ES2580833T3 - Aparato de mano y procedimiento para controlar y/o programar un manipulador - Google Patents

Abstract

Aparato de mano (1) portátil para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot, con un dispositivo de manipulación (2, 3) para la manipulación del aparato de mano por un usuario; un elemento palpador (5) en el que está definido un punto de referencia (R); un dispositivo de registro de posición (4), unido al elemento palpador, especialmente de forma separable, para registrar una posición (x, y, z, α, β, γ) del punto de referencia; caracterizado por que el dispositivo de manipulación (2, 3) y el dispositivo de registro de posición (4) están unidos entre sí de forma articulada, y el aparato de mano presenta un dispositivo de registro de fuerza (10) para registrar una fuerza de reacción (F) que actúa sobre el elemento palpador.

Description

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DESCRIPCION

Aparato de mano y procedimiento para controlar y/o programar un manipulador

La presente invencion se refiere a un aparato de mano portatil y a un procedimiento para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot.

En procesos de trabajo, durante la ejecucion de un programa con un punto de referencia, por ejemplo el Tool Center Point ("TCP"), un manipulador se acerca a diferentes puntos de trabajo, cuyas posiciones se almacenaron previamente en el control del manipulador.

En el presente documento, como posicion de un punto se designa generalmente su situacion, es decir, componentes de distancia del punto con respecto al origen de un sistema de coordenadas de referencia, y/o una orientacion de un sistema de coordenadas con puntos de referencia fijos, con respecto a un sistema de coordenadas de referencia. Por lo tanto, la posicion de un punto de trabajo en el espacio se puede describir por ejemplo mediante una o varias coordenadas cartesianas (x, y, z) del punto de referencia en un sistema de coordenadas definido por ejemplo en el bastidor base de un manipulador o de una celda de procesamiento, y/o uno o varios angulos, por ejemplo angulos de EULER o de KARDAN (a,p,y) con respecto a este sistema de coordenadas.

Para acercarse a un punto de trabajo, un manipulador debe adoptar en su articulaciones determinadas posiciones de articulacion, por ejemplo angulos de giro, y si se conoce la cinematica del manipulador, las posiciones de articulacion y la posicion del punto en el espacio de trabajo pueden transformarse unas en otras soltando la cinematica hacia delante y hacia atras. Por lo tanto, de la misma manera, una posicion de un punto puede describirse por ejemplo mediante posiciones de articulacion del manipulador y almacenarse de manera correspondiente en el control del manipulador.

Para almacenar este tipo de puntos de trabajo, ademas de la programacion offline y la ensenanza mediante el acercamiento manual del manipulador a los puntos de trabajo, por ejemplo por el documento WO01/30545A1, se conoce ya un aparato de mano portatil, cuya posicion es registrada por un sistema de seguimiento optico y un sensor de aceleracion, y que presenta un elemento palpador con un punto de referencia definido. Moviendo el aparato de mano, el usuario lleva dicho punto de referencia al punto de trabajo deseando donde la posicion del punto de referencia se registra por medio del sistema de seguimiento y de los sensores de aceleracion y se almacena como posicion del punto de trabajo.

En el documento DE10048952A1 se propone hacer pivotar un elemento palpador con respecto a sensores del aparato de mano para facilitar el contacto visual entre los sensores opticos y las marcas de referencia de un sistema de seguimiento. Sin embargo, de esta manera no solo se modifica la transformacion entre la posicion espacial registrada de los sensores y el punto de referencia del elemento palpador, lo que requiere un registro adicional de esta transformacion variable y constituye una fuente de errores adicional. Tampoco facilita el manejo del aparato de mano, ya que el teclado que ha de ser manejado y la pantalla que ha de ser lefda estan conectados con los sensores. Cuando los sensores han de ponerse en una posicion determinado mediante un giro alrededor del punto de referencia que permanece en el punto de trabajo, a fin de permitir el contacto visual hacia las marchas de referencia, por ejemplo mediante el pivotamiento mutuo descrito del elemento palpador y los sensores, esto puede poner el teclado y la pantalla en una posicion desfavorable para el usuario.

La solicitud de patente alemana DE102008062624.4 no publicada con anterioridad de la solicitante propone por tanto un aparato de mano para registrar la posicion espacial de un punto de trabajo con un dispositivo de manipulacion unido de forma articulada a un dispositivo de registro de posicion.

Especialmente en procesos de mecanizado, por ejemplo una soldadura, un amolado, un pulido, un desbarbado o similares, el manipulador esta al menos temporalmente en contacto por union forzada con su entorno, especialmente una pieza de trabajo que ha de ser mecanizada que durante ello ejerce una fuerza de realizacion sobre un punto de referencia del manipulador.

Para que el manipulador ejerza durante ello fuerzas de proceso deseadas sobre su entorno, estas han de predefinirse como magnitudes teoricas de una regulacion de fuerza. Para ello, por ejemplo, segun el estado del contacto se puede conmutar entre la regulacion de posicion y la regulacion de fuerza, y/o realizar una regulacion hnbrida de fuerza y posicion, por ejemplo una regulacion de flexibilidad como especialmente una regulacion de impedancia o de admitancia.

El documento US2009/0187373A1 describe un sistema portatil para la medicion sobre la base de una estructura articulada cinematica-serial que presenta una interfaz hombre-maquina. En el elemento de cabeza de la estructura del brazo se encuentra el punto de referencia para la medicion. El registro de posicion se realiza mediante codificadores de angulo que estan incorporados en las articulaciones y mediante un escaner laser.

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La programacion de este tipo de regulaciones todavfa no es posible con los aparatos de mano conocidos por el estado de la tecnica descrito anteriormente, que no permiten ni el registro de fuerzas teoricas ni la deteccion de estados de contacto.

La presente invencion tiene el objetivo de mejorar el control y/o la programacion de un manipulador y evitar al menos una de las desventajas mencionadas anteriormente.

Este objetivo se consigue mediante un aparato de mano con las caractensticas de la reivindicacion 1 y/o mediante un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 9 o 12. La reivindicacion 14 protege un producto de programa informatico correspondiente, las reivindicaciones subordinadas se refieren a variantes ventajosas.

Un aparato de mano portatil segun la invencion o un procedimiento segun la invencion sirven para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot. Por programacion se entiende especialmente el registro de magnitudes teoricas por el aparato de mano y su almacenamiento en el aparato de mano o en un dispositivo de procesamiento, especialmente un control de manipulador, que esta conectado a este preferentemente de forma permanente o temporal por cable, de forma inalambrica o a traves de una interfaz, especialmente una interfaz USB, y que intenta entonces alcanzar dichas magnitudes teoricas durante el funcionamiento. Un control del manipular, en cambio, se puede realizar especialmente online, de manera que el manipulador intenta ajustar en un plazo de tiempo corto magnitudes teoricas registradas por el aparato de mano, por ejemplo si se usa como telerrobot.

