极限，则检查相关的轴自所设定的转矩极限或最后一次转矩提高以来是否已运动例如大于0.3°的限定的较小的摆动角度。如果是这种情况，则这并不被识别为发生碰撞或达到机械止挡，而是只是识别为由驱动器产生的转矩不足以让相应的轴进行运动的结论。当随后将转矩极限提高了合理的例如约0.5Nm的值，则可以在此基础上继续进行摆动运动。但是，如果在在所测得的转矩提高时轴运动小于例如0.3°的限定的较小的角度差，则可以在根据本发明的方法中假定发生了碰撞或达到了末端位置或机械末端止挡。

这些所述的方法可以在达到所有能想到的搬运机器人的机械止挡的情况下使用，例如也可以在工具头放置在位于该工具头运动范围下方的平台上或位于那里的例如能够由垫链或类似的传送装置形成的卧式传送装置上的情况下使用。因为将工具头运动到该卧式传送装置，尤其是将其向下挤压到该下部撑托表面上是没有意义的，所以也可以识别到该所到达的定位并在校准方法中限定为下末端位置。如果利用将夹具放置在其下末端止挡上地已经执行了这样有意义的测试，则随后可以将该工具头提升并重新执行定心，以便向上末端止挡行进以用于进行校准。

图3A至3C的示意图示出了根据本发明的方法的另外的合理的实施变型方案，其中，在替选或与前述无关的和/或在另外的方法步骤中在单独的校准步骤中，通过如下方式对悬挂在总共三个能以并联运动学方式运动的臂26上的工具头28的转动位置进行校准，即，让能围绕竖直的或相对垂线稍微倾斜的转动轴线46旋转的工具头在其运动范围之内在已知三个能运动的臂26定位和/或取向的情况下被置于到限定的转动位置中(图3A)，并运动到距物体和/或固定不动的贴靠点48相距限定的间距(图3B)，并且随后通过旋转工具头28与该物体和/或贴靠点48接触，并且检测在此达到的用于校准工具头28的旋转驱动器44的新的转动位置中并进行处理(参见3C和指示旋转的箭头)。

为了简单起见，未示出布置在工具头28上并悬挂在那里的夹持臂，但是该夹持臂用作进行接触的部分，该夹持臂与物体和/或固定不动的贴靠点48接触，以便对驱动轴30的旋转运动和负责该旋转运动的驱动马达44的驱动运动进行校准。

前述段落的实施方式、示例和变型方案以及权利要求书或说明书及附图，包含它们的不同视图或各自独特的特征在内地，可以彼此无关地或以任意组合的方式来使用。结合实施方式描述的特征能被用于所有实施方式，除非这些特征是不相容的。

当通常也结合附图提及到“示意性的”图示和视图时，这绝不意味着这些附图表示及其描述关于本发明的公开内容方面应该是次要的。本领域技术人员完全能够从示意性和抽象性绘制的图示中获得足够的信息，这些信息便于本领域技术人员对本发明的理解，而不会使本领域技术人员可能由于绘制的并且可能并未精确地按比例缩放大小的搬运设备18或其他绘制的元件的能运动部分而以任何方式损害其理解。因此，这些附图能够使本领域技术人员作为读者实现结合根据本发明的方法的具体阐述的实施方式更好地理解用于推断出在权利要求书以及说明书的一般部分中是一般性和/或抽象形式的发明思路。

本发明已经参照优选的实施方式得到描述。然而，对于本领域技术人员而言，可以在不脱离所附的权利要求的保护范围的情况下对本发明进行修改或改变。

附图标记列表

8 机器环境

10 卧式传送装置

12 运输方向、传送方向

14 搬运站

16 撑托和运输表面

18 搬运装置

20 传送表面

22 贴靠梁

24 并联运动学机器人、搬运机器人

26 臂、能运动的臂

28 工具头

30 驱动轴、万向轴，驱动连接部

32 上悬架

34 框式机架

36 上臂

38 水平的摆动轴线

40 下臂

42 (针对上臂的)驱动马达

44 (针对驱动轴的)驱动马达

46 (工具头、能旋转的工具头的)转动轴线

48 贴靠点、固定的物体

Claims (12)

