EP3717181A1 - Verfahren und system zum steuern eines roboters - Google Patents

Verfahren und system zum steuern eines roboters

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Publication number
EP3717181A1
EP3717181A1 EP18807602.0A EP18807602A EP3717181A1 EP 3717181 A1 EP3717181 A1 EP 3717181A1 EP 18807602 A EP18807602 A EP 18807602A EP 3717181 A1 EP3717181 A1 EP 3717181A1
Authority
EP
European Patent Office
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axis
adjustment
operating mode
robot
task
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18807602.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Daniele FIORE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP3717181A1 publication Critical patent/EP3717181A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1643—Programme controls characterised by the control loop redundant control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/1607—Calculation of inertia, jacobian matrixes and inverses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
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    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40367—Redundant manipulator

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for controlling a robot to perform a task with respect to which the robot is redundant. If a robot has more degrees of freedom than a task requires, it is redundant with respect to this task.
  • a robot arm with more than seven axes of motion or even a mobile robot with a movable platform and a six-axis robot arm can generally realize a predetermined three-dimensional position and orientation of an end effector in an infinite number of robot poses.
  • Robotic arm realize a predetermined three-dimensional position of an arbitrarily orientable end effector in an infinite number of pose.
  • Object of the present invention is the control of robots for
  • one or more pairs of (each) two axes of movement of the robot are (respectively) an adjustment of a first of these two axes and an adjustment of one second of these two axes in dependence on an operating mode specification given such that
  • Both axes for performing this task are adjustable or may be adjusted, in particular be adjusted, and the adjustment of the first axis with respect to the adjustment of the second axis is prioritized when a first operating mode is given, and - Both axes for performing this task are adjustable or may be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the second axis is prioritized over the adjustment of the first axis when a second operating mode is specified.
  • the (each) two axes advantageous
  • the task can have several, in particular hierarchized, subtasks, for example the departure of a predetermined path of an end effector and the avoidance of collisions or the like.
  • the two axes of the or a pair may be (kinematically or structurally) adjacent axis.
  • one or more axes of the robot can be arranged between the two axes (kinematically or structurally).
  • An axis of the robot can at the same time be an axis of two or more pairs of (each) two axes of motion in the sense of the present invention.
  • a (permissible, in particular carried out) relative or absolute adjustment of an axis has a greater value than a (permissible or
  • one axis may be more displaced or more displaced than another axis, if or by prioritizing the adjustment of one axis relative to the adjustment of the other axis.
  • the adjustment of the first axis has a first amount and the adjustment of the second axis
  • Adjustment of the first axis an amount that is smaller than the first and / or second amount, and / or the adjustment of the second axis an, in particular larger, amount that is greater than the first and / or second amount.
  • the adjustment of the first axis relative to (the first axis adjustment) in the first operating mode is reduced and / or the second axis displacement is increased (the second axis adjustment) in the first operating mode.
  • both axes of or one or more of the pairs (s) are adjustable to perform the task or may be adjusted, are in particular adjusted, the adjustment of the first axis relative to the adjustment of the second axis is prioritized more as in the first operating mode when a third operating mode is predetermined.
  • the third operation mode the displacement of the first axis relative to (the first axis adjustment) in the first operation mode is increased.
  • both axes of the or one or more of the pairs are adjustable or allowed to be adjusted to perform the task, in particular adjusted, the adjustment of the second axis is prioritized against the adjustment of the first axis as in the second mode of operation when a fourth mode of operation is predetermined.
  • the second axis displacement is increased (second axis displacement) in the second mode of operation.
  • the third axis for performing the task is adjustable or may be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the third axis is prioritized over the adjustment of the first axis, when a first variant of the first mode of operation and / or a first variant of the third Operating mode is specified; and or
  • the third axis for performing the task is adjustable or may be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the first axis and second axis is prioritized over the adjustment of the third axis, when a second variant of the first mode of operation and / or a second Variant of the third operating mode is specified; and or
  • the third axis for performing the task is adjustable or can be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the first axis with respect to the adjustment of the third axis and the adjustment of the third axis with respect to the adjustment of the second axis is prioritized, if a third Variant of the first operating mode and / or a third variant of the third operating mode is predetermined;
  • the third axis for performing the task is adjustable or may be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the third axis with respect to the adjustment of the second axis is prioritized when a first variant of the second mode of operation and / or a first variant of the fourth Operating mode is specified; and or
  • the third axis for performing the task is adjustable or may be adjusted, in particular adjusted, and the adjustment of the second axis and first axis is prioritized over the adjustment of the third axis, when a second variant of the second mode of operation and / or a first Variant of the fourth mode of operation is specified; and or -
  • the third axis for performing the task is adjustable or may be adjusted, in particular is adjusted, and the adjustment of the second axis
  • the at least three axes can advantageously be used in accordance with the situation.
