DE102018200864B3 - Method and system for controlling a robot - Google Patents
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Abstract
Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Roboters (10) in Abhängigkeit von einer auf den Roboter aufgeprägten externen Kraft (Fex), wird der Roboter in einem ersten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer Oberfläche (21) derart gesteuert (S50), dass er einer Tangentialkomponente (Ft) dieser Kraft senkrecht zu einer nach außen gerichteten Normalen (n) auf der Oberfläche in einem Kontaktpunkt einer roboterfesten Referenz (11) mit der Oberfläche stärker zu folgen versucht als einer Normalkomponente (Fn) der Kraft in Richtung dieser Oberflächennormale. According to a method according to the invention for controlling a robot (10) in response to an external force (Fex) impressed on the robot, the robot is controlled (S50) in a first operating mode as a function of a surface (21) such that it is a tangential component (Ft) tries to follow this force perpendicular to an outwardly directed normal (s) on the surface in a point of contact of a robot-fixed reference (11) with the surface more closely than a normal component (Fn) of the force in the direction of this surface normal.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Steuern eines Roboters in Abhängigkeit von einer auf den Roboter aufgeprägten externen Kraft sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method and system for controlling a robot in response to an external force impressed on the robot and to a computer program product for carrying out the method.
Aus der
Dies ermöglicht eine vorteilhafte Handführung des frei(beweglich)en Endeffektors durch einen Bediener, indem dieser auf den Roboter manuell die externe Kraft aufprägt.This allows an advantageous hand guidance of the free (movable) Endeffektors by an operator by this on the robot manually impresses the external force.
Kontaktiert der Endeffektor dabei jedoch eine Oberfläche, kann es, insbesondere aufgrund von Regelungenauigkeiten und dergleichen, dazu kommen, dass der Endeffektor ungewollt von der Oberfläche abhebt.However, if the end effector contacts a surface, it may happen, in particular due to control inaccuracies and the like, that the end effector unintentionally lifts off the surface.
Die
Die
Eine aus der
Eine aus der
Die
Eine aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb eines Roboters zu verbessern.The object of the present invention is to improve the operation of a robot.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a method having the features of claim 1.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird bei einem Verfahren zum Steuern eines Roboters in Abhängigkeit von einer auf den Roboter aufgeprägten, insbesondere aktuellen, externen Kraft der Roboter in einem ersten Betriebsmodus, insbesondere fortlaufend, in Abhängigkeit von einer Oberfläche derart bzw. mit der Maßgabe gesteuert, dass er einer Tangentialkomponente der Kraft senkrecht zur einer nach außen gerichteten Normalen auf der Oberfläche in einem, insbesondere aktuellen, Kontaktpunkt einer roboterfesten Referenz mit der Oberfläche stärker zu folgen versucht, insbesondere folgt, als einer Normalkomponente der Kraft in Richtung dieser Oberflächennormale, insbesondere derart bzw. mit der Maßgabe, dass er der Normalkomponente der Kraft, wenigstens im Wesentlichen, nicht zu folgen versucht, insbesondere nicht folgt. Mit anderen Worten wird der Roboter in dem ersten Betriebsmodus gesteuert, (um) der Normalkomponente weniger (leicht) zu folgen als der Tangentialkomponente, in einer Ausführung gar nicht zu folgen.According to one embodiment of the present invention, in a method for controlling a robot as a function of an external force impressed on the robot, the robot is controlled in a first operating mode, in particular continuously, as a function of a surface in such a way or with the proviso in that it tries to follow more strongly a tangential component of the force perpendicular to an outwardly directed normal on the surface in a, in particular current, contact point of a robot-fixed reference with the surface, in particular follows, as a normal component of the force in the direction of this surface normal, in particular such or with the proviso that he tries not to follow the normal component of the force, at least substantially, in particular does not follow. In other words, in the first mode of operation, the robot is controlled to follow (less) the normal component than the tangential component to not even follow in one embodiment.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein unerwünschtes Abheben von einer kontaktierten Oberfläche reduziert, in einer Ausführung, wenigstens im Wesentlichen, vermieden werden.As a result, in one embodiment, an undesired lift-off from a contacted surface can be reduced, in one embodiment, at least substantially avoided.
