DE3046897A1

DE3046897A1 - Unterrichtungsverfahren zum unmittelbaren unterrichten eines roboters ueber seinen betrieb und unmittelbar unterrichtende vorrichtung fuer einen industriellen roboter

Info

Publication number: DE3046897A1
Application number: DE19803046897
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hiratsuka Kikuchi; Koichi Yokohama Sugimoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1981-08-27
Also published as: US4408286A; DE3046897C2; JPS5685106A

Description

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HITACHI, LTD., Tokyo,
Japan

UnterrichtunKsverfahren zum ""Mittelbaren Unterrichten eines Roboters über seinen Betrieb und unmittelbar Unterricht ende Vorrichtung für einen industriellen Roboter

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche Λ bzw. 4·.

Ein vorwiegend angewendetes herkömmliches Unterrichtungsverfahren für einen Roboterbetrieb wird in zwei Verfahren unterteilt. Bei einem der Unterrichtungsverfahren bedient eine Bedienungsperson zur Unterrichtung des Roboters über dessen Betrieb eine mit einer Robotersteuereinheit verbundene Pernbedienungsvorrichtung zur "Führung eines Roboters längs einer Arbeitsstrecke des Roboterbetriebs und zur
Speicherung der Roboterführungsdaten in einer Robotersteuereinheit. Bei einem weiteren Verfahren ist ein ange-

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triebener Abschnitt des Roboters von einem Antriebsabschnitt für den Antrieb des getriebenen Abschnitts getrennt. Die Bedienungsperson hält unmittelbar ein Handgelenkglied des Roboters zur Führung des Roboters gemäss seiner Betätigungsstrecke und danach zur Speicherung der Roboterführungsdaten in der Robotersteuereinheit. Das erstere Verfahren hat eine geringe Bedienbarkeit bei der Führung des Roboters in gewünschten Richtungen und erfordert einen hohen Grad an Geschick zur Ausführung eines derartigen Handbetriebs.

Beim letzteren Verfahren trägt die Bedienungsperson beim Führen des Roboters für die Roboterführung-Datenspeicherung das Totgewicht des Roboters und benötigt eine Kraft, die die Reibung am gleitenden oder rotierenden Teil des Roboters übersteigt. In dieser Hinsicht muss die Bedienungsperson eine überflüssige Arbeitsbelastung auf sich nehmen. Insbesondere bei dem eine elektrisch angetriebene Betätigungseinrichtung verwendenden Roboter muss der angetriebene Abschnitt vom antreibenden Abschnitt getrennt werden. Dies macht das Robotersystem kompliziert.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Unterrichtung eines Roboters über seinen Betrieb, das im Verlauf der Unterrichtungsarbeit die der unterrichtenden Person für den Roboterbetrieb auferlegte Arbeitsbelastung erleichtert zum merklichen Verbessern der Durchführbarkeit der Roboterbetrieb-Unterrichtungsarbeit, und ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Roboterbetrieb-ünterriehtungsverfahrens.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss durch die Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 4.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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Zur Lösung der genannten Aufgabe ist an einem Handgelenkglied eines Roboters ein Kraftsensor befestigt, der die physikalischen Kraftkomponenten oder Momentenkomponenten in drei Richtungen maximal abfühlen kann. Ein Roboterinstrukteur übt eine physikalische Kraft oder ein physikalisches Moment auf den Kraftsensor aus. Die die physikalische Kraft oder das Moment darstellenden Daten werden aus dem Kraftsensor ausgegeben. Auf der Basis der ausgegebenen Daten wird der Roboter in der Richtung oder den Richtungen der physikalischen Kraft oder des Moments betrieben. Durch diesen Vorgang werden die Roboterantriebsdaten in einem in einer RoboterSteuereinheit befindlichen Speicher gespeichert.

Ein Zustand des Roboters ist durch Richtungsparameter definiert, die die Stellung eines vorderes Endes eines Arms des Roboters darstellen, während Ausrichtungsparameter die Ausrichtung eines Handgelenkglieds des Roboters darstellen. Darauf beruhend werden die vom Sensor abgeleiteten physikalischen Kraftkomponenten den die Stellung des vorderen Armendes darstellenden Parametern zugeordnet, während die Momentenkomponenten den die Handgelenkgliedausrichtung darstellenden Parametern zugeordnet werden.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefasst ein Verfahren zum Unterrichten eines Roboters über seinen Betrieb und eine Vorrichtung, in der am Handgelenkglied des Roboters ein Kraftsensor vorgesehen ist, der die dreidimensionalen Kraftkomponenten und die dreidimensionalen Momenbenkomponenten am Maximum ermitteln kann. Eine Bedienungsperson für die Unterrichtung des Roboters übt die Kraft oder das Moment auf den Kraftsensor aus. Die die Kraft oder das Moment darstellenden Daten werden aus dem Sensor ausgegeben für den Antrieb des Roboters in der Kraft- oder Momentenrichtung, wobei die auf diese Weise gesammelten Roboterantrieb sdaten in einen Speicher der RoboterSteuereinheit eingegeben werden. Ein Zustand des Roboters ist definiert

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durch, eine Vielzahl von eine Stellung des vorderen Endes des Arms des Roboters darstellenden Richtungsparametern und eine Vielzahl von eine Ausrichtung des Handgelenkglieds darstellenden Richtungsparametern. Daher wird eine Vielzahl von durch den Kraftsensor erhaltenen Kraftrichtungskomponenten den die Roboterstellung darstellenden Parametern zugeordnet, während eine Vielzahl von Momentenrichtungsparametern den eine Ausrichtung des Handgelenks darstellenden Parametern zugeordnet wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Hg. 1 eine Schrägansicht eines Mehrgelenkroboters nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Roboters von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Handgelenkglied-Antriebsmechanismus des in Fig. 2 gezeigten Roboters;

Fig. 4- einen Querschnitt eines Gelenkteils eines Hebels und eines zweiten oberen Arms des in Fig. 3 gezeigten Handgelenkglied-Antriebsmechanismus;

Fig.JjA einen Querschnitt eines ersten in Fig. 1 gezeigten Handgelenkgliedmechanismus;

Fig.5B eine Schrägansicht des in Fig. 5A gezeigten ersten Handgelenkgliedmech.flni.smus;

Fig.6A einen Querschnitt eines am vorderen Ende des in Fig. gezeigten vorderen Arms befestigten zweiten Handgelenkglied-Antriebsmechanismus ;