  • This axis is independent of the task is adjustable or may be adjusted, in particular is adjusted, or is locked or will, if a reduced operating mode is specified;
  • the reduced mode of operation is the first or second mode of operation and the selected axis is an axis other than the first and second axes.
  • the first and / or second axis can be disabled in a reduced operating mode different from the first and second operating modes or adjusted independently of the task or not to perform the task.
  • the first or second mode of operation other than the reduced mode of operation and the selected axis is the first or second axis.
  • axles can be used even more advantageously in a situation-appropriate manner.
  • movement axes can also be blocked from operation, in particular movement, of the robot.
  • the axes can be used even more advantageous situation appropriate.
  • one or more of the modes of operation and / or variant (s) thereof are predetermined based on, in particular, an operation of a switch, in particular a physical or software switch.
  • one or more of the operating modes and / or (their) variant (s) in one embodiment can also be predefined on the basis of, in particular by, a selection in a work program of the robot.
  • one or more of the operating modes and / or variant (s) thereof (respectively) in one embodiment can also be predefined on the basis of, in particular by, touching a joint or member of the robot, in particular based on or Depending on their strength, direction and / or surface or the like.
  • operating modes or variants can advantageously be specified, in particular intuitively, quickly, reliably and / or precisely.
  • one or more of the modes of operation and / or variants are replaced by one or more parameters having a continuous one
  • the prioritization between at least two of the axes can thus be varied steplessly in one embodiment.
  • the axes can be used even more advantageous situation appropriate.
  • the object may comprise, in particular, a manual guiding of the robot, in particular by manual loading of at least one member of the robot with an executive, and / or a departure of a predetermined path of a robot-fixed reference, in particular an end effector.
  • the robot has a mobile, in particular mobile, platform and / or a, in particular multi-articulated, robot arm.
  • the first axis is a movement axis of the mobile platform or the robot arm. Additionally or alternatively, in one embodiment, the second axis is a motion axis of the mobile platform or the robotic arm. Additionally or alternatively, in one embodiment, the third axis is one
  • Movement axis of the mobile platform or the robot arm is a motion axis of the mobile platform or robot arm.
  • the selected axis is locked by motor, if the reduced operating mode is specified.
  • a system for controlling the robot for carrying out the task in particular hardware and / or software, in particular program technology, for implementing a method described here is set up and / or has:
  • Movement axis in response to an operating mode specification such that for performing this task, this axis is independently adjustable or disabled from the task when a reduced operating mode is predetermined, and is adjustable to perform this task, if specified by this reduced operating mode different operating mode is, wherein this operating mode other than the reduced operating mode or the reduced operating mode is the first or second operating mode and / or the adjustment of this axis depending on the operating mode default is set before operation of the robot.
  • system or its agent has:
  • Operating mode is specified; and / or the third axis for performing the task is adjustable and the adjustment of the first axis and second axis is prioritized over the adjustment of the third axis, when a second
  • Operating mode is specified; and / or the third axis for performing the task is adjustable and the adjustment of the first axis relative to the
  • Adjustment of the third axis and the adjustment of the third axis with respect to the adjustment of the second axis is prioritized when a third variant of the first operating mode and / or a third variant of the third operating mode is specified; and / or that the third axis is adjustable for performing the task and the adjustment of the third axis is prioritized over the adjustment of the second axis when a first variant of the second operating mode and / or a first variant of the fourth operating mode is predetermined; and / or the third axis for performing the task is adjustable and the adjustment of the second axis and first axis is prioritized over the adjustment of the third axis, when a second variant of the second operating mode and / or a first variant of the fourth operating mode is specified; and / or the third axis for performing the task is adjustable and the adjustment of the second axis relative to the
  • Adjustment of the third axis and the adjustment of the third axis with respect to the adjustment of the first axis is prioritized when a third variant of the second operating mode and / or a first variant of the fourth operating mode is given; and or
  • a means in the sense of the present invention may be formed by hardware and / or software technology, 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
  • a storage system may have 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 thereby control, in particular, the robot.
  • a computer program product may include, in particular, a storage medium for storing a program or a program stored thereon, in particular a nonvolatile storage medium, wherein execution of this program is prompted by a system or a controller, in particular a computer, here described method or perform one or more of its steps.
  • one or more, in particular all, steps of the method are completely or partially automated, in particular by the system or its (e) means.
  • the system includes the robot and / or its controller.
  • controlling is in particular also a rule and / or, in an embodiment executed offline or before an operation of the robot,
  • a movement axis of a robot can in particular comprise a rotational or rotational axis of a rotary joint or a translational or displacement axis of a sliding joint of a robot arm or a, in particular translatory or rotational, direction of movement of a platform, in particular.
  • Fig. 1 a system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 a method for controlling a robot of the system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a system according to an embodiment of the present invention, comprising a robot 10 with a mobile base 1 1 and a robot arm arranged thereon and a controller 20 for controlling the robot.
