JP2020529931A - ロボットを備えるハンドリング装置、方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ロボットを備えるハンドリング装置であって、ロボットは、複数の運動連鎖機構を有し、運動連鎖機構の各々は、作業空間内で移動可能であり、作業空間のうちの少なくとも2つは、オーバーラップを有し、運動連鎖機構の各々は、作業動作を実行するように構成されており、ハンドリング装置は、全体動作を実行するために運動連鎖機構を制御するための制御モジュールを有し、全体動作は、運動連鎖機構の作業動作によって具現化することができる、ハンドリング装置が提案される。さらに、ロボットを制御するための方法と、コンピュータプログラムとが提案される。
請求項1に記載の特徴を有する、ロボットを備えるハンドリング装置が提案される。さらに、ロボット、特に請求項11に記載の特徴を有する、ハンドリング装置のロボットを制御するための方法と、請求項13に記載の特徴を有するコンピュータプログラムとが提案される。さらなる利点及び効果は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。
Claims (13)
- ロボット(2)を備えるハンドリング装置(1)であって、
前記ロボット(2)は、複数の運動連鎖機構(4a,4b)を有し、
前記運動連鎖機構(4a,4b)の各々は、作業空間内で移動可能であり、
前記作業空間のうちの少なくとも2つは、オーバーラップを有し、
前記運動連鎖機構(4a,4b)の各々は、作業動作を実行するように構成されており、
前記ハンドリング装置(1)は、全体動作を実行するために前記運動連鎖機構(4a,4b)を制御するための制御モジュールを有し、
前記全体動作は、前記運動連鎖機構(4a,4b)の前記作業動作によって具現化することができ、
前記制御モジュールは、前記作業動作を実行するために軌道関数(q1,q2)に基づいて前記運動連鎖機構を制御するように構成されている、
ハンドリング装置(1)において、
軌道決定モジュールと、再パラメータ化モジュールとが設けられており、
前記軌道決定モジュールは、前記運動連鎖機構(4a,4b)の前記作業動作の各々に対してそれぞれ1つの最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))を、前記軌道関数(q1,q2)として決定するように構成されており、
前記再パラメータ化モジュールは、前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))に基づいた前記軌道関数(q1,q2)を、前記全体動作に衝突がないように再パラメータ化するように構成されている
ことを特徴とする、ハンドリング装置(1)。 - 前記運動連鎖機構(4a,4b)は、それぞれロボットアームである、
請求項1に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))は、前記作業動作を実行するために必要とされる時間が最短である軌道関数(q1,q2)である、
請求項1又は2に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記軌道決定モジュールは、有限の最大加速度及び/又は有限の最大速度に基づいて前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))を決定するように構成されている、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記再パラメータ化モジュールは、前記全体動作を、グローバル時間曲線tRを用いて再パラメータ化するように構成されている、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記ロボット(2)は、n個の運動連鎖機構(4a,4b)を有し、
前記グローバル時間曲線tRは、n次元空間内の曲線である、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))は、前記軌道決定モジュールによってそれぞれ固有時間(τ1,τ2)を用いて記述されており、
前記再パラメータ化モジュールは、前記運動連鎖機構同士の衝突をチェックするためのチェック関数c(q1(τ1),q2(τ2))を有し、
前記再パラメータ化モジュールは、前記固有時間(τ1,τ2)によって形成された部分空間(7)を衝突空間(9)と有効空間(8)とに分割するように構成されており、
前記衝突空間(9)は、前記部分空間(7)内における、前記チェック関数cによって前記運動連鎖機構(4a,4b)同士が衝突すると判断されたところの点によって定義されており、
前記有効空間(8)は、前記部分空間(7)内における、前記チェック関数cによって前記運動連鎖機構(4a,4b)同士に衝突がないと判断されたところの点によって定義されており、
前記再パラメータ化モジュールは、前記有効空間(8)内の曲線を、グローバル時間曲線tRとして決定するように構成されている、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記全体動作は、開始点において開始され、終了点において終了し、
前記部分空間(7)内の前記開始点に時間座標(τS)を対応付けることができ、前記終了点に時間座標(τE)を対応付けることができ、
前記再パラメータ化モジュールは、前記グローバル時間曲線tRを、前記有効空間(7)内の前記終了点の前記時間座標と前記開始点の前記時間座標との間の最短接続線として決定するように構成されている、
請求項7に記載のハンドリング装置(7)。 - 前記全体動作は、開始点において開始され、終了点において終了し、
前記部分空間(7)内の前記開始点に時間座標(τS)を対応付けることができ、前記終了点に時間座標(τE)を対応付けることができ、
前記再パラメータ化モジュールは、前記グローバル時間曲線tRを、前記有効空間(7)内の前記開始点の前記時間座標と前記終了点の前記時間座標との間の最速接続線として決定するように構成されている、
請求項6乃至8のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記制御モジュールは、前記ロボット(2)を制御するために、再パラメータ化された前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))を逆運動学によって変換するように構成されている、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 前記全体動作は、2つの運動連鎖機構(4a,4b)の非同期的な作業動作を含む、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載のハンドリング装置(1)。 - 特に請求項1乃至11のいずれか一項に記載のハンドリング装置によって、ロボット(2)を制御するための方法において、
前記ロボット(2)のそれぞれの運動連鎖機構(4a,4b)に対して最短時間軌道(q1,q2)を決定し、
前記最短時間軌道(q1(τ1),q2(τ2))に基づいた軌道関数(q1,q2)を、前記運動連鎖機構(4a,4b)の全体動作に衝突がないように再パラメータ化する
ことを特徴とする、方法。 - 実行するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータ及び/又はハンドリング装置(1)においてコンピュータプログラムが実行されると、請求項11に記載の方法が実行される
ことを特徴とする、コンピュータプログラム。
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