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Fig.6B eine Schrägansicht des in Fig. 6A gezeigten zweiten Handgelenkglie d-Antrieb smechani smus;

Fig. 7 eine Schrägansicht eines Kraftsensors zur Durchführung des Roboterbetrieb-Unterrichtungsverfahrens nach der JErf indung;

Fig. 8 bis 10 Blockdiagramme eines Steuersystems mit Verwendung von Signalen, die die Kraft oder das Moment darstellen, die vom in Fig. 7 gezeigten Kraftsensor abgeleitet werden;

Fig.11 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer unmittelbaren Unterrichtungsvorrichtung für einen Roboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten;

Fig.12 ein Diagramm der Grundstruktur des Roboters mit rechtwinkeligen Koordinaten und mit Bewegungen in fünf Richtungen;

Fig.13 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer unmittelbaren Unterrichtungsvorrichtung für einen Roboter der Gelenkbauweise;

Fig.14 ein Diagramm der Grundstruktur des Roboters der Gelenkbauweise mit Bewegungen in fünf Richtungen.

Fig. 1 bis 7 zeigen die Beziehung zwischen einem industriellen Roboter der Mehrfachgelenkbauweise und einem Kraftsensor nach der Erfindung. Gemäss Fig. 1 ist ein auf einem Unterteil 35 angebrachter Drehtisch 24a um eine Achse des Unterteils 35 drehbar. Der Drehtisch ist über eine Untersetzung mit einer Ausgangswelle eines Drehtischantriebsmotors 24 verbunden, der koaxial zur Achse im Unterteil 35 befestigt ist. Ein erster oberer Arm 19 ist durch einen U-förmigen Rahmen 24b gehalten, der an der Oberseite des

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Drehtische 24a befestigt und um die Mitte O schwenkbar ist. Dieser obere Arm 19 ist über eine nicht gezeigte Untersetzung an der Ausgangswelle eines ersten oberen Antriebsmotors 21 befestigt, dessen Welle sich auf der Mitte 0 einer der Seitenwände des Rahmens 24b befindet. Ein Hebel 25 wird durch den U-förmigen Rahmen 24b getragen, ist um die Mitte des Rahmens 24b schwenkbar und ist an der Ausgangswelle des Vorderarmantriebsmotors befestigt, dessen Welle sich auf der Mitte O der anderen Seitenwand des Rahmens 24b befindet. Ein zweiter Arm 20 ist mit einem Ende am Schwenkende des Hebels 25 mittels eines Lagers 44 drehbar gelagert (vgl. Fig. 4). Ein Vorderarm 22 ist am vorderen Ende mit einem Handgelenkglied 33 versehen, das ein Spannfutter 9 zum Halten eines Teils oder von Teilen und einen Kraftsensor. 1 aufweist. Das hintere Ende des Vorderarms 22 ist mit dem anderen Ende des Oberarms 22 über eine Welle 42 drehbar verbunden. Ein dem hinteren Ende des Vorderarms 22 näher gelegener Teil ist ebenfalls mit dem Schwenkende des ersten Oberarms 19 über eine Welle 43 drehbar verbunden. Der erste Oberarm 19 und der zweite Oberarm 20 sind parallel. Der Hebel 25 und der Vorderarm 22 sind auch parallel zueinander. Der erste und der zweite Oberarm 19 bzw. 20, der Hebel 25 und der Vorderarm 22 arbeiten zur Bildung eines Viergelenk-Paralleleogrammgestanges zusammen.

Die Antriebsdrehbewegung des ersten Oberarm-Antriebsmotors ist durch die Übersetzung in ihrer Drehzahl verringert und schwenkt den ersten Oberarm 19 unmittelbar. Die Antriebsdrehbewegung des Hebelantriebsmotors 23 ist durch die Übersetzung in ihrer Drehzahl verringert und schwenkt den Hebel 25 unmittelbar. Die Schwenkung des Hebels 25 wird über den Oberarm 20 auf den Vorderarm 22 übertragen und schwenkt den Vorderarm 22 um denselben Winkel wie ihr eigener Schwenkwinkel.

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Fig. 3 und 4 zeigen einen Mechanismus für den Antrieb des Handgelenkglieds 33· Handgelenkglied-Antriebsmotoren 26a und 26b sind an Gliedern 27a bzw. 27b befestigt, die von Lagern 38a bzw. 38b am Schwenkende des Hebels 25 und am Verbindungspunkt drehbar gelagert, wo der Hebel 25 mit dem zweiten Oberarm 20 drehbar verbunden ist. Verbindungsglieder 28 sind drehbar verbunden an einem Ende mit den Punkten A des Drehtische 24a und as anderen linde mit den Schwenkenden B (ein Stab 40 verbindet das Glied 27a mit dem Glied 27b) der Glieder 27a bzw. 27b. Durch parallele Anordnung des Hebels 25 mit dem Verbindungsglied 28 und durch ähnliche parallele Anordnung von AT5 des Drehtische 24a und der Glieder 27 a und 27b wird ein Parallelogrammgestange gebildet. Zwei Scheiben 29a und 29b sind über eine Untersetzung 36a bzw. 36b mit den Handgelenkglied-Antriebsmotoren 26a bzw. 26b verbunden und sind über Lager 39a bzw. 39b mit dem Schwenkende des Hebels 25 drehbar verbunden. Scheiben 30a und 30b sind mit einem zur Welle 42 koaxialen Teil drehbar verbunden, an dem der zweite Oberarm 20 mit dem Vorderarm 22 drehbar verbunden ist. Verbindungsglieder 31a und 31b verbinden die Scheiben 29a bzw. 29b mit den Scheiben 30a bzw. 30b durch das Parallelogrammgcstange, während Verbindungsglieder 32a und 32b die Scheiben 30a bzw. 30b mit den Scheiben 41a bzw. 41b durch das Parallelogrammgestänge verbinden.

Zwei mit denselben Ziffern mit Indices a und b bezeichnete Systeme der Antriebsmechanismen bewegen das Handgelenkglied 33 gemäss Pig. 5 in Pfeilrichtung oder vor und zurück (von der Rückseite zur Vorderseite des Papiers und umgekehrt) oder zur Drehung des Handgelenkglieds um sein© Achse.

Die Drehungen der Ausgangswellen 34a und 34b der Handgelenkglied-Antriebsmotoren 26a und 26b werden über die Untersetzung 36a bzw. 36b in die Drehungen der Scheiben 29a bzw.