  • the mobile base 1 1 by way of example only a linear axis of motion or a translational
  • Movement axes and / or the robot arm additionally or alternatively have rotational and / or (further) translational degrees of freedom or axes of movement.
  • a task in the form of a predetermined horizontal target speed is exemplified for the gripper 13 against the Prescribed environment, for example, in advance by a path planning or during operation by a hand guide.
  • a robot controller 20 detects an operation mode default.
  • a step S20 the speeds of the three axes are then determined according to
  • the operator can, for example, also specify the following operating modes:
  • the user can accordingly prioritize or deactivate or block the individual axes differently.

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Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Roboters (10) zur Durchführung einer Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist, umfasst: − Vorgeben einer Verstellung einer ersten zweiten Achse wenigstens eines Paares aus zwei Bewegungsachsen des Roboters in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn ein erster Betriebsmodus vorgegeben ist, und beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn ein zweiter Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder − Vorgeben einer Verstellung wenigstens einer ausgewählten Bewegungsachse in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass zur Durchführung dieser Aufgabe diese Achse von der Aufgabe unabhängig verstellbar oder gesperrt ist, wenn ein reduzierter Betriebsmodus vorgegeben ist, und zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar ist, wenn ein von diesem reduzierten Betriebsmodus verschiedener Betriebsmodus vorgegeben ist, wobei dieser von dem reduzierten Betriebsmodus verschiedene Betriebsmodus oder der reduzierte Betriebsmodus der erste oder zweite Betriebsmodus ist und/oder die Verstellung dieser Achse in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe vor einem Betrieb des Roboters vorgegeben wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und System zum Steuern eines Roboters
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Steuern eines Roboters zur Durchführung einer Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist. Weist ein Roboter mehr Freiheitsgrade auf als eine Aufgabe erfordert, ist er bezüglich dieser Aufgabe redundant. So kann beispielsweise ein Roboterarm mit mehr als sieben Bewegungsachsen oder auch ein mobiler Roboter mit einer verfahrbaren Plattform und einem sechsachsigen Roboterarm im Allgemeinen eine vorgegebene dreidimensionale Position und Orientierung eines Endeffektors in unendlich vielen Roboterposen realisieren. Gleichermaßen kann beispielsweise ein sechsachsiger
Roboterarm eine vorgegebene dreidimensionale Position eines beliebig orientierbaren Endeffektors in unendlich vielen Pose realisieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Steuerung von Robotern zur
Durchführung von Aufgaben zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst. Ansprüche 1 1 , 12 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden zum Steuern eines Roboters zur Durchführung einer Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist, für ein oder mehr Paare aus (je) zwei Bewegungsachsen des Roboters (jeweils) eine Verstellung einer ersten dieser beiden Achsen und eine Verstellung einer zweiten dieser beiden Achsen in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart vorgegeben, dass
- beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind bzw. verstellt werden dürfen, insbesondere verstellt werden, und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn ein erster Betriebsmodus vorgegeben ist, und - beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind bzw. verstellt werden dürfen, insbesondere verstellt werden, und die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn ein zweiter Betriebsmodus vorgegeben ist. Hierdurch können in einer Ausführung die (je) zwei Achsen vorteilhaft
situationsgerecht genutzt werden.
Wie bereits einleitend erläutert, ist ein Roboter bezüglich einer Aufgabe redundant, wenn er die Aufgabe in mehreren, insbesondere in unendlich vielen verschiedenen, Posen durchführen kann und/oder mehr Freiheitsgrade aufweist als die Aufgabe (erfordert), insbesondere also wenn gilt: &d = J q mit der Aufgabe &d e und den
Freiheitsgraden bzw. (Verstellungen der) Bewegungsachsen e 9T>m .
Die Aufgabe kann mehrere, insbesondere hierarchisierte, Teilaufgaben aufweisen, beispielsweise das Abfahren einer vorgegebenen Bahn eines Endeffektors und das Vermeiden von Kollisionen dabei oder dergleichen. Die beiden Achsen des bzw. eines Paares können (kinematisch bzw. strukturell) benachbarte Achse sein. Gleichermaßen können zwischen den beiden Achsen (kinematisch bzw. strukturell) auch eine oder mehrere Achsen des Roboters angeordnet sein. Eine Achse des Roboters kann zugleich eine Achse von zwei oder mehr Paaren aus (je) zwei Bewegungsachsen im Sinne der vorliegenden Erfindung sein.