Ein Steuern bzw. eine Steuerung kann in einer Ausführung ein Regeln bzw. eine Regelung umfassen, insbesondere sein. Eine Kraft kann in einer Ausführung auch ein Drehmoment umfassen, insbesondere sein.Control in one embodiment may include, in particular, rules. In one embodiment, a force may also include a torque, in particular.
Der Roboter weist in einer Ausführung wenigstens drei, insbesondere wenigstens sechs, in einer Ausführung wenigstens sieben, Gelenke, insbesondere antreibbare bzw. angetriebene und/oder Drehgelenke, auf, in einer Ausführung also, insbesondere elektrische, Antriebe zum Verstellen der Gelenke.In one embodiment, the robot has at least three, in particular at least six, in one embodiment at least seven joints, in particular drivable or driven and / or rotary joints, in one embodiment, in particular electric, drives for adjusting the joints.
Hierdurch kann der Roboter in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere flexibel und/oder präzise, eingesetzt werden.As a result, in one embodiment, the robot can be used advantageously, in particular flexibly and / or precisely.
Die roboterfeste Referenz ist in einer Ausführung ein distaler Endeffektor des Roboters. Die externe Kraft wird in einer Ausführung manuell durch einen Bediener auf den Roboter, in einer Ausführung auf seine roboterfeste Referenz, aufgeprägt bzw. ausgeübt bzw. ist eine manuell durch einen Bediener aufgeprägte externe Kraft. In einer Ausführung ist die externe Kraft eine im Kontaktpunkt angreifende Kraft, sie kann beispielsweise durch eine Jacobimatrix in an sich bekannter Weise (virtuell) dorthin transformiert bzw. verschoben werden bzw. sein.The robotic reference in one embodiment is a distal end effector of the robot. The external force in one embodiment is manually imparted by an operator to the robot, in one embodiment to its robot-fixed reference, or is an external force impressed manually by an operator. In one embodiment, the external force is a force acting on the point of contact; it can be transformed or displaced there by a Jacobian matrix in a manner known per se (virtually).
Hierdurch kann der Roboter in einer Ausführung vorteilhaft handgeführt werden, in einer Ausführung zum Teachen bzw. Vorgeben von anschließend automatisch abzufahrenden Bahnen oder dergleichen.As a result, the robot can advantageously be hand-guided in one embodiment, in an embodiment for teaching or presetting subsequently automatically traversable paths or the like.
Eine nach außen gerichtete Normale auf einer Oberfläche in einem Kontaktpunkt („Oberflächennormale“) steht in einer Ausführung senkrecht auf einer Tangentialebene (an) der Oberfläche in dem Kontaktpunkt und ist von der Oberfläche weg bzw. zu der roboterfesten Referenz hin gerichtet, sie kann beispielsweise in an sich bekannter Weise differentialgeometrisch durch den entsprechend orientierten Gradienten bzw. das entsprechend orientierte Kreuzprodukt zweier nicht kollinearer Tangentialvektoren (an) der Oberfläche in dem Kontaktpunkt bestimmt sein bzw. werden, die ihrerseits zum Beispiel in an sich bekannter Weise durch Differentiation bestimmt sein bzw. werden können. Ist beispielsweise eine Oberfläche bzw. ihre Kontur durch die Funktion S(x, y, z) = 0 mit den kartesischen Koordinaten x, y, und z beschrieben, zum Beispiel eine Kugeloberfläche durch x2+y2+z2 = 0, so ist die Oberflächennormale
In einer Ausführung wird der Roboter in einem zweiten Betriebsmodus, insbesondere fortlaufend, derart bzw. mit der Maßgabe gesteuert, dass er der Normalkomponente der externen Kraft stärker zu folgen versucht, insbesondere folgt, als in dem ersten Betriebsmodus, insbesondere derart bzw. mit der Maßgabe, dass er der Kraft unabhängig von ihrer Richtung zu folgen versucht, insbesondere folgt. Mit anderen Worten wird der Roboter in dem zweiten Betriebsmodus gesteuert, (um) der externen Kraft richtungsunabhängig (leicht) zu folgen. In one embodiment, the robot is controlled in a second operating mode, in particular continuously, such or with the proviso that it tries to follow the normal component of the external force stronger, in particular following, as in the first operating mode, in particular such or with the proviso that he tries to follow the force regardless of its direction, in particular follows. In other words, in the second operation mode, the robot is controlled to follow the external force directionally (lightly).