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29b umgeformt, die ihrerseits die Verbindungsglieder 31a bzw. 31b antreiben. Durch, den Antrieb der Verbindungsglieder 31a und 31b wird das Handgelenkglied 33 senkrecht (in Pfeilrichtung) oder vor und zurück geschwenkt oder um die Achse gedreht. Hie statorseitigen Glieder 27a und 27b der Handgelenkglied-Antriebsmotoren 26a bzw. 26b sind am Schwenkende C des Hebels 25 über die Lager 38a bzw. 38b drehbar gelagert. Die Schwenkenden B der Glieder 27a und 27b sind am Oberteil A des Drehtischs 24a über den Stab 40 und das Verbindungsglied 28 schwenkbar gelagert. Der Punkt 0 am Drehtisch 24a und die Punkte A, B und C sind in Parallelogrammform angeordnet. Die Linien OTT, TE₁ B*ü und C"ö" bilden ein Viergelenk-Parallelogrammgestänge mit einem stationären Glied US!. Zwei Teile der Scheiben 29a und 29b sowie 30a und 30b und zwei der Verbindungsglieder 31a und 31b arbeiten unter Bildung eines Viergelenk-Faralielogrammgestänges zusammen. Zwei Paare der Scheiben 30a und 30b sowie 41a und 41b und zwei Paare der Verbindungsglieder 32a und 32b bilden ein Viergelenk-Parallelogrammgestänge. Wenn bei einer derartigen Anordnung der Oberarm 20 bewegt wird und die Handgelenkglied-Antriebsmotoren 26a und 26b in ihren Stellungen bewegt werden, werden die Drehstellungen der Scheiben 29a, 29b, 30a, 30b, 41a und 41b gegenüber dem stationären Glied ÖT konstant gehalten zur Aufrechterhaltung einer Ausrichtung des Handgelenkglieds 33 trotz des Antriebs der Antriebsmotoren 26a und 26b zur Drehungen der Scheiben 29a und 29b.

Bezüglich des Handgelenkglieds 33 gibt es zwei Fälle derart, dass ein in Jig. 5 gezeigter Mechanismus am vorderen Ende des Vorderarms 22 befestigt ist und dass ein in Fig. 6 gezeigter Mechanismus am selben befestigt ist. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Hechanismus besteht das Hadngelenkglied 33: aus einem Hebel 45, der um eine Achse drehbar ist, um die sich die Scheiben 41a und 41b drehen, und aus einem Hebel 46, der mit dem Schwenkende des Hebels 45 verbunden ist

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und senkrecht zu dessen Sch.wenkrich.tung schwenkt. Die oberen Enden der Hebel 46 und der Scheibe 41a sind durch einen Hebel 47 miteinander verbunden. Wenn bei dieser Konstruktion die Scheiben 41a und 41b um denselben Winkel gedreht werden durch Antreiben der Antriebsmotoren 26a und 26b mit demselben Drehwinkel wird das Handgelenkglied 33 in einer Richtung α um den Drehwinkel gedreht, vgl. Fig. 5B. Wenn die Antriebsmotoren 26a und 26b um denselben Winkel entgegengesetzt gedreht werden zur Drehung der Scheiben 41a und 41b um denselben Drehwinkel in den entgegengesetzten Richtungen, wird das Handgelenkglied 33 in einer Richtung γ geschwenkt, vgl. Pig. 5B.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Mechanismus besteht das Handgelenkglied 33: aus einem Zylinder 49, der mit der Scheibe 41a einstückig ausgebildet und durch ein Lager 51 drehbar gelagert ist, und aus einem Glied 50 mit einem daran befestigten Kegelzahnrad, das mit einem an der Rückseite der Scheibe 41b befestigten Kegelzahnrad in Eingriff steht. Wenn nur der Antriebsmotor 26a zum Drehen angetrieben wird, dreht sich die Scheibe 41a (Zylinder 49) um denselben Drehwinkel,mit dem der Antriebsmotor 26a gedreht wird, wobei das Handgelenkglied 33 in der Richtung α in Fig. 6B ausgerichtet wird. Wenn nur der Antriebsmotor 26b gedreht wird, dreht sich die Scheibe 41b um denselben Betrag zur Ausrichtung des Handgelenkglieds in einer Richtung ß in Fig. 6B durch die Kegelzahnräder.

Das in der oben angegebenen Weise aufgebaute Handgelenkglied 33 ist mit einem Kraftsensor 1 versehen, der mit einem Handgriff 1f zur manuellen und unmittelbaren Betätigung gemäss der noch zu beschreibenden Fig. 7 versehen ist.

Der Sensor 1 besteht: aus einem x-Achsenbalken 11, an dem Dehnungsmesser Sc und Sg kleben, der an am vorderen Ende

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des Vorderarms 22 befindlichen Montagebasen 46 und 50 befestigt ist und der sich in der x-Achse erstreckt, jedoch eine Verformung in der y-Eichtung zulässt. Aus einem z-Achsenbalken 12, an dem Dehnungsmesser S, und S^ befestigt sind und der sich vom vorderen Ende des x-Achsenbalkens 11 in der z-Achsenrichtung erstreckt, jedoch eine Verformung in der x-Richtung zulässt, und aus einem y-Achsenbalken 13» der sich vom oberen Ende des z-Achsenbalkens 12 zu beiden Seiten in der y-Richtung erstreckt, jedoch eine Verformung in der ζ-Richtung zulässt, und der an beiden Enden mit Betätigungspunkten 1a versehen ist, an denen ein Handgriff 1f (in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie dargestellt) zur Handbetätigung befestigt ist.

ßlese Dehnungsmesser S^bis Sg erzeugen Ausgangssignale mit den folgenden Beziehungen:

(M_x/2)-k - P_z-a-k (D

- (M /2)-k - F -a-k (2)

S₃ = - M -k - P_x-b-k (3)

= M_y-k + F_x-2b-k

^S5

^S6 - - ^Mzk - V^2ck

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In den obigen Gleichungen ist: F eine in der x-Bichtung wirkende Kraft, F eine in der y-Richtung wirkende Kraft, F eine in der z-Richtung wirkende Kraft, Μ_χ ein um die x-Achse wirkendes Moment, M ein um die y-Achse wirkendes Moment, M_z ein um die z-Achse wirkendes Moment, a ein Abstand von einem Wirkungspunkt 1a zu einem Dehnungsmesser S^ oder Sp, b ein Abstand von einem Wirkungspunkt 1b zum Dehnungsmesser S,, 2b ein Abstand von einem Wirkungspunkt 1b zum Dehnungsmesser S^, c ein Abstand von einem Wirkungspunkt 1c zum Dehnungsmesser Sc und 2c ein Abstand von einem Wirkungspunkt 1c zum Dehnungsmesser Sg.