In einer Ausführung weist eine (zulässige, insbesondere durchgeführte) relative oder absolute Verstellung einer Achse einen größeren Wert als eine (zulässige bzw.
durchgeführte) relative bzw. absolute Verstellung einer anderen Achse auf, wenn bzw. indem die Verstellung der einen Achse gegenüber der Verstellung der anderen Achse priorisiert wird, wobei eine absolute Verstellung einer Achse insbesondere ein
Stellweg und/oder eine Geschwindigkeit der Achse, insbesondere dessen bzw. deren Betrag, und eine relative Verstellung einer Achse insbesondere ein Stellweg bzw. dessen Betrag und/oder eine Geschwindigkeit der Achse bzw. deren Betrag dividiert durch einen Referenzwert, insbesondere eine(n) maximal( möglich- bzw. zulässig)e(n) Stellweg bzw. Geschwindigkeit, der Achse bezeichnet. Mit anderen Worten kann eine Achse stärker verstellt werden bzw. wird stärker verstellt als eine andere Achse, wenn bzw. indem die Verstellung der einen Achse gegenüber der Verstellung der anderen Achse priorisiert wird. In einer Ausführung wird eine Verstellung einer Achse
gegenüber einer Verstellung einer anderen Achse priorisiert, indem die Verstellung der einen Achse in einem Gütekriterium einer Optimierung, mithilfe der die
Verstellungen vorgegeben werden, stärker gewichtet wird.
In einer Ausführung weist in dem ersten Betriebsmodus die Verstellung der ersten Achse einen ersten Betrag und die Verstellung der zweiten Achse einen,
insbesondere kleineren, zweiten Betrag und in dem zweiten Betriebsmodus die
Verstellung der ersten Achse einen Betrag, der kleiner als der erste und/oder zweite Betrag ist, und/oder die Verstellung der zweiten Achse einen, insbesondere größeren, Betrag auf, der größer als der erste und/oder zweite Betrag ist. Mit anderen Worten wird in dem zweiten Betriebsmodus die Verstellung der ersten Achse gegenüber (der Verstellung der ersten Achse in) dem ersten Betriebsmodus verringert und/oder die Verstellung der zweiten Achse gegenüber (der Verstellung der zweiten Achse in) dem ersten Betriebsmodus vergrößert.
In einer Ausführung sind beide Achsen des bzw. eines oder mehrerer der Paare(s) (jeweils) zur Durchführung der Aufgabe verstellbar bzw. dürfen verstellt werden, werden insbesondere verstellt, wobei die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse stärker priorisiert wird als in dem ersten Betriebsmodus, wenn ein dritter Betriebsmodus vorgegeben ist. Mit anderen Worten wird in dem dritten Betriebsmodus die Verstellung der ersten Achse gegenüber (der Verstellung der ersten Achse in) dem ersten Betriebsmodus vergrößert.
Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung beide Achsen des bzw. eines oder mehrere der Paare (jeweils) zur Durchführung der Aufgabe verstellbar bzw. dürfen verstellt werden, werden insbesondere verstellt, wobei die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse stärker priorisiert wird als in dem zweiten Betriebsmodus, wenn ein vierter Betriebsmodus vorgegeben ist. Mit anderen Worten wird in dem vierten Betriebsmodus die Verstellung der zweiten Achse gegenüber (der Verstellung der zweiten Achse in) dem zweiten Betriebsmodus vergrößert. Hierdurch können in einer Ausführung die (je) zwei Achsen noch vorteilhafter situationsgerecht genutzt werden.
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung eine Verstellung wenigstens einer dritten Bewegungsachse des Roboters in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-
Vorgabe derart vorgegeben, dass
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der ersten Achse und zweiten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine zweite Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine dritte Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist;
und/oder dass
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der zweiten Achse und ersten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder - die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, und die Verstellung der zweiten Achse
gegenüber der Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist.
Hierdurch können in einer Ausführung die wenigstens drei Achsen vorteilhaft situationsgerecht genutzt werden.
Zusätzlich oder alternativ zu dem hier beschriebenen Aspekt der unterschiedlichen Priorisierung von Achsen in verschiedenen Betriebsmodi bzw. Varianten wird nach einer Ausführung bzw. einem (weiteren) Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Steuern eines bzw. des Roboters zur Durchführung einer bzw. der Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist, für eine oder mehrere ausgewählte Bewegungsachse(n) des Roboters (jeweils) eine Verstellung in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus- Vorgabe derart vorgegeben, dass zur Durchführung dieser Aufgabe
- diese Achse von der Aufgabe unabhängig verstellbar ist bzw. verstellt werden darf, insbesondere verstellt wird, oder gesperrt ist bzw. wird, wenn ein reduzierter Betriebsmodus vorgegeben ist; und
- zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar ist bzw. verstellt werden darf,
insbesondere verstellt wird, wenn ein von diesem reduzierten Betriebsmodus verschiedener Betriebsmodus vorgegeben ist, wobei
nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
- dieser von dem reduzierten Betriebsmodus verschiedene Betriebsmodus oder
- dieser reduzierte Betriebsmodus
der hier beschriebene erste oder zweite Betriebsmodus ist; und/oder
die Verstellung dieser Achse in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe vor einem Betrieb des Roboters vorgegeben wird.