Hierdurch kann in einer Ausführung die roboterfeste Referenz in dem zweiten Betriebsmodus absichtlich von der Oberfläche wegbewegt und/oder vorteilhaft frei im Raum bewegt werden.As a result, in one embodiment, the robot-fixed reference in the second operating mode intentionally moved away from the surface and / or advantageously moved freely in space.
In einer Ausführung wird in Abhängigkeit von der Normalkomponente der Kraft von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet, in einer Ausführung, falls ein Betrag der Normalkomponente einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.In one embodiment, depending on the normal component of the force, the force is switched from the first to the second operating mode, in one embodiment, if an amount of the normal component exceeds a predetermined threshold.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Bediener den ersten Betriebsmodus einfach beenden, insbesondere, um die roboterfeste Referenz von der Oberfläche wegzubewegen, indem er ausreichend stark von der Oberfläche weg zieht.As a result, in one embodiment, an operator may simply terminate the first mode of operation, particularly to move the robot-fixed reference away from the surface by pulling sufficiently away from the surface.
Zusätzlich oder alternativ kann auch in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet, werden, beispielsweise ein Bediener einen entsprechenden physischen oder Software-Schalter betätigen oder dergleichen.Additionally or alternatively, it is also possible to switch over from the first to the second operating mode depending on a user input, for example an operator actuating a corresponding physical or software switch or the like.
In einer Ausführung wird der Roboter in dem ersten Betriebsmodus derart bzw. mit der Maßgabe gesteuert, dass er mit der roboterfesten Referenz eine vorgegebene Kraft gegensinnig zur Oberflächennormale auf die Oberfläche aufzuprägen versucht, insbesondere aufprägt. Mit anderen Worten wird der Roboter in dem ersten Betriebsmodus gesteuert, (um) eine vorgegebene Kraft gegensinnig zur Oberflächennormale auf die Oberfläche aufzuprägen.In one embodiment, the robot is controlled in the first operating mode in such a way or with the proviso that it tries to impose a particular force on the surface in the opposite direction to the surface normal with the robot-fixed reference, in particular imprints it. In other words, in the first mode of operation, the robot is controlled to impart a predetermined force to the surface in the opposite direction of the surface normal.
Hierdurch kann in einer Ausführung die roboterfeste Referenz vorteilhaft steuerungstechnisch an der Oberfläche fixiert werden und/oder eine gewünschte Prozesskraft, beispielsweise zur Bearbeitung der Oberfläche, aufprägen.As a result, in one embodiment, the robot-fixed reference can advantageously be fixed to the surface by control technology and / or imprint a desired process force, for example for processing the surface.
In einer Ausführung wird in Abhängigkeit von einem ermittelten Abstand, insbesondere bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands, in einer Ausführung bei Kontakt, zwischen der roboterfesten Referenz und der Oberfläche in den ersten Betriebsmodus umgeschaltet.In one embodiment, depending on a determined distance, in particular when falling below a predetermined minimum distance, in an embodiment in contact, between the robot-fixed reference and the surface switched to the first operating mode.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein Bediener den ersten Betriebsmodus einfach initiieren, indem er die roboterfeste Referenz ausreichend nahe zu der Oberfläche zieht.As a result, in one embodiment, an operator may simply initiate the first mode of operation by pulling the robot-fixed reference sufficiently close to the surface.
Zusätzlich oder alternativ kann auch in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe in den ersten Betriebsmodus umgeschaltet, werden, beispielsweise ein Bediener einen entsprechenden physischen oder Software-Schalter betätigen oder dergleichen.Additionally or alternatively, it is also possible to switch to the first operating mode depending on a user input, for example an operator can actuate a corresponding physical or software switch or the like.