Para una representacion mas compacta, en el presente documento, como control se designa tambien una regulacion, es decir, la emision de magnitudes de ajuste sobre la base de una comparacion de magnitudes teoricas y reales. Igualmente para una representacion mas compacta, tambien un par de fuerzas antiparalelo, por ejemplo un momento de giro, se designa en el presente documento de forma generalizada como fuerza. Por lo tanto, un dispositivo de registro de fuerzas en el sentido de la presente invencion puede presentar tambien por ejemplo un sensor de momento de giro de uno o varios ejes o un sensor de momento de fuerza de uno o varios, especialmente seis, ejes.

Un aparato de mano segun un primer aspecto de la presente invencion comprende un dispositivo de manipulacion para la manipulacion del aparato de mano por un usuario, un dispositivo de registro de posicion y un elemento palpador que esta conectado al dispositivo de registro de posicion y en el que esta definido un punto de referencia, cuya posicion puede registrarse por medio del dispositivo de registro de posicion.

El dispositivo de manipulacion puede presentar especialmente un dispositivo de entrada para la entrada por el usuario, por ejemplo una o varias teclas, interruptores o similares, un dispositivo de salida para la emision al usuario, especialmente una o varias pantallas y/o una manija para el usuario. El dispositivo de registro de posicion puede presentar uno o varios marcadores que pueden ser registrados por un dispositivo de seguimiento de sistema de referencia fijo, y/o sensores que a su vez registran marcas de referencia de un sistema de referencia permitiendo de esta manera un registro de la posicion del punto de referencia del elemento palpador conectado al dispositivo de registro de posicion.

Segun la invencion, se propone que el aparato de mano presente un dispositivo de registro de fuerza para el registro de una fuerza de reaccion que actua sobre el elemento palpador, y que el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion esten unidos uno a otro de forma articulada.

La union articulada del dispositivo de manipulacion y del dispositivo de registro de posicion permite por una parte poner el dispositivo de registro de posicion en una posicion deseada en la que se pueda registrar bien por ejemplo su posicion, porque por ejemplo son visibles muchos marcadores para un dispositivo de seguimiento optico, o en la que por ejemplo el elemento palpador conectado al dispositivo de registro de posicion simula una posicion teorica de una herramienta de manipulador y especialmente ejerce una fuerza de proceso deseada sobre el entorno, y al mismo tiempo, por otra parte, poner el dispositivo de manipulacion en una posicion espacial ventajosa en la que por ejemplo su pantalla quede bien visible, su teclado quede bien accesible o su manija quede situada de forma favorable ergonomicamente.

Para ello, en una forma de realizacion, el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion pueden estar unidos entre sf dentro de una articulacion giratoria con uno o varios, preferentemente tres, grados de liberad de giro como los proporciona una articulacion esferica. Sin embargo, adicionalmente o alternativamente, tambien son posibles articulaciones traslacionales tales como bisagras, grnas de paralelogramo, ejes lineales o similares.

En una forma de realizacion preferible, los grados de libertad de la articulacion entre el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion son bloqueables o autobloqueantes. Por ejemplo, una articulacion esferica puede permanecer en una posicion de giro mediante autobloqueo por friccion, hasta que el usuario la ajusta superando una fuerza minima de manejo. De la misma manera, una articulacion esferica puede enclavarse en determinadas posiciones de giro o se pueden bloquear uno o varios sentidos de giro mediante tornillos de apriete, la activacion de imanes de sujecion, la activacion de frenos o similares. Lo mismo es valido evidentemente tambien para ejes traslacionales de articulaciones correspondientes.

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Preferentemente, la articulacion entre el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion esta realizada de tal forma que permanece en una posicion, mientras las fuerzas de reaccion que actuan sobre el elemento palpador, registradas por el dispositivo de registro de fuerzas, no sobrepasen un valor predeterminado que preferentemente corresponde al menos a una fuerza minima que puede ser ejercida por el usuario. Para ello, por ejemplo, una union por friccion puede estar realizada correspondientemente alta.

En una forma de realizacion preferible, el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion estan unidos entre sf de forma separable, lo que permite la combinacion de diferentes dispositivos de manipulacion, por ejemplo con diferentes pantallas y/o elementos de manejo, con diferentes dispositivos de registro de posicion preparados por ejemplo para el registro por diferentes dispositivos de seguimiento.

De manera correspondiente, tambien el elemento palpador unido al dispositivo de registro de posicion puede estar fijado de forma separable al dispositivo de registro de posicion para permitir una combinacion de diferentes dispositivos de registro de posicion que por ejemplo presentan diferentes dimensiones geometricas para palpar puntos de trabajo en diferentes entornos o para la simulacion de una herramienta y/o que pueden estar provistos de diferentes dispositivos de registro de fuerza. Tambien estos elementos palpadores unidos de forma separable al dispositivo de registro de posicion son preferentemente inmoviles con respecto al dispositivo de registro de posicion, para garantizar una transformacion constante entre la posicion espacial registrada del dispositivo de registro de posicion y del punto de referencia en el elemento palpador.

En una forma de realizacion preferible, en la manija del dispositivo de manipulacion esta dispuesto un interruptor de consentimiento que debe ser accionado por el usuario por ejemplo para poder desplazar en caso de necesidad los ejes de manipulador o ejes adicionales y/o para garantizar que manipuladores dispuestos en el entorno del usuario no pongan en peligro a este. De forma especialmente preferible, el interruptor de consentimiento se puede accionar con el dedo mdice, de manera que otros interruptores puedan ser manejados especialmente con el pulgar de la mano que sujeta el dispositivo de manipulacion.

Para facilitar un registro eficiente de puntos de trabajo convenientes, realizables con el manipulador, el elemento palpador puede estar realizado, dado el caso junto con el dispositivo de registro de posicion, como herramienta simulada, por ejemplo presentar sustancialmente la forma de al menos una parte de un contorno exterior de la herramienta, con la que el manipulador debe acercarse a los puntos de trabajo. Preferentemente, el punto de referencia definido en el elemento palpador corresponde al TCP.