1.用于对搬运装置(18)，尤其是搬运和/或并联运动学机器人(24)进行定基准、校准和/或初始化的方法，所述搬运装置具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂(26)上的工具头(28)，所述工具头具有能运动的驱动连接部，尤其是具有在方位固定的驱动马达(44)与能围绕至少一个转动轴线运动的工具头(28)之间的长度可变地和/或能铰接式运动的万向轴(30)，

-其中，所述至少两个臂(26)中的每个臂都包括由马达驱动地围绕限定的上臂摆动轴线(38)能在两个末端位置之间运动的上臂(36)和以能摆动运动的方式支承在所述上臂(36)上的下臂(40)，

-并且其中，所述臂(26)保持有以能运动的方式悬挂在至少两个下臂(40)上的工具头(28)，所述工具头借助所述上臂(36)以及通过所述上臂引导的下臂(40)的受程序控制并彼此协调的摆动运动而能在限定的运动范围内运动，

-其中，在第一方法步骤中，借助获取作用在所述上臂摆动轴线(38)上的负载力矩并且通过将作用到至少两个上臂(36)上的各自的负载力矩进行比较并且/或者借助获取来自定位和/或角度传感器的信号来借助由马达驱动的驱动器(42)分别将所述至少两个上臂(36)的角度位置调整到近似相一致，

-之后，在第二方法步骤中，让所述至少两个上臂(36)通过同时和/或近似同步地围绕所述至少两个上臂的各自的摆动轴线(38)枢转地运动直到极限位置，所述极限位置通过能与所述上臂(36)无关地运动的驱动连接部的机械止挡来限定，并且/或者通过用于工具头(28)的万向轴(30)的纵向止挡来限定，并且然后，在第三方法步骤中，通过让所述至少两个上臂(36)向回运动使得所述工具头(28)和/或与所述工具头相配属的驱动连接部或万向轴(30)与所述极限位置以限定的摆动角度相隔，

-由此，所述至少两个上臂(36)的经调整的角度位置分别相对两个末端位置具有限定的角度差，并且/或者限定了所述工具头(28)的停留方位，所述停留方位相对运动范围之内的近似居中的位置位于限定的间距之内，

-其中，在另外的或第四方法步骤中，让所述搬运装置(18)或搬运机器人(24)的至少两个上臂(36)中的至少一个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线(38)枢转而被置于两个末端位置中的一个末端位置中，并且感测地获取在此达到的角度位置，并被用于对各自的上臂(36)进行位置和/或角度初始化，然后，将所述上臂(36)从其末端位置运动回到限定的角度位置中，并且/或者又近似运动回到先前占据的初始角度位置中，