Aus den Gleichungen (1) bis (6) werden die Kräfte I' , F und F₂ sowie die Momente Μ_χ, M un Gleichungen (7) bis (12) erhalten:

und F sowie die Momente M , M und M durch die folgenden

A J

P_x - (S₃ + S₄)/k-b (7)

- - (S₅ + S₆)/k-c (8)

F₂ - - (S₁ + S₂)A-a (9)

— ο p J / rC — — -·-».-■ _«.■■··-.»·■».··■._« —>~ ^ J_1J j

M - - (2S^ + S₄)A (11)

(2S₅ + S₆) /k (12)

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In einem in Fig. 11 oder 13 dargestellten Schaltschema zur Lösung der obigen Gleichungen werden die Ausgangssignale aus den Dehnungsmessern S^ bis Sg durch Verstärker A* bis Ag verstärkt und in gegebenen Zeitintervallen in Abtastkreisen B^ bis Bg unter Verwendung eines Abtastsignals 16 abgetastet. Die abgetasteten Signale werden in Digitalsignale durch A-D-Wandler C^ bis Cg umgewandelt, die ihrerseits entsprechend den Gleichungen (7) bis (12) durch einen Operationskreis 62 eines Mikrorechners 4a oder 4b durch eine Kopplungskreis 61 berechnet werden zur Erzeugung der x-Richtungskomponente der Kraft F_x, der y-Richtungskomponente der Kraft F , der z-Richtungskomponente der Kraft F , der Momentenkomponente M um die x-Achse, der Momentenkomponente M um die y-Achse und der Momentenkomponente M₂, um die z-Achse. Im Betrieb übt eine Bedienungsperson zur Unterrichtung des eigentlichen Roboters über seinen Betrieb durch Ergreifen des Betätigungshandgriffs 1f eine Kraft und ein Moment in einer gewünschten Sichtung aus, in der der Roboter bewegt werden soll. Es werden hier Kraftkomponenten F_x, F und F₂ den Bewegungsgrössen in den x-, y- und z-Eichtungen zugeordnet. Drei Momentenkomponenten M , M und M werden einem Drehbetrag um die x-Achse, einem Schwenkbetrag um die y-Achse und einem Schwenkbetrag um die z-Achse zugeordnet. Diese Zuordnungen sind sehr gut an das Gefühl eines Menschen angepasst.

Die jeweiligen Antriebseinrichtungen werden so angetrieben, dass das vordere Ende des Arms des Roboters in Richtung der Kraft bewegt und die Ausrichtung des Handgelenkglieds in Richtung des Moments geändert wird.

Es gibt drei Arten zur Erzeugung eines Befehls für den Antrieb des Motors, vgl. Fig. 8 bis 10. Diese Figuren stellen Blockdiagramme dar zum Antrieb eines Motors 3 durch die vom Kraftsensor 1 abgefühlte Kraft F_x und zur Bewegung

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des vorderen Endes des Arms in der x-Richtung. Hier bezeichnet O einen Drehwinkel des Motors 3·

In einem in Fig. 8 gezeigten Beispiel wird die Winkelgeschwindigkeit O des Drehwinkels β subtrahiert vom Produkt beispielsweise der Kraft F mit einer Konstanten K^. Das Ergebnis der Subtraktion wird als Befehl verwendet und durch einen Motorantriebsverstärker 2 verstärkt. Der verstärkte Befehl wird auf den Motor 3 gegeben und gibt einen Dämpfungseffekt für diesen.

Bei einem weiteren in Hg. 9 gezeigten Beispiel wird das Produkt der Kraft F_x und einer Konstanten K^ integriert, wobei das integrierte Ergebnis als Befehl verwendet wird. Der Befehl wird durch den Motorantriebsverstärker 2 verstärkt zur Erzielung eines Pseudo-Trägheitseffekts des Arms.

Bei einem in Fig. 10 gezeigten Beispiel wird die Winkelgeschwindigkeit O des Drehwinkels O vom Produkt der Kraft F und der Konstanten K^. subtrahiert und das Ergebnis integriert. Das integrierte Ergebnis wird als Befehl vom Motorantriebsverstärker 2 verstärkt und auf den Motor 3 gegeben. Der Dämpfungseffekt durch das Beispiel von Fig. 10 ist grosser als derjenigen durch das Beispiel von Fig. 9. Wenn die Bedienungsperson ihre Hand von den Betätigungsabschnitten 1a wegnimmt, setzt im Beispiel von Fig. 9 der Arm seine Bewegung mit dem Motor fort. Andererseits hält beim Beispiel von Fig. 10 der Arm allmählich mit dem Motor an. Daher führt das Beispiel von Fig. 10 die Roboterbetrieb-Unterrichtungsarbeit sicherer als das Beispiel von Fig. 9 durch.

Obwohl die genannten Blockdiagramme für die Kraft F gedacht sind, sind sie auch für die übrigen Kräfte und Momente entsprechend anwendbar.

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Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm zur Durchführung der Vorgänge in Fig. 8 bis 10 durch Verwendung eines Rechners 4. Das verwendete Steuersystem ist von der diskreten Steuerart. Die folgenden Gleichungen (13) bis (18) sind die vom Rechner 4- verwendeten Arbeitsformeln, wenn das Steuersystem ein solches nach Fig. 10 ist und ein Roboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten verwendet wird, dessen Arm auf den rechtwinkeligen Koordinaten bewegt wird. T ist eine Abtastzeit.