Somit können in einer Ausführung in dem ersten Betriebsmodus und/oder in dem zweiten Betriebsmodus, insbesondere in deren erster, zweiter bzw. dritter Variante, in der erste und zweite Achsen wenigstens eines Paares aus zwei Bewegungsachsen und gegebenenfalls wenigstens eine dritte Bewegungsachse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar sind bzw. verstellt werden, wobei diese Verstellungen
unterschiedlich priorisiert werden, zusätzlich eine oder mehrere weitere, ausgewählte Bewegungsachsen gesperrt oder unabhängig von der Aufgabe bzw. nicht zur
Durchführung der Aufgabe verstellt werden. In einer Ausführung ist daher der reduzierte Betriebsmodus der erste oder zweite Betriebsmodus und die ausgewählte Achse eine von der ersten und zweiten Achse verschiedene Achse.
Zusätzlich oder alternativ können nach diesem Aspekt auch die erste und/oder zweite Achse in einem von dem von dem ersten und zweiten Betriebsmodus verschiedenen reduzierten Betriebsmodus gesperrt oder unabhängig von der Aufgabe bzw. nicht zur Durchführung der Aufgabe verstellt werden.
In einer Ausführung ist daher der von dem reduzierten Betriebsmodus verschiedene der erste oder zweite Betriebsmodus und die ausgewählte Achse die erste oder zweite Achse. Hierdurch können in einer Ausführung Achsen noch vorteilhafter situationsgerecht genutzt werden.
Zusätzlich oder alternativ können nach diesem Aspekt auch Bewegungsachsen vor einem Betrieb, insbesondere einer Bewegung, des Roboters gesperrt werden.
Hierdurch kann in einer Ausführung die Vorgabe verbessert, insbesondere auch zur (offline-)Bahnplanung verwendet werden.
Entsprechend werden in einer Ausführung ein oder mehrere der Betriebsmodi und/oder (deren) Variante (jeweils) vor einem Betrieb, insbesondere einer Bewegung, des Roboters vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ werden in einer Ausführung ein oder mehrere der Betriebsmodi, insbesondere der erste und/oder zweite
Betriebsmodus, und/oder (deren) Variante (jeweils) während eines Betriebs, insbesondere einer Bewegung, des Roboters vorgegeben, insbesondere verändert. Die hier beschriebenen Ausführungen bzw. Weiterbildungen können mit einem oder mehreren der hier beschriebenen Aspekte kombiniert sein.
Hierdurch können in einer Ausführung die Achsen noch vorteilhafter situationsgerecht genutzt werden. In einer Ausführung werden ein oder mehrere der Betriebsmodi und/oder (deren) Variante(n) (jeweils) auf Basis einer, insbesondere durch eine, Betätigung eines Schalters, insbesondere eines physischen oder Software-Schalters, vorgegeben. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere der Betriebsmodi und/oder (deren) Variante(n) (jeweils) in einer Ausführung auch auf Basis einer, insbesondere durch eine, Auswahl in einem Arbeitsprogramm des Roboters vorgegeben werden.
Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere der Betriebsmodi und/oder (deren) Variante(n) (jeweils) in einer Ausführung auch auf Basis einer, insbesondere durch eine, Berührung eines Gelenks oder Glieds des Roboters vorgegeben werden, insbesondere auf Basis bzw. in Abhängigkeit von deren Stärke, Richtung und/oder Fläche oder dergleichen.
Hierdurch können in einer Ausführung Betriebsmodi bzw. Varianten vorteilhaft, insbesondere intuitiv, rasch, zuverlässig und/oder präzise, vorgegeben werden.
In einer Ausführung werden einer oder mehrere der Betriebsmodi und/oder Varianten (jeweils) durch einen oder mehrere Parameter mit einem kontinuierlichen
Wertebereich vorgegeben. In einer Ausführung kann somit die Priorisierung zwischen wenigstens zwei der Achsen in einer Ausführung stufenlos verändert werden.
Hierdurch können in einer Ausführung die Achsen noch vorteilhafter situationsgerecht genutzt werden.
In einer Ausführung kann die Aufgabe ein Handführen des Roboters, insbesondere durch manuelle Beaufschlagung wenigstens eines Glieds des Roboters mit einer Führungskraft, und/oder ein Abfahren einer vorgegebenen Bahn einer roboterfesten Referenz, insbesondere eines Endeffektors, umfassen, insbesondere sein.
Dies stellt besonders vorteilhafte Anwendungen der vorliegenden Erfindung dar. In einer Ausführung weist der Roboter eine mobile, insbesondere fahrbare, Plattform und/oder einen, insbesondere mehrgelenkigen, Roboterarm auf.
In einer Ausführung ist die erste Achse eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms. Zusätzlich oder alternativ ist die zweite Achse in einer Ausführung eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms. Zusätzlich oder alternativ ist die dritte Achse in einer Ausführung eine
Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms. Zusätzlich oder alternativ ist die ausgewählte Achse in einer Ausführung eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms. In einer Ausführung wird die ausgewählte Achse motorisch gesperrt, wenn der reduzierte Betriebsmodus vorgegeben ist.