In einer Ausführung wird die externe Kraft mithilfe eines Sensors an der roboterfesten Referenz ermittelt.In one embodiment, the external force is determined using a sensor on the robot-fixed reference.
Hierdurch kann sie in einer Ausführung besonders präzise ermittelt werden.As a result, they can be determined very precisely in one embodiment.
Zusätzlich oder alternativ wird die externe Kraft in einer Ausführung mithilfe von Sensoren an Gelenken des Roboters ermittelt, insbesondere auf Basis eines dynamischen Modells des Roboters.Additionally or alternatively, the external force is determined in one embodiment by means of sensors on joints of the robot, in particular based on a dynamic model of the robot.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein zusätzlicher Sensor an der roboterfesten Referenz entfallen.As a result, in one embodiment, an additional sensor on the robot-fixed reference can be omitted.
In einer Ausführung wird die Oberflächennormale in Abhängigkeit von einer, in einer Ausführung mithilfe einer Abtastung, eines Sichtsystems oder dergleichen, ermittelten Kontur der Oberfläche ermittelt.In one embodiment, the surface normal is determined as a function of a contour of the surface determined in a design using a scan, a vision system, or the like.
Hierdurch kann sie in einer Ausführung besonders präzise ermittelt werden.As a result, they can be determined very precisely in one embodiment.
Zusätzlich oder alternativ wird die Oberflächennormale in einer Ausführung in Abhängigkeit von einer, in einer Ausführung auf Basis von CAD-Daten oder dergleichen, vorgegebenen Kontur der Oberfläche ermittelt.Additionally or alternatively, the surface normal in one embodiment is determined as a function of a contour of the surface predetermined in a design based on CAD data or the like.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein zeitlicher und/oder apparativer Aufwand zum Ermitteln der Kontur entfallen.As a result, in one embodiment, a time and / or equipment expenditure for determining the contour can be omitted.
In einer Ausführung wird der Kontaktpunkt in Abhängigkeit von einer Erfassung einer Umgebung der roboterfesten Referenz, in einer Ausführung mithilfe einer Abtastung, eines Sichtsystems oder dergleichen, ermittelt.In one embodiment, the contact point is determined in response to detection of an environment of the robot-fixed reference, in an embodiment using a scan, a vision system, or the like.
Hierdurch kann er in einer Ausführung besonders präzise ermittelt werden.As a result, it can be determined very precisely in one embodiment.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung der Kontaktpunkt in Abhängigkeit von erfassten Stellungen von Gelenken des Roboters, einer ermittelten oder vorgegebenen Kontur der roboterfesten Referenz und/oder einer ermittelten oder vorgegebenen Kontur der Oberfläche ermittelt.Additionally or alternatively, in one embodiment, the contact point in dependence on detected positions of joints of the robot, a determined or predetermined contour of the determined robot-fixed reference and / or a determined or predetermined contour of the surface.
Hierdurch kann in einer Ausführung ein zeitlicher und/oder apparativer Aufwand zum Erfassen der Umgebung entfallen.As a result, in one embodiment, a time and / or equipment expense for detecting the environment can be omitted.
In einer Ausführung wird der Roboter in dem ersten und/oder zweiten Betriebsmodus mithilfe einer Admittanzregelung gesteuert, die Steuerwerte für Antriebe des Roboters in Abhängigkeit von der ermittelten externen Kraft ermittelt.In one embodiment, in the first and / or second operating mode, the robot is controlled by means of an admittance control, which determines control values for drives of the robot as a function of the determined external force.
Hierdurch kann der Roboter in einer Ausführung besonders vorteilhaft, insbesondere intuitiv, zuverlässig und/oder präzise, handgeführt werden.As a result, in one embodiment, the robot can be guided in a particularly advantageous manner, in particular intuitively, reliably and / or precisely.