^Px * ^K3.x J₀ ^{κΐΛ"^τ> - ^KzxV^1T>> C13)

^Py - ^K3y Jo ^iKly^Py^(iT) - ^K _2JA

^K3z Jo^{Kl_ZV^iT) * ^Κ2ζ^έζ^(1Τ)}

^Pa " ^K3a Λ,

^K3ß Jo^{Kiß^My^(1T) - ^k2bV^1t)} ^PY ■ ^K3Y ₁ϊ_Ο ^ίΚΐΛ^(1Τ) - ^Κ2γ^δγ^(1Τ)}

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Hierbei ist Ρ_χ ein Ausgangssignal zum Motor für den Antrieb des Aras in der x-Achse, P ein Ausgangssignal zum Motor

•7

für den Antrieb des Arms in der y-Richtung, P ein Ausgangssignal zum Motor für den Antrieb des Arms in der z-Richtung, P ein Ausgangssignal zum Motor zur Drehung des Handgelenkglieds um die x-Achse, P^ ein Ausgangssignal zum Motor zur Drehung des Handgelenkglieds um die y-Achse, P ein Ausgangssignal zur Drehung des Handgelenkglieds um die z-Achse, K.., K_p., K.,. (j = x, a, ζ, α, β, γ) je-

Motordrehzahl des Motors.

weils eine Konstante, O^ (j = x, y, ζ, α, ß, γ) eine

Ein schematisches Schaltdiagramm eines Roboters der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten ist in Fig. 12 gezeigt. Bei diesem Roboter ist ein X-Achsenarm 52 durch eine auf einem Unterteil 50 angebrachte Achse verschiebbar gelagert und wird in der Y-Richtung längs der Achse 51 über eine Verstellschraubenspindel oder dgl. durch einen Motor 3Y angetrieben. Ein Z-Achsenarm 53 ist vom Y-Achsenarm 52 verschiebbar gelagert und wird längs diesem in der Z-Richtung über eine Verstellschraubenspindel oder dgl. durch einen Motor 3X angetrieben. Ein oberes Handgelenkgliedteil 55 ist mit dem äusseren Ende des X-Achsenarms 5^ drehbar verbunden und wird durch einen Motor 3γ um eine in der y-Richtung verlaufende Achse 58 gedreht. Ein unteres Handgelenkgliedteil· 56 ist mit dem oberen Handgelenkgliedteil 55 drehbar verbunden und wird durch einen Motor 3ß um eine in Längsrichtung verlaufende x-Achse des Handgelenkglieds gedreht. Somit hat der Roboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten Bewegungen in fünf Richtungen. Das untere Handgelenkgliedteil 56 mit dem Kraftsensor 1 bildet einen iingerteil 9 zur Befestigung von Werkzeugen oder eines Spannfutters.Das Fingerteil 9 hat eine beliebige Ausrichtung. Bei dem am Fingerteil 9 angewendeten Koordinatensystem ist die Längsrichtung des Handgelenkglieds eine x-Achse, wobei eine y-Achse

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rechtwinkelig zur x-Achse in der x-y-Ebene verläuft, während eine z-Achse senkrecht zu den x- und y-Achsen verläuft. Ein Roboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten mit Bewegungen in sechs Richtungen ist ausführbar durch Anwenden einer zusätzlichen Bewegung des Handgelenkglieds als dessen Drehung um eine zur Achse 58 senkrechten Achse durch den Motor 3γ.

Die unmittelbare Unterrichtung des Roboters der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten ist im einzelnen in Verbindung mit Hg. 11 beschrieben. Die Motoren 3X, 3Y, 3Z, 3a, 3ß und 3γ sind zur Messung der Motordrehzahlen mit Tachogeneratoren 58X, 58Y, 58Z, 58a, 58ß bzw. 58γ und zur Messung der Grosse der Winkelverstellungen mit Drehcoäierern 59X, 59Y, 59Z, 59a, 59ß und 59γ verbunden. Abtastkreise 72X, 72Y, 72Z, 72a, 72ß und 72γ tasten Jeweils durch ein Abtastsignal 16 Analogsignale ab, die die von den genannten Tachogeneratoren abgeleiteten Motordrehzahlen darstellen. A-D-Wandlerkreise 73X, 73Y, 73Z, 73a, 73ß und 73γ wandeln die von den Abtastkreisen 72X bis 72γ stammenden Ausgangssignale in Digitalsignale um. Von den Motoren 3X, 3Y, 3Z, 3a, 3ß und 3γ stammende Drehzahlsignale β_χ, ^öy» ©_z, ö_a, Qq und Q werden über einen Kopplungskreis 74-in eine Steuer-Operationseinrichtung 64 eines Mikrocomputers 4a eingegeben. Zähler 75X, 75Y, 75Z, 75a, 75ß und 75γ zählen Impulssignale aufwärts und abwärts, die von Drehcodierern 59X, 59Y, 59Z, 59a, 59ß und 59γ entsprechend der Richtung der Motordrehung ausgegeben werden, und speichern die Beträge der Drehungen der Motoren 3X» 3Y, 3Z, 3a, 3ß und 3γ, d, h. die Koordinaten (X, Y, Z, α, ß, γ) der vorliegenden Stellung des Fingerteils des Roboters in Form des digitalen Signals. Die Bezugszeichen 76a und 76b sind Kopplungskreise mit dem Mikrocomputerkreis 4a. 78X, 78Y, 78Z, 78a, 78ß und 78γ sind D-A-Vandlerkreise. 2X, 2Y, 2Z, 2a, 2ß und 2γ sind Antriebsverstärker für den Antrieb der Motoren 3X bis 3γ entsprechend

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den Ausgangssignalen aus den D-A-Wandlerkreisen 78X bis 78γ und speisen bei einem Antrieb die von den Tachogeneratoren 58X bis 58γ ausgegebenen Ausgangssignale zurück zur Durchführung der Antriebssteuerung der Motoren. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung verwendet die Operationseinrichtung 62 des Mikrocomputers 4a die Formeln (7) bis

(12) zur Erzielung von

_y, F₂, Μ_χ, M_y und M₂. Eine ()

_{y y}

Koordinatenumwandlungseinrichtung (1) 63 wandelt F_x, F und F„ in ein absolutes Koordinatensystem um mit den Koordinaten α, ß und γ einer Ausrichtung des Fingerteils, die ausgelesen wird aus einem Verriegelungsglied 68 durch das aus einem ßignalgenerator 71 abgeleitete Abtastsignal unter Verwendung von beispielsweise der folgenden Gleichung (19)

/^px\ \p_z/

/ cosci -sinasinß 0 cosß

sinctcosß\ sinß

'P

\-sinct -cosasinß cosctcosß/ \F

(19)

wobei γ = 0. Die Steuer-Operationseinriciitung 64 führt die folgenden Gleichungen (20) bis (25) unter Verwendung: von M , M und M_, abgeleitet von der Operationseinrichtung 62, von F_x, Fy und F₂ von der Koordinatenumwandlungseinrichtung (1) 63 und von den vorliegenden Motordrehzahl-Signalen Ο_χ, Q^, ©_z, ©_a, ö^, O von einem Kopplungskreis 74, und liefert Antriebsdrehzahlsbefehle zu den jeweiligen Motoren.