Hierdurch kann sie in einer Ausführung vorteilhaft beim Umschalten aus dem reduzierten Betriebsmodus sofort wieder durch den Motor verstellt werden.
Eine Priorisierung bzw. Sperrung von Achsen kann in einer Ausführung durch eine Vorgabe der Verstellung von Bewegungsachsen <7 = [q-!, ..., qn] des Roboters zur Durchführung einer Aufgabe &d = J q mithilfe einer Gewichtungsmatrix Verfölgen, insbesondere in der Form q = W JT (j WJT ) 1 · &d wobei in dieser Gewichtungsmatrix (höher) priorisierte Achsen einen höheren Werte aufweisen und gesperrte Achsen durch diese Gewichtungsmatrix ausgeblendet werden bzw. die Gewichtungsmatrix in den entsprechenden Reihen und Spalten Nullen aufweist.
Wird im reduzierten Betriebsmodus anstelle einer Sperrung eine
aufgabenunabhängige Verstellung einer oder mehrerer Achsen zugelassen bzw. durchgeführt, kann dies dadurch erfolgen, dass zusätzlich diese
aufgabenunabhängige(n) Verstellung(en) als weitere Aufgabe vorgegeben wird/werden, für deren Durchführung dann umgekehrt nur diese Achse(n) verwendet wird bzw. werden (dürfen bzw. darf).
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Steuern des Roboters zur Durchführung der Aufgabe, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:
- Mittel zum Vorgeben einer Verstellung einer ersten zweiten Achse wenigstens eines Paares aus zwei Bewegungsachsen des Roboters in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn ein erster Betriebsmodus vorgegeben ist, und beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn ein zweiter Betriebsmodus vorgegeben ist;
und/oder
- Mittel zum Vorgeben einer Verstellung wenigstens einer ausgewählten
Bewegungsachse in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass zur Durchführung dieser Aufgabe diese Achse von der Aufgabe unabhängig verstellbar oder gesperrt ist, wenn ein reduzierter Betriebsmodus vorgegeben ist, und zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar ist, wenn ein von diesem reduzierten Betriebsmodus verschiedener Betriebsmodus vorgegeben ist, wobei dieser von dem reduzierten Betriebsmodus verschiedene Betriebsmodus oder der reduzierte Betriebsmodus der erste oder zweite Betriebsmodus ist und/oder die Verstellung dieser Achse in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe vor einem Betrieb des Roboters vorgegeben wird.
In einer Ausführung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf:
Mittel zum stärkeren Priorisieren der Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse als in dem ersten Betriebsmodus, wenn ein dritter Betriebsmodus vorgegeben ist, in dem beide Achsen zur Durchführung der Aufgabe verstellbar sind; und/oder
Mittel zum stärkeren Priorisieren der Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse als in dem zweiten Betriebsmodus, wenn ein vierter Betriebsmodus vorgegeben ist, in dem beide Achsen zur Durchführung der Aufgabe verstellbar sind; und/oder
Mittel zum Vorgeben einer Verstellung wenigstens einer dritten Bewegungsachse des Roboters in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des dritten
Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der ersten Achse und zweiten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite
Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine zweite Variante des dritten
Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der
Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine dritte Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder dass die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der zweiten Achse und ersten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der
Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
Mittel zum motorischen sperren der ausgewählten Achse, wenn der reduzierte
Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
Mittel zum Vorgeben wenigstens eines Betriebsmodus und/oder wenigstens einer Variante vor und/oder während eines Betriebs des Roboters; und/oder Mittel zum Vorgeben wenigstens eines Betriebsmodus und/oder wenigstens einer Variante auf Basis einer Betätigung eines Schalters, einer Berührung eines Gelenks oder Glieds des Roboters und/oder einer Auswahl in einem Arbeitsprogramm des Roboters; und/oder
Mittel zum Vorgeben wenigstens eines Betriebsmodus und/oder wenigstens einer Variante durch wenigstens einen Parameter mit einem kontinuierlichen Wertebereich.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung darf 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 darf 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 darf ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm darf derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen darf und damit insbesondere der Roboter steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt darf in einer Ausführung ein, insbesondere nicht flüchtiges, 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.
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 einer Ausführung weist das System den Roboter und/oder dessen Steuerung auf. Unter einem Steuern wird vorliegend insbesondere auch ein Regeln und/oder eine, in einer Ausführung offline bzw. vor einem Betrieb des Roboters durchgeführte,
Bahnplanung verstanden. Eine Bewegungsachse eines Roboters kann insbesondere eine rotatorische bzw. Drehachse eines Drehgelenks oder eine translatorische bzw. Verschiebeachse eines Schubgelenks eines Roboterarms oder eine, insbesondere translatorische oder rotatorische, Bewegungsrichtung einer Plattform umfassen, insbesondere sein.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 : ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2: ein Verfahren zum Steuern eines Roboters des Systems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, das einen Roboter 10 mit einer mobilen Basis 1 1 und einem darauf angeordneten Roboterarm sowie eine Steuerung 20 zum Steuern des Roboters aufweist.