En una forma de realizacion preferible, el dispositivo de registro de posicion comprende uno o varios, preferentemente al menos tres, marcadores activos y/o pasivos realizados para el registro por un dispositivo de seguimiento. Se puede tratar por ejemplo de marcadores emisores activos o reflectantes pasivos con una forma geometrica predeterminada que pueden ser registrados por un dispositivo de seguimiento optico que trabaja por ejemplo en el espectro visible o ultravioleta, o por un dispositivo de seguimiento acustico que trabaja por ejemplo en el espectro de ultrasonido.

Adicionalmente o alternativamente, el dispositivo de registro de posicion tambien puede presentar uno o varios, preferentemente al menos tres, sensores, por ejemplo sensores de aceleracion, pero tambien sensores de un sistema de medicion inercial o sensores que a su vez registran, por ejemplo de forma optica o acustica, marcadores activos o pasivos de un sistema de referencia permitiendo de esta manera igualmente el registro de la posicion espacial del dispositivo de registro de posicion y por tanto del punto de referencia del elemento palpador conectado al mismo.

En una forma de realizacion preferible, el dispositivo de registro de posicion presenta varios marcadores yo sensores que estan distribuidos por el contorno de uno o varios anillos que se extienden alrededor del dispositivo de registro de posicion que preferentemente es sustancialmente cilmdrico. Esto facilita el registro de los marcadores de un anillo o el registro por sensores de un anillo desde todas las direcciones normalmente con respecto a la apotema a traves del punto central de dicho anillo y permite especialmente un giro del dispositivo de registro de posicion alrededor de dicho apotema sin perjudicar el registro.

Preferentemente, el dispositivo de registro de posicion presenta al menos dos de estos anillos, cuyas apotemas no son coaxiales y especialmente encierran entre ellos un angulo superior o igual a 10°. Esto aumenta la visibilidad en la direccion visual del dispositivo de seguimiento o de los sensores a lo largo de una apotema de un anillo hacia los marcadores o sensores del otro anillo.

Frecuentemente, una herramienta se grna en una direccion principal determinada y se coloca sobre una pieza de trabajo que esta orientada en un angulo condicionado por ejemplo por el proceso, por ejemplo, sustancialmente normalmente con respecto a la superficie de una pieza de trabajo. Por ejemplo, frecuentemente, una pistola de encolado o una pinza portaelectrodos se grnan verticalmente con respecto a la superficie orientada horizontalmente de una pieza de trabajo.

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Por otra parte, las camaras de un dispositivo de seguimiento tambien se inclinan preferentemente en angulos determinados, por ejemplo de aprox. 45°, con respecto a la normal de la superficie de la pieza de trabajo. Si ahora, estando colocado el aparato de mano, una direccion de registro de marcadores igualmente esta inclinada sustancialmente aprox. 45° con respecto a la normal de la superficie de la pieza de trabajo, resulta una posibilidad de registro optima por las camaras que miran sustancialmente directamente en la direccion de registro hacia los marcadores. En general, la orientacion la direccion de registro de marcadores o de sensores en un determinado angulo permite un posicionamiento del aparato de mano dentro de un cono con este angulo de apertura sin perjudicar el registro.

Por lo tanto, en una forma de realizacion preferible, una direccion de registro de al menos un marcador o sensor en la que el registro es especialmente ventajoso, por ejemplo el eje optico de un sensor o la normal de superficie de un marcador reflectante, esta inclinada en un angulo con respecto a una direccion principal del elemento palpador y/o del dispositivo de registro de posicion, por ejemplo un eje longitudinal o de simetna, una direccion de colocacion preferible del elemento palpador, una direccion de choque de la herramienta simulada o, estando colocada la herramienta simulada en la posicion de registro, una normal de superficie de una pieza de trabajo en la que se encuentra el punto de trabajo que ha de ser registro, que se situa entre 15° y 75°, especialmente entre 30° y 60°, ascendiendo de forma especialmente preferible a 45°.

Preferentemente, el dispositivo de manipulacion presenta un dispositivo de entrada para la entrada por el usuario, que esta preparado para el control de un eje adicional del manipulador, especialmente de una mesa de herramientas. De esta manera, el usuario puede, especialmente para palpar diferentes punto de trabajos en diferentes posiciones de la pieza de trabajo, accionar mediante el aparato de mano ejes adicionales del manipulador, por ejemplo los ejes de giro de una mesa giratoria y/o basculante sobre la que esta fijada la pieza de trabajo para posicionar la pieza de trabajo de manera adecuada, especialmente de la manera en que queda dispuesta posteriormente durante el mecanizado de la pieza de trabajo por el manipulador, sin tener que manejar para ello un aparato de entrada adicional.

En una forma de realizacion preferible, en primer lugar, se registra una posicion del punto de referencia y, a continuacion, esta es desplazada por el usuario en una direccion predeterminada, especialmente una direccion de choque de una herramienta o una normal de superficie con respecto a la superficie de una pieza de trabajo, por ejemplo, introduciendo un importe de desplazamiento. La posicion desplazada de esta manera en la direccion predeterminada con respecto a la posicion registrada es registrada entonces como posicion del punto de trabajo del manipulador.

Si durante el registro y el almacenamiento de posiciones de puntos de trabajo hay puntos de trabajo almacenados, por ejemplo puntos de soldadura o de encolado, que a causa de tolerancias de medicion y de calculo se encuentran erroneamente dentro del contorno de la pieza de trabajo de manera que existe el peligro que la herramienta guiada por el manipulador penetre en la pieza de trabajo danando la pieza de trabajo y/o la herramienta durante la ejecucion de un programa basado en estas posiciones, el usuario puede corregirlo desplazando los puntos de trabajo almacenados, situados dentro del contorno de la pieza de trabajo, haciendolos salir del contorno de la pieza de trabajo. Sin embargo, esto resulta diffcil offline sin pieza de trabajo, especialmente en caso de una multiplicidad de posiciones almacenadas. La forma de realizacion preferible facilita para ello el registro de una posicion de punto de trabajo ventajosa, situada fuera de la pieza de trabajo, de tal forma que una direccion, por ejemplo la direccion de choque de una herramienta o la normal de la superficie de una pieza de trabajo, se predefine preferentemente de forma automatica y la posicion registrada inicialmente de forma erronea se desplaza en esta direccion y, despues, se almacena como posicion de punto de trabajo - situada ahora fuera de la pieza de trabajo.

Segun un segundo aspecto de la presente invencion, mediante un aparato de mano, ademas de una posicion de un punto de referencia de dicho aparato de mano se registra tambien una fuerza de reaccion que actua sobre dicho aparato de mano, especialmente sobre dicho punto de referencia, y se predefine una magnitud teorica dominante de un control del manipulador en al menos una direccion sobre la base opcionalmente de una componente de posicion de la posicion registrada o de una componente de fuerza de la fuerza de reaccion registrada.