-并且然后，在后续的另外的或第五方法步骤中，让搬运装置(18)的或搬运机器人(24)的至少两个上臂(36)中的另外的上臂通过围绕其上臂摆动轴线(38)由马达驱动枢转而被置于其两个末端位置中的也是之前的或第四方法步骤中所选出的末端位置中，并且感测地获取此处达到的角度位置，并被用于对相关上臂(36)进行位置和/或角度初始化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在另外的或所述第五方法步骤之后紧跟着的第六方法步骤中，所述搬运装置(18)或搬运机器人(24)的总共至少三个现有的上臂(36)中的第三个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线(38)枢转而被置于其两个末端位置中的一个末端位置中，或被置于两个末端位置中的在第四和第五方法步骤中为相应的枢转的其他上臂(36)所选出的相同的末端位置中，并且感测地获取在此所达到的角度位置，并被用于对相关的上臂(36)进行位置和/或角度初始化。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在另外的或所述第六方法步骤之后紧跟着的第七方法步骤中，所述搬运装置(18)或搬运机器人(24)的总共至少四个现有的上臂(36)中的第四个上臂通过由马达驱动地围绕其上臂摆动轴线(38)枢转而被置于其两个末端位置中的一个末端位置中，或被置于两个末端位置中的在第四、第五和第六方法步骤中为相应的枢转的其他上臂(36)所选出的相同的末端位置中，并且感测地获取在此所达到的角度位置，并被用于对相关的上臂(36)进行位置和/或角度初始化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在执行第二和/或第三和/或第四和/或第五和/或第六和/第七方法步骤以及所述上臂(36)的相应由马达驱动的运动期间，持续地和/或以限定的时间间隔重复地获取各自的驱动转矩，并且其中，将超过针对依次的转矩值的预先给定的差值识别为针对分别相关的上臂(36)的机械止挡和/或末端止挡。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述上臂(36)中的至少一个上臂朝所选出的末端位置的方向枢转到其各自的末端止挡上的情况下设置迭代的转矩获取。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在执行第二和/或第三和/或第四和/或第五和/或第六和/第七方法步骤以及所述上臂(36)的相应的由马达驱动的运动期间，持续地和/或以限定的时间间隔重复地获取所述上臂(36)的各自的角度位置，并且其中，将超过针对在依次测得的各自的上臂(36)的角度位置的预先给定的差值识别为针对分别相关的上臂(36)的机械止挡和/或末端止挡。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述上臂(36)中的至少一个上臂朝所选出的末端位置的方向枢转到其各自的末端止挡上的情况下设置迭代的角度获取。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在达到针对所述上臂(36)的角位置的通过机械止挡限定的上和/或下极限位置之后，在考虑所述上臂(36)在共同调节时最大能达到的角度位置的情况下执行第二和/或第三和/或第四和/或第五和/或现第六和/或第七方法步骤。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在替选的和/或另外的方法步骤中，通过如下方式对悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂(26)上的工具头(38)的转动位置进行校准，即，让能围绕竖直的或相对于竖直线稍微倾斜的转动轴线(46)旋转的工具头(28)在运动范围之内在已知能运动的至少两个臂(26)的定位和/或取向的情况下被置于限定的转动位置中，并运动到距物体和/或固定不动的贴靠点(48)相距限定的间距，并且随后通过旋转所述工具头(28)与所述物体和/或贴靠点(48)接触，并获取由和处理此达到的用于校准所述工具头(28)的旋转驱动器(44)的新的转动位置。

10.受程序控制的搬运装置(18)，尤其是搬运和/或并联运动学机器人(24)，所述搬运装置具有悬挂在能以并联运动学方式运动的至少两个臂(26)上的工具头(28)，其中，所述至少两个臂(26)中的每个臂包括围绕限定的上臂摆动轴线(38)由马达驱动地能在两个末端位置之间运动的上臂(36)和以能摆动运动的方式支承在所述上臂(36)上的下臂(40)，并且其中，所述臂(26)保持有以能运动的方式悬挂在至少两个下臂(40)上的工具头(28)，所述工具头具有能运动的驱动连接部，尤其是具有在方位固定的驱动马达(44)与能围绕至少一个转动轴线运动的工具头(28)之间的长度可变地和/或能铰接式运动的万向轴(30)，并且所述工具头借助上臂(36)以及通过所述上臂引导的下臂(40)的受程序控制并彼此协调的摆动运动能在限定的范围内运动，其中，用于控制能运动的至少两个臂(26)的所有运动的控制程序被存储在中央控制单元中，并且包括被设置用于并适于执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的一个定基准、校准和/或初始化程序或多个定基准、校准和/或初始化程序。

11.根据权利要求10所述的受程序控制的搬运装置(18)，尤其是搬运和/或并联运动学机器人(24)，所述搬运装置或者说所述搬运和/或并联运动学机器人作为搬运和/或定位机器人形成尤其是被用于传送、搬运、堆垛和/或托盘化零散货物和/或捆扎物的传送、堆垛和/或托盘化装置的一部分。

12.根据权利要求10所述的受程序控制的搬运装置(18)，尤其是搬运和/或并联运动学机器人(24)，所述搬运装置或者说所述搬运和/或并联运动学机器人作为搬运和/或操控机器人形成尤其用于在制造环境中制造、处理和/或改变工件的制造和/或工件处理设备的一部分。

Images