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^ΡΧ " ^k3X Jo^{KlX^PX^(1T) - ^κ ₂χθχ(^)} (20)

η .

Κ_3γ Σ {K_1YF_Y(iT) - Κ_2γθ_γ(1Τ)}

^ΡΖ ' ^Κ3Ζ iio^{KlZ^PZ^(iT) - ^K2ZV^1T)} ⁽²²⁾

^Pß " ^K3ß Jo^{Klß^My^(iT)

^Ρϊ " ^K3Y Jo^{KlY^MZ^^T) * Κ_2γέ_γ(1Τ)} (25)

In Abhängigkeit von der Betätigung eines Schalters 57 positioniert ein aus einer Antriebserzeugungseinrichtung abgeleiteter Befehl den Boboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten an einem gegebenen Ort. Sann schaltet der Schalter 57 eine Schalteinrichtung 66 auf eine unmittelbar unterrichtende Betriebsart, um bereit zu sein zur Aufnahme des Signale von der Steuer-Operationseinrichtung 64. Unter dieser Bedingung werden die Motoren 3X bis 3γ entsprechend den Antriebsdrehzahlsteuerung-Befehlssignalen Ρ_χ, Py, P^i P , Pg und P angetrieben, die entsprechend der auf den von Hand oder unmittelbar betätigten Handgriff 1f des Kraftsensors Λ aufgebrachten Kraft erzeugt werden. Die Koordinaten des Fingerteils werden durch die Zähler 75X bis 75γ tmittelt, wobei die die Koordinaten darstellenden Baten aufeinanderfolgend über das Verriegelungsglied 68

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und einen I*rocessor 69 in einen Speicher 70 eingegeben werden in Abhängigkeit vom durch den Signalgenerator 71 erzeugten Abtastsignal. Als Ergebnis wird der Roboter über einen Ort der Bewegung des Fingerteils 9 unterrichtet.

Es wird nun der Fall des dem Arm eines Menschen analogen mehrgelenkigen Roboters beschrieben. In diesem Beispiel wird eine Stellung der Finger durch die Motoren 21, 24 und 23 bewegt. Eine Stellung X, Y und Z der Finger wird nicht-linear auf die Drehwinkel ^, γ , und 1 der Motoren 21, 24 und 23 in Beziehung gebracht. Der vorliegende Fall ist komplizierter als der Fall mit rechtwinkeligen Koordinaten. Es sei angenommen, dass eine Ausrichtung des Handgelenkglieds wie im Fall des Roboters mit rechtwinkeligen Koordinaten durch einen einzigen Motor geändert werden kann. Demnach kann sie durch Verwendung des in Fig. 11 gezeigten Rechners gesteuert werden.

Als erstes wird ein Ziel, zu dem das Handgelenkglied (die Finger) bewegt wird, in Richtung einer durch den Kraftsensor 1 abgefühlten Kraft aufgestellt. Der der Stellung entsprechende Drehwinkel des Motors wird berechnet. Nun sei angenommen, dass die Drehwinkel der Motoren 21, 24 und 23 in einem Zeitpunkt ^(nT), γ (nT) und η (nT) betragen. Die Drehwinkel der Motoren 21, 24 und 23, entsprechend den Kräften in diesem Zeitpunkt, die Zielwerte der Drehwinkel der Motoren 21, 24 und 23, seien angenommen als jzKn+T, T), γ (n+T, T) bzw. ^ (ήΤΤ, T) . Mit diesen Annahmen sind die vom Rechner 4 verwendeten Operationsformeln die folgenden:

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^ΡΦ " ^Κ3Φ ±Ιθ^[Κ1φ^{φ(1+1Τ) * ^Φ(1Τ)} - ^Κ2_Φ ^ΘΦ^(1Τ)] " ⁽²⁶⁾

^ΡΨ " ^Κ3Ψ

- η(ιτ)} - κ_3ηθ_η(ιτ)] — (28)

^Ρα * ^Κ3α

^Ρβ ■ ^K3ß Jo^[K16^My^(iT) ^Ργ ^{β Κ}3γ Jo^CKl_Y ^M«^(1T) *

Hierbei sind: Pv, P^ und Pp die Ausgangswerte der Motoren 21, 24 und 23, 0,, Oy und Θ- Motordrehzahlen der Motoren 21, 24 und 23, K₁-, Kg. und K,. (j = rf» Ϋ » V ) jeweils Konstanten, P_ft ein Auegangssignal zum Motor (26a im Fall von z. B. Fig. 6B) zur Drehung des Handgelenkglieds um die y-Achse, Fg ein Ausgang zum Motor (eine relative Winkelversetzung zwischen den Motoren 26a und 26b im Fall von z. B. Fig. 5B) zur Drehung des Handgelenkglieds um die x-Achse, F ein Ausgangssignal zum Motor (dieselbe Drehung für die Motoren 26a und 26b im Fall von z. B. Fig. 5B, und 26b im Fall von Fig. 6B) zur Drehung des Handgelenkglieds um die z-Achse,^K^^, K₂-J ¹^^{10 K}3j ^ ^B ^α» ^β» τ) 3^β~ weils eine Konstante, O. ;j = α, ß, γ) jeweils eine Motor-

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drehzahl. Ein Schema des oben erwähnten Roboter der Gelenkbauweise ist in Fig. 14 dargestellt. Zur Ausführung dieses Roboters mit Bewegungen in sechs Richtungen muss der Konstrukteur dafür sorgen, dass das Handgelenkglied sich durch den Motor 26c um eine zur Achse eines Zylinders 49 senkrechte Welle dreht.