Para ello, se puede usar especialmente un aparato de mano segun el primer aspecto descrito anteriormente, que para este fin presenta el dispositivo de registro de fuerza para registrar una fuerza de reaccion que actua sobre el elemento palpador.

Dado que segun el segundo aspecto se registran una o varias componentes de posicion del punto de referencia y una o varias componentes de fuerza de una fuerza de reaccion que desde el entorno, especialmente una pieza de trabajo que ha de ser mecanizada, actua sobre el elemento palpador, especialmente en el punto de referencia de este, mediante el aparato de mano no solo se pueden predefinir magnitudes teoricas de posicion, sino tambien de fuerza.

Sin embargo, para una o varias direcciones predefinidas por ejemplo una direccion cartesiana, referida a un sistema de referencia de manipulador, de trayectoria o de pieza de trabajo, una direccion definida por grados de libertad del manipulador, o similares, se ha de predefinir respectivamente una magnitud teorica dominante para el control del

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manipulador. Por lo tanto, una direccion en el sentido de la presente invencion no designa solamente direcciones cartesianas, sin por ejemplo tambien angulos de EULER o de KARDAN, cuaterniones, parametros DENAVIT- HARTENBERG, posiciones de actuador o de articulacion de un manipulador, ejes de un sistema de coordenadas de trayectoria o similares.

En un caso sencillo, para diferentes puntos de trabajo se predefine opcionalmente respectivamente una regulacion pura de fuerza o una regulacion pura de posicion en todas las direcciones. Asf, por ejemplo, para puntos auxiliares en trayectorias de aproximacion o de levantamiento, sus posiciones pueden predefinirse como magnitudes teoricas, y en cambio, para puntos de trabajo en los que el manipulador esta en contacto con el entorno, las fuerzas que han de ser ejercidas allf por el mismo.

De la misma manera, en conceptos de regulacion fubridos, tambien se pueden predefinir como magnitudes teoricas para determinadas direcciones posiciones y, para otras direcciones, fuerzas. Por ejemplo, para el mecanizado de una superficie se puede predefinir la posicion en direcciones tangenciales de una trayectoria de mecanizado, por ejemplo para seguir de manera optima un patron de mecanizado, mientras que en una direccion perpendicular a la superficie se predefine una fuerza para garantizar una fuerza de presion deseada, por ejemplo para el amolado, el pulido o similares. En este contexto cabe volver a mencionar que en el presente documento, generalizando, tambien los momentos de giro se designan como fuerzas, de manera que, por tanto, las fuerzas teoricas tambien pueden representar momentos de giro teoricos alrededor de ejes predefinibles. Por ejemplo, en procesos de juntura puede ser conveniente predefinir opcionalmente angulos teoricos o momentos de giro teoricos para ejes de giro, alrededor de los que se ha de bascular una pieza de trabajo guiada por manipulador.

Las regulaciones ventajosas pueden tener en consideracion en una o varias direcciones tanto una posicion teorica como una fuerza teorica, por ejemplo, de tal forma que en una regulacion de impedancia, a partir de la posicion teorica predefinida y la posicion real se determina segun una ley de fuerza, por ejemplo una ley de elasticidad, una fuerza teorica y esta es ajustada entonces por una regulacion de fuerza. A la inversa, en una regulacion de admitancia, una diferencia entre la fuerza teorica predefinida y la fuerza real puede transformarse segun una ley de fuerza en una posicion teorica, siendo ajustada esta por una regulacion de posicion. Entonces, por lo tanto, o la posicion o la fuerza se usa como magnitud teorica dominante, en la regulacion de impedancia por ejemplo la posicion teorica predefinida, y en la regulacion de admitancia la fuerza teorica predefinida. Por lo tanto, en caso de tener en cuenta solo o la posicion o la fuerza, aquella que esta predefinida es la magnitud teorica dominante en el sentido de la presente invencion.

Segun la invencion, en una o varias direcciones, se predefine, preferentemente en uno, dos o tres grados de libertad traslacionales y/o en uno, dos o tres grados de libertad rotatorios, se predefine una magnitud teorica dominante de un control del manipulador, respectivamente sobre la base opcionalmente de una componente de posicion de la posicion registrada o de una componente de fuerza de la fuerza de reaccion registrada.

La componente de posicion y la componente de fuerza pueden registrarse inicialmente de forma sincronica en la misma direccion y, a continuacion, se puede seleccionar una de las dos para predefinir la magnitud teorica. De la misma manera, conforme a una eleccion por el usuario, alternativamente, se puede registrar ya respectivamente solo la componente de posicion o la componente de fuerza en esta direccion.

Para poder hacer esta eleccion de manera ventajosa ya durante el registro, en una forma de realizacion preferible, un dispositivo de entrada de un aparato de mano comprende un dispositivo de seleccion para elegir entre una componente de posicion y una componente de fuerza. Esto permite especialmente una ensenanza intuitiva, adaptada a la situacion, ya que el usuario puede determinar al guiar el aparato de mano si para el proceso son prioritarias respectivamente componentes de posicion o componentes de fuerza. De la misma manera, tambien es posible elegir despues del registro entre la definicion sobre la base de la componente de posicion y la componente de fuerza, especialmente en el caso de una programacion sobre la base de los valores registrados, despues de haberse registrado inicialmente tanto componentes de posicion como componentes de fuerza.

En una forma de realizacion preferible, las componentes de posicion y/o las componentes de fuerza se someten a un procesamiento de senales antes de definir magnitudes teoricas sobre la base de las mismas. De esta manera, las componentes registradas por ejemplo pueden ser aplanadas, filtradas o subsampleadas, a fin de reducir o eliminar errores de medicion o micromovimientos o fluctuaciones de fuerza del aparato de mano

Un procesamiento de senales puede comprender especialmente una transformacion de una componente registrada en una direccion, a otra direccion. De esta manera, por ejemplo, mediante un sensor de fuerza de un solo eje es posible registrar la fuerza de presion en una direccion axial del elemento palpador y proyectarla en la direccion perpendicular con respecto a una superficie a mecanizar, para ser predefinida como fuerza de presion teorica.