In einer Ausführung wird in dem ersten Betriebsmodus die Normalkomponente der ermittelten externen Kraft in Richtung der Oberflächennormale rechentechnisch reduziert, insbesondere ausgeblendet bzw. -filtert.In one embodiment, in the first operating mode, the normal component of the determined external force in the direction of the surface normal is computationally reduced, in particular faded out or filtered.
Dadurch kann das erfindungsgemäß schwächere bzw. Nicht-Folgen der Normalkomponente, insbesondere mithilfe einer Admittanzregelung, besonders vorteilhaft, insbesondere zuverlässig und/oder mit geringem Rechen(zeit)aufwand, realisiert werden.As a result, the invention according to the invention weaker or non-follow the normal component, in particular by means of an admittance, particularly advantageous, in particular reliably and / or with little rake (time) effort can be realized.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist Mittel zum Steuern des Roboters in Abhängigkeit von einer auf den Roboter aufgeprägten externen Kraft in dem ersten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer Oberfläche derart, dass der Roboter einer Tangentialkomponente der Kraft senkrecht zur nach außen gerichteten Normalen auf der Oberfläche in einem Kontaktpunkt einer roboterfesten Referenz mit der Oberfläche stärker zu folgen versucht als einer Normalkomponente der Kraft in Richtung dieser Oberflächennormale, insbesondere der Normalkomponente der Kraft nicht zu folgen versucht, auf.According to one embodiment of the present invention, a system, in particular hardware and / or software, in particular program technology, for implementing a method described herein and / or has means for controlling the robot in response to an external force applied to the robot in the first operating mode in response to a surface such that the robot tries to follow a tangential component of the force perpendicular to the outward normal on the surface in a contact point of a robot-fixed reference with the surface stronger than a normal component of the force in the direction of this surface normal, in particular Normal component of the force not trying to follow up.
In einer Ausführung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf:
- Mittel zum Steuern des Roboters in einem zweiten Betriebsmodus derart, dass er der Normalkomponente der Kraft stärker zu folgen versucht als in dem ersten Betriebsmodus, insbesondere derart, dass er der externen Kraft unabhängig von ihrer Richtung zu folgen versucht;
- Mittel zum Umschalten von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von der Normalkomponente der Kraft;
- Mittel zum Steuern des Roboters in dem ersten Betriebsmodus derart, dass er mit der roboterfesten Referenz eine vorgegebene Kraft gegensinnig zur Oberflächennormale auf die Oberfläche aufzuprägen versucht;
- Mittel zum Umschalten in den ersten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einem ermittelten Abstand, insbesondere Kontakt, zwischen der roboterfesten Referenz und der Oberfläche und/oder in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe;
- einen Sensor an der roboterfesten Referenz und/oder Sensoren an Gelenken des Roboters zum Ermitteln der externen Kraft;
- Mittel zum Ermitteln der Oberflächennormale in Abhängigkeit von einer ermittelten oder vorgegebenen Kontur der Oberfläche;
- Mittel zum Ermitteln des Kontaktpunkts in Abhängigkeit von erfassten Stellungen von Gelenken des Roboters, einer ermittelten oder vorgegebenen Kontur der roboterfesten Referenz und/oder Oberfläche und/oder einer Erfassung einer Umgebung der roboterfesten Referenz;
- Mittel zum Steuern des Roboters in dem ersten und/oder zweiten Betriebsmodus mithilfe einer Admittanzregelung, die Steuerwerte für Antriebe des Roboters in Abhängigkeit von der ermittelten externen Kraft ermittelt; und/oder
- Mittel zum rechentechnischen Reduzieren, insbesondere Ausblenden, der Normalkomponente in dem ersten Betriebsmodus.