Die unmittelbare Unterrichtung des Roboters der Gelenkbauweise wird im einzelnen in Verbindung mit Fig. 13 beschrieben. Die Motoren 24, 21, 23, 26a, 26b und 26c sind verbunden mit Tachogeneratoren 80^, 8Oy , 80ty , 80Λ,

und 80^ zur Ermittlung der Motordrehzahlen und 81ji, ϊ 81 ij , 81rt, 81/3 und 81/¹ZUr Ermittlung der Beträge der Winkelversetzungen. Abtastkreise 82^, 82^ , 82η , 82«, 82/3 und 82^· tasten durch das Abtastsignal 16 Analogsignale ab, die die von den Tachogeneratoren 80$? bis 8Ot^ ausgegebenen Motordrehzahlen darstellen. Die A-D-Wandlerkreise 83<£, 83y , 83? , 83«., 83/3, 83/-geben über einen Kopplungskreis 84 Winkelgeschwindigkeitssignale O / , O^ , Q„ , 0_a. O_ß, © der Abtastkreise 820 bis 82j>- auf die Steuer-Operationseinrichtung 85. Zähler 860, 86V , 867 , 86a, 86ß, 86γ zählen Impulssignale aufwärts und abwärts, die von den Drekcodierern 8Λφ bis 81^ in Richtung der Motoren ausgegeben werden zur Speicherung der Drehbeträge der Motoren 24, 21, 23, 26a, 26b und 26c, d. h. die Koordinaten (ii,y, 7 , α, ß, γ) des vorliegenden Gelenks des Fingerteils des Roboters. Die Bezugszeichen 87a und 87b sind Kopplungskreise mit dem Mikrocomputer 4b und D-A-Wandlerkreisen. 88$, 88y , 88^ , 88tf, 88j0, 88^ sind Antriebsverstärker für den Antrieb der Motoren 24, 21, 23, 26a, 26b und 26c entsprechend den Ausgängen aus den D-A-Wandlerkreisen 88^ bis 88^. Beim Antriebsbetrieb machen diese Verstärker eine Rückkopplungssteuerung der von den Tachogeneratoren 800 bis 80l·* ausgegebenen Drehzahlsignale.

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Bei einer derartigen Anordnung rechnet die Operationseinrichtung 62 des Mikrocomputers 4b mit den Gleichungen (7) bis (12) zur Erzielung von F_x, F , F_z, Μ_χ, M und M₂,. Eine Koordinatenumwandlungseinrichtung (2) 89 koordiniert/verwandelt das F

_x, F und ₂ system mit den Ausrichtungskoordinaten a, B,

in ein absolutes Koordinateny des Fingerteils, ausgelesen durch den Verriegelungskreis 94 in Abhängigkeit vom aus dem Signalgenerator 71 ausgegebenen Abtastsignal und vom Drehwinkel des Drehtische 24, und zwar unter Verwendung der folgenden Gleichung (26).

-βΐηφσοββ

0θ3φ3ΐηαοοεβ -βΐηφεΐηβ

sin<t>cosa -sin<|>sinasinß sinijisinacosß

-s Ina

+cosacosß -cosasinß

cosacosß

i«

(26)

wobei γ * O. Ein Koordinatenumwandlungssystem (3) 93 koordiniert/verwandelt die vorliegenden vom Verriegelungsglied 94 ausgegebenen Ausrichtungskoordinaten jedes Arms unter Verwendung der folgenden Gleichung (27) in ein absolutes Koordinatensystem:

+ (A-cosn + Äg - ί,-sinn + A₂cos»IO

(27)

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Hierbei ist Ip die Länge des ersten oberen Arms 19» I^ die Länge des Vorderarms 22 und I^ die sich vom Handgelenkglied zum Fingerteil 9 erstreckende Länge. Eine Zielposition-Entnahmevorrichtung 90 führt die Vorgänge der folgenden Gleichung (28) aus:

As

Y
Z

X + T.P^ Y + T-P^

Z + Τ· Fj

α + T-M

a + τ-Μ

γ + T-M_r

(28)

Die Koordinatenumwandlungseinrichtung (3) 91 führt den Vorgang der folgenden Gleichung (29) aus:

COS

-1

ψ » cos'

- sin

-1

cos

2 2 2 2

J Xw

2A₃ /X„* +

X_W2

(29)

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- sin

-1

^JVi

Z ²

X_w - Xcos4>

Die Steuer-Operationseinrichtung 85 führt die Vorgänge der folgenden Gleichungen (30) bis (35) aus zur Erzeugung von Antriebsdrehzahlsignalen der Antriebsmotoren 24-, 21, 23, 26a, 26b und 26c.

^Ρφ "^Κ3Φ

^Ρψ " ^Κ3Ψ

"" ⁽³⁰⁾

— (3D

^Ρη " ^Κ3Π 1=0^[Κ1η^{{η(ΪΤΤΤ)}

3α

_3γ

(33)

ta WW WV

- ^K2$V^iT)] ^(3l°

- ^K2yV^1t)J (35)

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Somit positioniert in Abhängigkeit von der Betätigung des Schalters 67 ein von der Antriebsbetriebsart-Erzeugungseinrichtung 65 abgeleiteter Befehl den Roboter der GelenkbauweiBe an einem gegebenen Ort. Danach schalter der Schalter 67 die Schalteinrichtung 66 auf die unmittelbare Unterrichtungsbetriebsart und ist bereit zur Annahme der Signale von der Steuer-Operationseinrichtung 85. Unter dieser Bedingung werden die Motoren 24-, 21, 23, 26a, 26b und 26c entsprechend den Antriebsgeschwindigkeitssteuerung-Befehlssignalen P /, P^, , P* , P , Pß und P angetrieben, die entsprechend einer auf den von Hand und unmittelbar betätigten Handgriff 1f des Kraftsensors 1 ausgeübten Kraft erzeugt werden. Die Koordinaten des Fingerteils werden durch die Zähler 86jzf bis 86γ ermittelt, während die die Koordinaten darstellenden Daten aufeinanderfolgend durch das Verriegelungsglied 94 und den Processor 95 in den Speicher 96 gegeben werden. Auf diese Weise wird der Roboter der Gelenkbauweise über einen Ort der Bewegung des Fingerteils 9 unterrichtet.

Die auf den Roboter der Bauart mit rechtwinkeligen Koordinaten und den Roboter der Mehrgelenkbauart bezogenen Steuersysteme kennen, wie oben erwähnt, auch auf andere Steuersysteme eines Roboters oder dgl. mit Polarkoordinaten angewendet werden. Bei einigen Robotern können selbstverständlich einige der drei Kraft- und Momentenkomponenten verwendet werden. Es ist selbstverständlich bei einigen Roboterkonstruktionen gestattet, eine Komponente dieser Kraftkomponenten mit einer Ausrichtung der Pinger zuzuordnen und eine Komponente dieser Momentenkomponenten einer Stellung der Finger zuzuordnen.