Adicionalmente o alternativamente, un procesamiento de senales puede comprender especialmente una limitacion de una fuerza de reaccion registrada a fuerzas de proceso maximas admisibles y/o mmimas necesarias. Igualmente, el procesamiento de senales tambien puede comprender un aumento o una reduccion, especialmente constantes o proporcionales, de valores registrados. Por ejemplo, si, para la ensenanza de un proceso de corte o de pulido guiado

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por el manipulador, un usuario gma el aparato de mano sobre la pieza de trabajo que ha de ser mecanizada, durante lo que la fuerza de proceso ejercida por el por una parte vana ligeramente de forma no deseada y, por otra parte, es menor que la fuerza que posteriormente debe ser ejercida por el manipulador, la fuerza registrada por ejemplo puede transformarse a una fuerza de presion minima condicionada por el proceso.

Segun lo anterior, una magnitud teorica dominante tambien puede ser la magnitud teorica unica de un control, una magnitud teorica predefinida sobre la base de una componente, tambien de esta misma magnitud teorica.

Adicional o alternativamente a la definicion de la magnitud teorica opcionalmente sobre la base de la componente de posicion o de la componente de fuerza, segun el segundo aspecto de la presente invencion puede registrarse sobre la base de la fuerza registrada un contacto del aparato de mano con el contorno.

De esta forma, por ejemplo es posible de manera ventajosa programar condiciones de transicion correspondientes, por ejemplo de tal forma que en lugar de una herramienta guiada por el manipulador se aproxima un aparato de mano a la pieza de trabajo o se desplaza sobre esta contra un tope. Tambien en este caso se pueden tener en consideracion a su vez una o varias direcciones. De esta manera, por ejemplo durante el amolado descrito anteriormente, mediante una fuerza correspondientemente alta registrada en una direccion tangencial con respecto a la trayectoria de mecanizado, el alcance de un tope por union geometrica en la superficie a mecanizar puede ser registrado por el aparato de mano y ser programado de esta manera.

El primer y el segundo aspecto se describen principalmente con la ayuda de la programacion de un manipulador. Cabe volver a senalar que ambos aspectos tambien se pueden usar en un control, especialmente en un control online, por ejemplo de tal forma que en un manipulador, telecontrolado por el aparato de mano, que basicamente sigue inicialmente, con su punto de referencia, con un desplazamiento en el espacio, la posicion registrada del punto de referencia del aparato de mano, y por medio de un dispositivo de registro de fuerza del aparato de mano detecta un contacto con el entorno y, como consecuencia, puede conmutarse, al menos con seleccion de direccion, a una regulacion de fuerza o una regulacion de flexibilidad, o puede cambiarse opcionalmente entre un telecontrol de una componente de fuerza o una componente de posicion.

Los dos aspectos pueden actuar en conjunto sinergicamente, por ejemplo de tal forma que mediante el ajuste articulado del elemento palpador conectado al dispositivo de registro de posicion, con respecto al dispositivo de manipulacion, se pueden definir de manera ventajosa direcciones de registro para fuerzas o posiciones. Por ejemplo, el elemento palpador puede orientarse con respecto al dispositivo de manipulacion de tal forma que mediante este se puedan ejercer sobre una pieza de trabajo fuerzas de proceso deseadas, ventajosas ergonomicamente, y se puedan registrar como magnitudes teoricas las fuerzas de reaccion correspondientes.

Un dispositivo de registro de fuerza segun el primer aspecto presenta preferentemente una direccion de registro que corresponde al menos sustancialmente a una direccion de choque de una herramienta simulada por el elemento palpador, por ejemplo a una direccion de aplicacion de una pinza portaelectrodos o a un eje de giro de un disco de amolado o de pulido. Adicionalmente o alternativamente pueden estar previstos direcciones de registro, especialmente tras direcciones linealmente independientes para el registro de fuerzas individuales y/o tres direcciones linealmente independientes para el registro de pares de fuerzas o momentos de giro, especialmente en forma de un sensor de fuerza y/o de momento de varios - especialmente seis - ejes.

Mas ventajas y caractensticas resultan de las reivindicaciones subordinadas y los ejemplos de realizacion. Muestran esquematicamente:

la figura 1: un aparato de mano portatil segun una forma de realizacion de la presente invencion, en una vista

en perspectiva;

la figura 2: el aparato de mano colocado sobre la superficie de una pieza de trabajo segun la figura 1, en

alzado lateral;

la figura 3: el aparato de mano segun la figura 1, en vista en planta desde arriba;

las figuras 4 a 6: el aparato de mano segun la figura 1 con un dispositivo de registro de posicion pivotado a diferentes posiciones;

la figura 7: un aparato de mano portatil segun otra forma de realizacion de la presente invencion, en alzado

lateral;

la figura 8: un dispositivo de registro de fuerza del aparato de mano portatil segun la figura 1 o 7, en una

representacion aumentada; y

la figura 9: el desarrollo de un procedimiento segun la invencion.

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La figura 1 muestra un aparato de mano 1 portatil segun una forma de realizacion de la presente invencion, en una vista en perspectiva. Comprende un dispositivo de manipulacion para la manipulacion del aparato de mano 1 por un usuario con una manija 2 cilmdrica para el usuario y un dispositivo de entrada y salida 3 en forma de un ordenador portatil compacto, por ejemplo una PDA, con un teclado 3.1 para la entrada de comandos por el usuario y una pantalla 3.2 para visualizar informacion. La PDA 3 esta fijada de forma removible a la manija 2 que presenta en un lado inferior de manija (abajo en la figura 1) un interruptor de consentimiento 2.1.

Por medio de una articulacion esferica 8 (vease la figura 2), un dispositivo de registro de posicion 4 esta unido de forma articulada al dispositivo de manipulacion 3 y se puede hacer pivotar y girar con respecto a este. Los grados de libertad de giro son autobloqueantes, dado que la articulacion esferica 8 presenta una friccion correspondientemente alta que fija el dispositivo de manipulacion 3 y el dispositivo de registro de posicion 4 uno respecto a otro pudiendo soltarse solo por el usuario aplicando una fuerza de manejo adicional para superar la friccion. Por lo tanto, la articulacion esferica 8 mantiene, sin intervencion del usuario, la posicion relativa correspondiente entre el dispositivo de manipulacion 3 y el dispositivo de registro de posicion 4, pero el usuario puede hacer pivotar y girar el dispositivo de manipulacion 3 y el dispositivo de registro de posicion 4 uno respecto a otro dentro de la articulacion esferica 8.

Al dispositivo de registro de posicion 4 esta unido de forma separable un elemento palpador 5 recambiable que sustancialmente presenta la forma de un contorno exterior de una herramienta de corte y en cuya punta esta definido un punto de referencia R que corresponde al TCP de una herramienta de corte real, guiada por el manipulador.