- Means for controlling the robot in a second mode of operation such that it tries to follow the normal component of the force more strongly than in the first mode of operation, in particular so as to try to follow the external force regardless of its direction;
- Means for switching from the first to the second operating mode as a function of the normal component of the force;
- Means for controlling the robot in the first mode of operation so as to impose a predetermined force against the surface normal to the surface with the robot-fixed reference;
- Means for switching to the first operating mode as a function of a determined distance, in particular contact, between the robot-fixed reference and the surface and / or in dependence on a user input;
- a sensor on the robot-fixed reference and / or sensors on joints of the robot for determining the external force;
- Means for determining the surface normal as a function of a determined or predetermined contour of the surface;
- Means for determining the point of contact in dependence on detected positions of joints of the robot, a determined or predetermined contour of the robot-fixed reference and / or surface and / or detection of an environment of the robot-fixed reference;
- Means for controlling the robot in the first and / or second operating mode by means of an admittance control, which determines control values for drives of the robot in dependence on the determined external force; and or
- Means for computationally reducing, in particular hiding, the normal component in the first operating mode.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Roboter steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nichtflüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or to output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein, so that the CPU may perform the steps of such methods, and thus, in particular, control the robot. In one embodiment, a computer program product may comprise, in particular, a nonvolatile storage medium for storing a program or a program stored thereon, In particular, an execution of this program causes a system or a controller, in particular a computer, to execute a method described here or one or more of its steps.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel.In one embodiment, one or more, in particular all, steps of the method are completely or partially automated, in particular by the system or its (e) means.
In einer Ausführung weist das System den Roboter und/oder seine Steuerung auf.In one embodiment, the system includes the robot and / or its controller.
Mit besonderem Vorteil kann das vorliegende Verfahren zum Teachen bzw. Vorgeben von Roboterbahnen, insbesondere mittels Handführen des Roboters, insbesondere der roboterfesten Referenz, verwendet werden. Entsprechend wird in einer Ausführung in dem ersten Betriebsmodus - wenigstens zeitweise - eine Pose des Roboters, insbesondere der roboterfesten Referenz, abgespeichert und in einer Weiterbildung anschließend auf Basis der abgespeicherten Posen eine Roboterbahn vorgegeben.With particular advantage, the present method for teaching or predetermining robot tracks, in particular by means of manual guiding of the robot, in particular the robot-fixed reference, can be used. Accordingly, in one embodiment in the first operating mode - at least temporarily - a pose of the robot, in particular the robot-fixed reference, stored and subsequently given a robot path in a development on the basis of the stored poses.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
-
1 : ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und -
2 : ein Verfahren zum Steuern eines Roboters des Systems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
-
1 a system according to an embodiment of the present invention; and -
2 A method of controlling a robot of the system according to an embodiment of the present invention.
Der Endeffektor
Hierzu wird in einem ersten Schritt
In einer Abwandlung kann die Robotersteuerung die externe Kraft auch mithilfe von Sensoren
Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass die Abweichung zwischen den modellbasierten und gemessenen Achsmomenten gerade aus der externen Kraft resultiert, so dass durch Transformation der entsprechenden Achsmomente in den Arbeitsraum des Roboter(endeffektor)s die externe Kraft ermittelt werden kann.This is based on the consideration that the deviation between the model-based and measured axis moments results precisely from the external force, so that the external force can be determined by transforming the corresponding axis moments into the working space of the robot (end effector).
Die Kontur der Oberfläche
In Schritt
Ist dies nicht der Fall (
In Schritt
Falls der erste Betriebsmodus ausgewählt ist (S10: „Y“), ermittelt die Robotersteuerung
Ist dies der Fall (
Andernfalls (
Mit anderen Worten filtert die Robotersteuerung in Schritt
Anschließend führt sie in einem Schritt
Dann kehrt das Verfahren zu Schritt
Dadurch folgt der Roboter
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible.
So kann in einer Abwandlung in Schritt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Roboterrobot
- 1111
- Endeffektor (roboterfeste Referenz)End effector (robot-fixed reference)
- 12; 12'12; 12 '
- Sensorsensor
- 1313
- Antriebdrive
- 2020
- Werkstückworkpiece
- 2121
- Oberflächesurface
- 3030
- Robotersteuerungrobot control
- 3131
- Kameracamera
- 4040
- Bediener operator
- Fex F ex
- externe Kraftexternal force
- Fn F n
- Normalkomponentenormal component
- Ft F t
- Tangentialkomponentetangential
- nn
- Oberflächennormalesurface normal
Claims (13)
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