Wie oben beschrieben, ist die von der Bedienungsperson zur Unterrichtung des Roboters hierbei aufzubringende Mühe nur die auf den Kraftsensor ausgeübte Kraft (un-

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mittelbare Unterrichtung). Diese Kraft kann elektrisch verstärkt werden und ist merklich kleiner als das Totgewicht des Roboters. In dieser Hinsicht kann der Arbeitsaufwand der Bedienungsperson beträchtlich entlastet werden. Zusätzlich erleichtert die manuelle und direkte Betätigung des Handgelenkglieds des Roboters die Positionierung der Roboterfinger.

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Claims

BEETZ-LA M PRECHT-B E ETZ
80.00 Müncten ZZ * Steinsdorfstr. 10

81-31.748P(31.749H) 12. Dez. 198ο

Ansprüche

Λ J TJnterrichtungsverfahren zum unmittelbaren Unterrichten eines Roboters über seinen Betrieb, gekennzeichnet

- durch Handbetätigen eines Betätigungsteils eines an einem Handgelenkglied befestigten Kraftsensor, wobei das Handgelenkglied mit dem äusseren Ende eines in mehreren Richtungen beweglichen Arms des Roboters beweglich verbunden ist,

- durch Berechnen von mehreren ersten Geschwindigkeitsbefehlswerten zum Bewegen des äusseren Endes des Arms in mehreren Richtungen und von mehreren zweiten Geschwinöigkeitsbefehlswerten zum Ändern der Ausrichtung des Handgelenkglieds in mehreren Richtungen, wobei die Berechnung durch Verwendung von Signalen erfolgt, die bei der manuellen Betätigung des Kraftsensors erzeugt werden,

- durch Antreiben von entsprechenden Antriebseinrichtungen auf der Grundlage von berechneten ersten und zweiten Geschwindigkeitsbefehlswerten zum Führen einer Stellung des äusseren Endes des Amrs und einer Ausrichtung des Handgelenkglieds, und

- durch Speichern von Daten in einer Speichereinrichtung«

81-(A 5231-02)

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2. Unterriehtungsverfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet,

- dass die ersten Geschwindigkeitsbefehlswerte gebildet werden durch Umwandeln des vom Kraftsensor erzeugten Signals in Kraftkomponenten bei einer Bewegung des Arms, durch Subtrahieren der Bewegungsgeschwindigkeitskomponente des Arms von den umgewandelten Kraftkomponenten und durch Integrieren des Ergebnisses der Subtraktion über der Zeit, und

- dass die zweiten Geschwindigkeitsbefehlswerte gebildet werden durch Umwandeln des Signals vom Kraftsensor in Momentenkomponenten einer Ausrichtung des Handgelenkglieds, durch Subtrahieren einer Ausrichtungsgeschwindigkeitskomponente des Handgelenkglieds von den umgewandelten Momentenkomponenten und durch Integrieren des Ergebnisses der Subtraktion über der Zeit.
3- Unterrichtungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Roboter ein !Roboter der indirekten Bauart ist.
4. Unmittelbar unterrichtende Vorrichtung für einen industriellen Roboter mit einem in mehreren Richtungen bewegbaren Arm und einem mit dem äusseren Ende des Arms verbundenen Handgelenkglied, das Ausrichtungen in mehreren Richtungen einnehmen kann,
gekennzeichnet

- durch einen Kraftsensor mit einem am Handgelenkglied angeordneten Handbetriebsteil zum Abfühlen von Mehrfachrichtungskräften und von Mehrfachrichtungsmomenten,

- durch eine Befehlserzeugungseinrichtung, die Mehrfachrichtungskräfte darstellende Signale und Mehrfachrichtungsmomente darstellende Momente verarbeitet, die vom Kraftsensor abgefühlt werden zum Erzeugen von mehreren ersten Geschwindigkeitsbefehlswerten zum

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Bewegen des äusseren Endes des -Arms und von mehreren zweiten Geschwindigkeitsbefehlswerten zum Indern einer Ausrichtung des Handgelenkglieds in mehreren Richtungen,

— durch eine Führungseinrichtung zum Antreiben der Antriebseinrichtung für den Antrieb des Aars und des Handgelenkglieds auf der Grundlage der von der Befehlserzeugungseinrichtung abgeleiteten ersten und zweiten Geschwindigkeitsbefehlswerte zum Führen einer Stellung des äusseren Endes des Arms und einer Ausrichtung des Handgelenkglieds, und

— durch eine Speichereinrichtung zum Speichern von Führungsdaten, enthaltend die Koordinaten der Stellung des äusseren Endes des Arms und die Koordinaten der Ausrichtung des Gelenkglieds des durch die Führungseinrichtung geführten Roboters.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4-,
dadurch gekennzeichnet,

— dass die Befehlserzeugungseinrichtung enthält:

— eine erste Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des durch den Kraftsensor erzeugten Signals in Kraftkomponenten der Bewegungsrichtungen des Arms,

— eine erste Abfühleinrichtung zum Abfühlen der Bewegungsgeschwindigkeit des Arms,

— eine erste Subtraktionseinrichtung zum Subtrahieren der durch die erste Abfühleinrichtung abgefühlten Bewegungsgeschwindigkeit des Arms von der durch die erste Umwandlungseinrichtung umgewandelten Kraftkomponente ,

— eine erste Integrationseinrichtung zum Integrieren des Ergebnisses der durch die erste Subtraktionseinrichtung vorgenommenen Subtraktion über der Zeit,

— eine zweite Befehlserzeugungseinrichtung einschliesslich einer zweiten Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des durch den Kraftsensor erzeugten Signals in Momentenkomponenten einer Ausrichtung des Handgeleskglieds,

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eine zweite Abfühleinrichtung zum Ab fühl en einer Bewegungsgeschwindigkeit des Handgelenkglieds, eine zweite Subtraktionseinrichtung zum Subtrahieren der von der zweiten Abfühleinrichtung abgefühlten Bewegungsgeschwindigkeit von den durch die Umwandlungseinrichtung umgewandelten Momentenkomponenten und eine zweite Integrationseinrichtung zum Integrieren des Ergebnisses der von der zweiten Subtraktionseinrichtung vorgenommenen Subtraktion über der Zeit.

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