Para registrar la posicion del punto de referencia R sobre la base de la posicion del dispositivo de registro de posicion 4, este es registrado por un dispositivo de seguimiento optico (no representado). Para ello, un primer anillo 6 se extiende alrededor del dispositivo de registro de posicion 4 sustancialmente cilmdrico, de tal forma que su apotema 6.2 coincide con el eje de simetna y longitudinal del dispositivo de registro de posicion 4. De manera correspondiente, un segundo anillo se extiende alrededor del elemento palpador 5 igualmente sustancialmente cilmdrico, de tal forma que su apotema 7.2 coincide con el eje de simetna y longitudinal de este, que en la posicion de registro representada en la figura 2 se encuentra sustancialmente perpendicularmente sobre la superficie de la pieza de trabajo, tal como corresponde tambien a la direccion de choque o de guiado de la herramienta de corte real. Los ejes longitudinales del dispositivo de registro de posicion 4 y del elemento palpador 5 y por tanto tambien las apotemas 6.2, 7.2 de los dos anillos 6, 6 encierran un angulo 180° -p de aproximadamente 15°.

A lo largo del contorno de los dos anillos 6, 7 estan distribuidos respectivamente marcadores 6.1 o 7.2 circulares reflectantes que son registrados por camaras CCD del dispositivo de seguimiento (no representado). La direccion de registro de los marcadores 7.1, es decir la apotema 7.3 a los marcadores planos, en la que estos reflejan al maximo y por consiguiente pueden ser registrados especialmente bien por las camaras CCD, esta representada en la figura 2 con una lmea continua para un marcador del anillo 7, y como se puede ver en la figura 2, esta inclinada en un angulo a de aproximadamente 45° con respecto a los ejes longitudinales del elemento palpador 5, es decir, la apotema 7.2 del anillo 7.

Los marcadores 6.1 del anillo 6 estan orientados respectivamente en la misma direccion que sus marcadores 7.1 correspondientes. A causa de la orientacion de la apotema 6.2, que difiere de la apotema 7.2 en el angulo de aprox. 15°, resultan por tanto para cada marcador 6,1 diferentes situaciones angulares de los marcadores 6.1 sobre el anillo 6. Dicho de otra manera, la orientacion de los marcadores 6.1 no se rige por la situacion de la apotema 6.2, sino por la situacion de la apotema 7.2.

Los anillos superior e inferior 6, 7 presentan superficies trapezoidales distribuidos por el contorno, estando dispuesto en cada superficie trapezoidal un marcador. Los marcadores estan orientados de forma identica con respecto a la superficie trapezoidal correspondiente. Por consiguiente, cada superficie trapezoidal de los marcadores del anillo superior 6 esta orientada de manera distinta con respecto a la apotema 6.2. Como se puede ver en la figura 2, la superficie trapezoidal del anillo superior 6, representada a la izquierda del todo, es muy empinada y la superficie trapezoidal del anillo superior 6, representada a la derecha del todo, es muy plana. Dicho de otra manera, una superficie trapezoidal del anillo superior 6 esta orientada en un segmento determinado siempre de forma paralela con respecto a la superficie trapezoidal del anillo inferior 7.

Cuando el elemento palpador 5 que presenta la forma de una herramienta simulada se coloca con su punto de referencia R en un punto de trabajo que ha de ser registrado en la superficie de la pieza de trabajo, indicada por una lmea horizontal en las figuras 2, 8, de tal forma que su eje longitudinal 7.2 este orientado sustancialmente normalmente con respecto a la superficie de la pieza de trabajo, las direcciones de registro de los marcadores 7.1 estan inclinados por tanto sustancialmente 45° con respecto a la superficie de la pieza de trabajo. Para un registro optimo, las camaras CCD del dispositivo de seguimiento (no representado) estan inclinadas sustancialmente 45° con respecto a la superficie de la pieza de trabajo, de tal forma que sustancialmente miran directamente hacia los marcadores 7.1 reflejandolos al maximo en las camaras CCD. Tambien los marcadores 6.1 del anillo 6 del dispositivo de registro de posicion 4 doblado 15° con respecto a ello estan inclinados aprox. 45° con respecto a la apotema 7.2 del anillo inferior 7 y por tanto pueden ser registrados muy bien por las camaras CCD.

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Por la dobladura entre la apotema 6.2, 7.2 del anillo 6, 7, como se puede ver especialmente en la vista en planta desde arriba de la figura 3, se evita un recubrimiento optico completo del anillo 7 por el anillo 6 y de esta manera se garantiza la posibilidad de registrar ambos anillos de marcadores 6, 7 desde una multiplicidad de posiciones de camara y en una multiplicidad de diferentes orientaciones del aparato de mano 1.

Como esta representado a tftulo de ejemplo en las figuras 4 a 6, mediante el pivotamiento y el giro del dispositivo de registro de posicion 3 dentro de la articulacion esferica 8 con respecto al dispositivo de manipulacion 2,3, manteniendose el buen posicionamiento ergonomico de la manija 2, de la pantalla 3.2 y del teclado 3.1 se pueden representar una multiplicidad de diferentes orientaciones de la herramienta simulada 5, siendo posible por la realizacion antes mencionada del dispositivo de registro de posicion 3 siempre una buena posibilidad de registro de marcadores 6.1. 7.1 por el dispositivo de seguimiento optico, y por la fijacion inmovil del elemento palpador 5 al dispositivo de registro de posicion 3 es constante la transformacion del punto de referencia R en un sistema de coordenadas fijo al dispositivo de registro de posicion, cuya posicion puede ser determinada por los marcadores 6.1,

7.1.

Mediante el accionamiento de un interruptor 3.1, el usuario puede ajustar un eje adicional de una mesa basculante y giratoria (no representada) y mover de esta manera una pieza de trabajo que esta fijada a esta mesa y sobre la que quiere registrar puntos de trabajo con el aparato de mano 1. Tambien se puede tratar de un interruptor multifuncional que ajusta el eje adicional solo si previamente se ha invocado un menu correspondiente. En una variante no representada, la pantalla 3.2 esta realizada como pantalla tactil en la que estan definidos uno o varios botones de entrada.