Zur einfacheren Darstellung weist im Ausführungsbeispiel die mobile Basis 1 1 exemplarisch nur eine lineare Bewegungsachse bzw. einen translatorischen
Freiheitsgrad und der Roboterarm nur zwei hierzu parallel versetzte lineare
Bewegungsachsen bzw. translatorische Freiheitsgrade auf, wobei eine Stellung dieser Achsen durch eine Gelenkkoordinate qi der mobilen Basis 1 1 , eine Gelenkkoordinate q2 eines Schlittens 12 des Roboterarms gegenüber der mobilen Basis 1 1 und eine Gelenkkoordinate q3 eines Greifers 13 des Roboterarms gegenüber dem Schlitten 12 beschrieben wird.
Dies ist, wie erwähnt, rein exemplarisch zur einfacheren Darstellung, in nicht dargestellten Abwandlungen können insbesondere die mobile Plattform entfallen und/oder weitere translatorische und/oder rotatorische Freiheitsgrade bzw.
Bewegungsachsen und/oder der Roboterarm zusätzlich oder alternativ rotatorische und/oder (weitere) translatorische Freiheitsgrade bzw. Bewegungsachsen aufweisen.
Ebenfalls zur einfacheren Darstellung wird exemplarisch eine Aufgabe in Form einer vorgegebenen horizontalen Soll-Geschwindigkeit für den Greifer 13 gegenüber der Umgebung vorgegeben, beispielsweise vorab durch eine Bahnplanung oder auch während des Betriebs durch eine Handführung.
In einem Schritt S10 (vgl. Fig. 2) eines Verfahrens zum Steuern des Roboters 10 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erfasst eine Robotersteuerung 20 eine Betriebsmodus-Vorgabe.
Ein Bediener kann hierzu vorab und/oder während eines Betriebs des Roboters durch entsprechende Berührung der Gelenke oder Betätigung von Schaltern an einem Eingabegerät 30 verschiedene Betriebsmodi vorgeben, indem er die Parameter w1 ; w2, w3 einer Diagonalmatrix W= diag{ w1 ; w2, w3} stufenlos zwischen 0 und 1 verstellt {w-i + w2 + w3 ^ 0).
In einem Schritt S20 werden die Geschwindigkeiten der drei Achsen dann gemäß
vorgegeben, wobei J = [1 1 1] die Jacobi-Matrix dieser Aufgabe bezeichnet, und die Antriebe des Roboters 10 entsprechend angesteuert. Durch entsprechende Kombination dieser Parameter kann der Bediener somit beispielsweise unter anderem folgende Betriebsmodi vorgeben:
Dabei stellen beispielsweise die zweite und dritte Zeile auch einen ersten und dritten Betriebsmodus dar, da mit (\Ni = 0,6, w2 = 0,3) die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse stärker priorisiert wird als mit (wi = 0,6, w2 = 0,3).
Durch entsprechende Kombination der Parameter kann der Bediener beispielsweise auch folgende Betriebsmodi vorgeben:
Dabei stellen beispielsweise die zweite und erste Zeile für die Bewegungsachse qi als ausgewählte Bewegungsachse auch einen reduzierten Betriebsmodus (wi = 0) bzw. von diesem reduzierten Betriebsmodus verschiedenen Betriebsmodus {w-i = ~\ ) dar.
Durch andere Vorgaben der Gewichtungen aus dem kontinuierlichen Wertebereich [0, 1] kann der Anwender entsprechend die einzelnen Achsen auch anders priorisieren oder deaktivieren bzw. sperren.
Man erkennt bereits an diesem einfachen Beispiel, dass hierdurch eine sehr vorteilhafte Steuerung von Robotern möglich wird. So kann der Anwender
beispielsweise zum Umpositionieren des Roboters 10 zwischen verschiedenen
Arbeitsstationen die beiden Freiheitsgrade des Roboterarms sperren (w2 = 0, w3 = 0), dort dann umgekehrt den Freiheitsgrad der Plattform sperren (w2 = 0) und die beiden Freiheitsgrade des Roboterarms unterschiedlich priorisieren, zum Beispiel je nach Aufgabe oder dergleichen. Zudem kann er defekte Bewegungsachsen einfach sperren. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden dürfen, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt.