En la figura 2 se puede ver la situacion del punto de referencia R fijo al aparato de mano, en la posicion de registro en la superficie de la pieza de trabajo. Por lo tanto, la posicion espacial de este punto de referencia en la superficie de la pieza de trabajo se almacena, sin errores de medicion y de calculo, como posicion espacial de un punto de trabajo. Sin embargo, debido a errores de medicion o de calculo, la posicion espacial del punto de trabajo almacenado puede estar erroneamente dentro del contorno de la pieza de trabajo (debajo de la raya horizontal en la figura 2) lo que al ejecutar un programa con esta posicion espacial erronea almacenada puede conducir a que la punta de la herramienta de soldar colisione con la pieza de trabajo. Por lo tanto, segun un procedimiento segun la invencion, como direccion de desplazamiento se define la direccion principal definida por el elemento palpador 5, es decir, generalmente la direccion de choque de la herramienta. Ya durante el almacenamiento de la posicion espacial o solo durante un repaso o control de los puntos de trabajo almacenados, el usuario puede, mediante la entrada de un importe de desplazamiento correspondiente, desplazar la posicion erronea almacenada de forma selectiva y definida haciendola salir de la pieza de trabajo en la direccion de desplazamiento predefinida y almacenar esta posicion desplazada como punto de trabajo del manipulador. De esta manera, la posicion espacial libre de colisiones, situada fuera de la pieza de trabajo, se almacena como punto de trabajo teorico. Posteriormente, durante el acercamiento de la herramienta del manipulador, esta puede volver a ser desplazada a lo largo del eje de desplazamiento hasta incidir en la superficie de la pieza de trabajo.

En la figura 8 esta representado de forma aumentada un dispositivo de registro de fuerza en forma de un sensor 10 que, como se puede apreciar especialmente en las figuras 1, 2 y 7, esta fijado a una brida del elemento palpador 5 estando orientado de tal forma que su direccion de registro coincide con la direccion de choque o de aplicacion del elemento palpador 5, de manera que en esta direccion registra una fuerza de reaccion F que actua sobre el elemento palpador 5 cuando un usuario la presiona contra la pieza de trabajo con una fuerza que el manipulador debe ejercer como fuerza de proceso durante el funcionamiento. Tambien pueden estar previstos sensores de varios ejes que registren componentes de fuerza de reaccion adicionales en otras direcciones. Especialmente, un sensor como sensor de momento de giro o de momento de fuerza puede registrar alternativamente o adicionalmente momentos de giro alrededor de ejes de registro. Ademas, un sensor de uno o de varios ejes tambien puede estar dispuesto en otro punto, por ejemplo entre el elemento palpador 5 y el dispositivo de registro de posicion 4, pero por ejemplo tambien dentro de la articulacion 8, para registrar de esta manera, dado el caso con una transformacion correspondiente, fuerzas de reaccion que en el punto de referencia R actuan sobre el elemento palpador 5.

El aparato de mano registra en intervalos dclicos, por ejemplo con una frecuencia de 40 Hz, sobre la base de la posicion del dispositivo de registro de posicion 4, la posicion del punto de referencia R, especialmente sus componentes de posicion cartesianas x, y, z en un sistema de referencia predefinido asf como sus componentes de orientacion en forma de los angulos de EULER o de KARDAN a, p, y de un sistema de coordenadas, de puntos de referencia fijos, con respecto al sistema de referencia, aunque a continuacion, para mayor claridad, se hace

referencia solo a los componentes x, y en la superficie a mecanizar de la pieza de trabajo y z perpendicularmente

con respecto a esta. De forma sincronica a ello se registran las fuerzas, aunque a continuacion, para mayor claridad, se hace referencia solo a la fuerza F registrada en la direccion de choque.

Si el usuario quiere programar ahora mediante el aparato de mano 1 un corte de la pieza de trabajo con una fuerza

de presion predefinida perpendicularmente con respecto a la superficie a mecanizar, acerca de manera deseada a la

superficie a mecanizar el elemento palpador 5, correspondiente a la herramienta de corte, y, despues, lo grna a lo largo de una trayectoria de mecanizado deseada sobre la pieza de trabajo ejerciendo manualmente la fuerza de presion deseada.

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Ya durante esta ensenanza o a continuacion de la misma elige, por ejemplo mediante una entrada correspondiente, guiada por menu, a traves de las teclas 3.3, para las direcciones Ax, Ay tangencialmente con respecto a la superficie a mecanizar, las componentes de posicion x, y registradas como magnitudes teoricas xs, ys unicas o dominantes de una regulacion de posicion. Para la direccion z, en cambio, elige, a su vez mediante una entrada correspondiente, guiada por menu, a traves de las teclas 3.3, para un estado sin contacto, la componente de posicion z como magnitudes teoricas unicas de una regulacion de posicion, mientras que para el contacto entre la tecla 5 y la pieza de trabajo elige una regulacion de fuerza. La transicion entre el estado contactado y el estado sin contacto puede registrarse de forma precisa sobre la base de la fuerza F registrada que cambia significativamente durante ello. Igualmente, el usuario tambien puede elegir manualmente entre la componente de posicion z y la fuerza F, por ejemplo, mediante una entrada correspondiente a traves de una tecla 3.3, en cuanto toca la pieza de trabajo con el palpador 5.

A continuacion, por ejemplo en el aparato de mano 1 mismo o en un dispositivo de procesamiento (no representado) que recibe las posiciones y fuerzas, registradas por el aparato de mano, de forma inalambrica, por cable o a traves de una interfaz, se proyecta la fuerza de reaccion F en la direccion z, y la componente Fz resultante se predefine como magnitud teorica Fs de la regulacion de fuerza en esta direccion z. Antes o despues, las componentes de posicion x, y y/o las componentes de fuerza Fz o Fs registradas se aplanan mediante un procesamiento de senales S adecuado (vease la figura 9).

A continuacion, las componentes de posicion o de fuerza obtenidas se almacenan como magnitudes teoricas en una regulacion de posicion o de fuerza en la direccion correspondiente en un control de manipulador C (vease la figura 9), de manera que este grna la herramienta de corte guiada por manipulador, durante la ejecucion del programa, sobre la trayectoria de mecanizado, ensenada por el usuario a traves del aparato de mano, en la superficie de la pieza de trabajo, con la fuerza de presion deseada y perpendicularmente con respecto a la superficie a mecanizar.

La figura 9 muestra los pasos de procedimiento correspondientes: en primer lugar, se registran de forma sincronica tanto las posiciones x, y, z,... como las fuerzas F, Fx, Fy,...

Para cada direccion, por ejemplo, las direcciones cartesianas x, y, z y las direcciones de orientacion a, p, y, o direcciones definidas por los grados de libertad, especialmente las posiciones de articulacion del manipulador, se selecciona respectivamente una componente de posicion o una componente de fuerza, como se indica en la figura 9 mediante posiciones de conmutacion esquematicas. Previamente, el usuario ha seleccionado, mediante una entrada a traves de las teclas 3.3, las componentes de posicion x, y, en las direcciones tangenciales Ax, Ay con respecto a la superficie a mecanizar.

Para la direccion z perpendicularmente con respecto a ello, el usuario o bien ha seleccionado una conmutacion en caso de contacto. Este contacto se registra sobre la base de la fuerza F registrada. De esta manera, se elige automaticamente entre una definicion de la componente de posicion z perpendicularmente con respecto a la superficie a mecanizar, en estado libre de contacto, y la definicion de la componente de fuerza Fz como magnitud teorica para el control de manipulador C, tal como se indica en la figura 9. Igualmente, el usuario tambien puede elegir manualmente, por ejemplo a su vez mediante una entrada correspondiente a traves de las teclas 3.3, para zonas deseadas de la trayectoria ensenada, la componente de fuerza Fz como magnitud teorica para el control de manipulador C.

Despues de un procesamiento de senales S, por ejemplo un aplanamiento, pero tambien una transformacion que igualmente se puede realizar respectivamente al menos en parte en el aparato de mano 1 y/o, despues de una transferencia de los datos de este, por ejemplo en un dispositivo de procesamiento (no representado), las magnitudes seleccionadas se usan como magnitudes teoricas del control de manipulador C. Para mayor claridad, estan representadas a su vez solo aquellas del total de seis componentes que se han mencionado.

Lista de signos de referencia

1 Aparato de mano

2 Manija (dispositivo de manipulacion)

2.1 Conmutador de consentimiento

3 Ordenador portatil (dispositivo de manipulacion)

3.1 Tecla (dispositivo de entrada)

3.2 Pantalla (dispositivo de salida)

3.3 Teclas (dispositivo de seleccion)

4 Dispositivo de registro de posicion

5 Elemento palpador

6, 7 Anillo de marcadores

6.1, 7.1 Marcador reflectante

6.2, 7.2 Apotema

8 Articulacion esferica

10 Sensor de fuerza (dispositivo de registro de fuerza)

a

180o-p

R

Angulo entre la direccion de registro y la direccion principal Angulo entre apotemas de los anillos de marcadores Punto de referencia (TCP)

Claims (14)

1. 5

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   15

   20

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   30

   35

   40

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   REIVINDICACIONES

   1. Aparato de mano (1) portatil para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot, con un dispositivo de manipulacion (2, 3) para la manipulacion del aparato de mano por un usuario;

   un elemento palpador (5) en el que esta definido un punto de referencia (R);

   un dispositivo de registro de posicion (4), unido al elemento palpador, especialmente de forma separable, para registrar una posicion (x, y, z, a, p, y) del punto de referencia; caracterizado por que

   el dispositivo de manipulacion (2, 3) y el dispositivo de registro de posicion (4) estan unidos entre sf de forma articulada, y

   el aparato de mano presenta un dispositivo de registro de fuerza (10) para registrar una fuerza de reaccion (F) que actua sobre el elemento palpador.
2. 2. Aparato de mano segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el dispositivo de manipulacion y el dispositivo de registro de posicion estan unidos entre sf, especialmente de forma separable, dentro de una articulacion de giro (8) con al menos un grado de libertad, especialmente bloqueable o autobloqueante.
3. 3. Aparato de mano segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de manipulacion presenta un dispositivo de entrada (3.1) para la entrada por el usuario, un dispositivo de salida (3.2) para la emision al usuario y/o una manija (2) para el usuario.
4. 4. Aparato de mano segun la reivindicacion 3, caracterizado por que el dispositivo de entrada (3.1) esta preparado para el control de un eje adicional del manipulador, especialmente de una mesa de herramientas y/o presenta un dispositivo de seleccion (3. 3) para seleccionar una componente de posicion y una componente de fuerza.
5. 5. Aparato de mano segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento palpador o el dispositivo de registro de posicion y el elemento palpador unido a este presentan sustancialmente la forma de al menos una parte de un contorno exterior de una herramienta de manipulador.
6. 6. Aparato de mano segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de registro de posicion presenta al menos un marcador activo y/o pasivo (6.1, 7.1) y/o al menos un sensor para registrar la posicion.
7. 7. Aparato de mano segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el dispositivo de registro de posicion presenta varios marcadores (6.1, 7.1) y/o sensores que estan distribuidos por el contorno de al menos un anillo (6, 7) que se extiende alrededor del dispositivo de registro de posicion que especialmente es sustancialmente cilmdrico.
8. 8. Aparato de mano segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un dispositivo de registro de al menos un marcador (6.1, 7.1) y/o sensor esta inclinado en un angulo (a) comprendido entre 15° y 75°, especialmente entre 30° y 60°, con respecto a la direccion principal del elemento palpador que especialmente es sustancialmente cilmdrico y/o del dispositivo de registro de posicion que especialmente es sustancialmente cilmdrico.
9. 9. Procedimiento para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot, en el cual se registran una posicion (x, y, z, a, p, y) de un punto de referencia (R) de un aparato de mano (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, asf como una fuerza de reaccion (F) que actua sobre dicho aparato de mano, y se define una magnitud teorica dominante (Xs, Ys, Fs) de un control del manipulador en al menos una direccion opcionalmente sobre la base de una componente de posicion (x, y) de la posicion registrada o una componente de fuerza (Fz) de la fuerza de reaccion registrada.
10. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado por que se registran una componente de posicion y una componente de fuerza en la misma direccion de forma sincronica o alternativa.
11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 10 anteriores, caracterizado por que durante o despues del registro se elige entre la definicion sobre la base de la componente de posicion y la componente de fuerza.
12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 11 anteriores, caracterizado por un procesamiento de senales (S) de una componente de posicion y/o una componente de fuerza registradas.
13. 13. Procedimiento, especialmente segun una de las reivindicaciones 9 a 12 anteriores, para controlar y/o programar un manipulador, especialmente un robot, en el cual se registran una posicion (x, y, z, a, p, y) de un punto de referencia (R) de un aparato de mano (1) segun una de las reivindicaciones 1 a 8, asf como una fuerza de reaccion (F) que actua sobre dicho aparato de mano, y sobre la base de la fuerza registrada se registra un contacto del aparato de mano con un entorno.
14. 14. Producto de programa informatico con codigo de programa que esta almacenado en un soporte legible por maquina y que comprende un programa informatico que realiza un procedimiento segun una de las reivindicaciones 9 a 12 anteriores cuando se ejecuta en un ordenador.