Bezuqszeichenliste
10 Roboter
1 1 Plattform
12 Schlitten
13 Greifer
20 Robotersteuerung
30 Eingabegerät

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern eines Roboters (10) zur Durchführung einer Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist, wobei für wenigstens ein Paar aus zwei Bewegungsachsen des Roboters eine Verstellung einer ersten dieser beiden Achsen und eine Verstellung einer zweiten dieser beiden Achsen in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe (S10) derart vorgegeben werden (S20), dass
- beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die
Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn ein erster Betriebsmodus vorgegeben ist, und
- beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die
Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn ein zweiter Betriebsmodus vorgegeben ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- beide Achsen zur Durchführung der Aufgabe verstellbar sind und die
Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse stärker priorisiert wird als in dem ersten Betriebsmodus, wenn ein dritter Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- beide Achsen zur Durchführung der Aufgabe verstellbar sind und die
Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse stärker priorisiert wird als in dem zweiten Betriebsmodus, wenn ein vierter Betriebsmodus vorgegeben ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellung wenigstens einer dritte Bewegungsachse des Roboters in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe derart vorgegeben wird, dass
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der ersten Achse und zweiten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine zweite Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des ersten Betriebsmodus und/oder eine dritte Variante des dritten Betriebsmodus vorgegeben ist;
und/oder dass
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn eine erste Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der zweiten Achse und ersten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse priorisiert wird, wenn eine zweite Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder
- die dritte Achse zur Durchführung der Aufgabe verstellbar ist und die
Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der dritten Achse und die Verstellung der dritten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn eine dritte Variante des zweiten Betriebsmodus und/oder eine erste Variante des vierten Betriebsmodus vorgegeben ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter eine mobile Plattform (1 1 ) und/oder einen Roboterarm (12, 13) aufweist und die erste Achse eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms und/oder die zweite Achse eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms ist, insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Achse eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des
Roboterarms ist.
5. Verfahren zum Steuern eines Roboters (10) zur Durchführung einer Aufgabe, bezüglich der der Roboter redundant ist, wobei für wenigstens eine ausgewählte Bewegungsachse des Roboters eine Verstellung in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe (S10) derart vorgegeben wird (S20), dass zur
Durchführung dieser Aufgabe
- diese Achse von der Aufgabe unabhängig verstellbar oder gesperrt ist, wenn ein reduzierter Betriebsmodus vorgegeben ist; und
- zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar ist, wenn ein von diesem
reduzierten Betriebsmodus verschiedener Betriebsmodus vorgegeben ist, wobei dieser von dem reduzierten Betriebsmodus verschiedene Betriebsmodus oder der reduzierte Betriebsmodus der erste oder zweite Betriebsmodus nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist und/oder die Verstellung dieser Achse in Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe vor einem Betrieb des Roboters vorgegeben wird.
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählte Achse motorisch gesperrt wird, wenn der reduzierte
Betriebsmodus vorgegeben ist; und/oder der Roboter eine mobile Plattform (1 1 ) und/oder einen Roboterarm aufweist (12, 13) und die ausgewählte Achse eine Bewegungsachse der mobilen Plattform oder des Roboterarms ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betriebsmodus und/oder wenigstens eine Variante vor und/oder während eines Betriebs des Roboters vorgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betriebsmodus und/oder wenigstens eine Variante auf Basis einer Betätigung eines Schalters, einer Berührung eines Gelenks oder Glieds des Roboters und/oder einer Auswahl in einem Arbeitsprogramm des Roboters vorgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Betriebsmodus und/oder wenigstens eine Variante durch wenigstens einen Parameter mit einem kontinuierlichen Wertebereich vorgegeben wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabe ein Handführen des Roboters und/oder ein Abfahren einer vorgegebenen Bahn einer roboterfesten Referenz umfasst.
1 1 . System zum Steuern eines Roboters (10) zur Durchführung einer Aufgabe,
bezüglich der der Roboter redundant ist, wobei das System zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:
- Mittel zum Vorgeben einer Verstellung einer ersten zweiten Achse wenigstens eines Paares aus zwei Bewegungsachsen des Roboters in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der ersten Achse gegenüber der Verstellung der zweiten Achse priorisiert wird, wenn ein erster Betriebsmodus vorgegeben ist, und beide Achsen zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar sind und die Verstellung der zweiten Achse gegenüber der Verstellung der ersten Achse priorisiert wird, wenn ein zweiter Betriebsmodus vorgegeben ist;
und/oder
- Mittel zum Vorgeben einer Verstellung wenigstens einer ausgewählten
Bewegungsachse in Abhängigkeit von einer Betriebsmodus-Vorgabe derart, dass zur Durchführung dieser Aufgabe diese Achse von der Aufgabe unabhängig verstellbar oder gesperrt ist, wenn ein reduzierter Betriebsmodus vorgegeben ist, und zur Durchführung dieser Aufgabe verstellbar ist, wenn ein von diesem reduzierten Betriebsmodus verschiedener Betriebsmodus vorgegeben ist, wobei dieser von dem reduzierten Betriebsmodus
verschiedene Betriebsmodus oder der reduzierte Betriebsmodus der erste oder zweite Betriebsmodus ist und/oder die Verstellung dieser Achse in
Abhängigkeit von der Betriebsmodus-Vorgabe vor einem Betrieb des Roboters vorgegeben wird.
12. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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