JP2022527059A - 衝突検出 - Google Patents

Abstract

ロボットアームがアクチュエータによって動かされるように構成された、ロボットアームの動きを監視する方法であって、既知のロボット状態およびアクチュエータによってロボットアームに印加されたトルクに基づいて予想されるロボットアーム状態を判定することと、印加トルクによって引き起こされたアームの動き中の実際のロボットアーム状態を測定することと、実際のロボットアーム状態と予想されるロボットアーム状態とを比較し、実際のロボットアーム状態と予想されるロボットアーム状態との間の差が閾値を超える場合に衝突信号を生成することによって、衝突が発生したかどうかを判定することと、を含む、方法。

Description

本出願は、２０１９年３月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／８２５，５１５号に基づいている。前述の出願の優先権がここに主張され、本開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、ロボットアームの動きを監視する方法および本方法を実行するように構成されたロボットアームに関する。

ロボットおよび人間は、近接して作業する場合があり、そのような作業中に、ロボットは、特に人間と衝突したときに、人間に傷害を引き起こす場合があることが知られている。

この問題に対処する１つの既存の方法は、ロボットアームの動き速度を低下させることである。しかしながら、これは、ロボットアームの効率を低下させ、ロボットアームが実行しようとするプロセスを遅くするという望ましくない欠点を有する。

この問題に対処する別の方法は、ロボットアームに印加された外力に起因するトルクを検出し、それによって衝突が発生したかどうかを判定することができるトルクセンサを使用することである。しかしながら、トルクセンサは、高価で重くなる可能性があり、それによってロボットアームのコストを増加させ、またロボットアームの重量を増加させ、より強力な衝突およびより高い傷害のリスクをもたらす場合がある。

本発明者は、上記の問題のいくつかを回避しながら、ロボットアームとの衝突を検出するための手段を提供しようとしている。

本発明の第１の態様によれば、ロボットアームがアクチュエータによって動かされるように構成された、ロボットアームの動きを監視する方法であって、既知のロボット状態およびアクチュエータによってロボットアームに印加されたトルクに基づいて予想されるロボットアーム状態を判定することと、印加トルクによって引き起こされたアームの動き中の実際のロボットアーム状態を測定することと、実際のロボットアーム状態と予想されるロボットアーム状態とを比較し、実際のロボットアーム状態と予想されるロボットアーム状態との間の差が閾値を超える場合に衝突信号を生成することによって、衝突が発生したかどうかを判定することと、を含む、方法が提供される。

そのような方法により、エンコーダまたは撮像装置などのトルクセンサ以外の手段を使用して衝突が検出されることができ、それによって衝突が発生したかどうかを判定するためのより安全で信頼性の高い方法を提供する。

ロボットアーム内の複雑な部品の数が正味減少することから、ロボットアームの全体的な信頼性は、本発明によって向上されることができる。特に、各ジョイントにおけるトルクセンサは必要でなくなることができ、比較を行うより単純なシステムに置き換えられることができる。

比較は、比較モジュールによって実行されることができる。比較モジュールは、アームを駆動するために使用される制御モジュールとは別個とすることができる。比較モジュールは、比較モジュールが実行することができる唯一の機能とすることができるように、制限された機能からなるものとすることができる。

比較モジュールは、ハードウェアモジュールであってもよい。これは、再プログラム可能とすることができるソフトウェアモジュールとは対照的である。ハードウェアモジュールは、再プログラム不能とすることができる。ハードウェアモジュールの一例は、オペアンプおよびトランジスタを備えてもよく、メモリを有しなくてもよい。ハードウェアモジュールはまた、純粋にアナログ装置であってもよい。ハードウェアモジュールはまた、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えてもよい。ハードウェアモジュールはまた、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を備えてもよい。ソフトウェアモジュールと比較して、ハードウェアモジュールは、干渉またはバグの影響を受けにくく、したがってより信頼性が高く堅牢とすることができる。これは、衝突検出スキーム内のソフトウェアの使用を回避することによって、ロボットアームの全体的な安全性を向上させることができる。

特に、比較モジュールは、ソフトウェアを備えることができるモーションコントローラとは別個の装置である。したがって、複雑な経路計画計算は、ソフトウェアモジュールによって実行されることができ、より単純で安全性が重要な衝突検出は、ハードウェアモジュールによって実行されることができる。

一般に、モーションコントローラおよび比較モジュールは、別個のモジュールであってもよい。

本方法は、衝突信号に基づいてロボットアームの動作を停止させることをさらに含むことができる。動作を停止させることは、人間の作業者の傷害や、アームが衝突している物体の損傷を防止することができる。

停止させることは、ブレーキを作動させることを含んでもよい。ブレーキを作動させることは、停止速度を向上させることができ、それによって傷害または損傷をさらに低減することができる。

ロボットアーム状態は、ロボットアームの位置、ロボットアームの速度、およびロボットアームの加速度のうちの少なくとも１つを含むことができる。これらの値は、比較的測定が容易であり、確実に測定されることができるため、これは本方法の信頼性を向上させることができる。

位置、速度、および／または加速度は、それぞれ、角位置、角速度、および／または角加速度であってもよい。

予想されるロボットアーム状態は、経時的に変化してもよく、モーションコントローラによって出力されてもよい。

測定することは、ロボットアーム上のエンコーダアセンブリによって実行されることができる。エンコーダアセンブリは、角運動を判定するための信頼できる方法であり、したがって、本方法の信頼性が向上されることができる。

ロボットアーム状態を測定する他の手段がある。例えば、ポテンショメータなどのアナログ装置が使用されてもよい。別の例では、レゾルバが使用されてもよい。この説明では、「エンコーダ」という語は、ロボットアームに取り付けられた装置であって、それが取り付けられているジョイントの撓み（角度または角柱）を測定する装置を意味すると解釈されるべきである。

エンコーダアセンブリは、データをエンコーダ比較器に出力するように構成された２つのエンコーダを備えることができ、エンコーダ比較器は、エンコーダの出力間の差を判定するように構成されることができる。エンコーダ比較器およびエンコーダは、単一のエンコーダアセンブリを形成することができる。これは、２つのエンコーダ信号間の差がエンコーダアセンブリの故障を示すことができ、様々な安全規則を満たすことができるため、本方法の信頼性をさらに向上させることができる。

本方法は、ロボットアームによって負荷をピックアップすることをさらに含むことができ、閾値は、負荷の質量に少なくとも部分的に基づくことができる。これは、本方法がピックアンドプレース機能内で使用されることを可能にすることができ、負荷の質量に起因して誤った衝突信号が生成される可能性を低減することができる。

本方法は、負荷をピックアップすることに続いて閾値を変更することをさらに含むことができる。これは、負荷のピックアップの前後に、より正確な衝突判定が行われることを可能にすることができる。

本方法は、アクチュエータへの電流入力に基づいてトルクを推定することをさらに含むことができる。電流入力に基づいてトルクを推定することは、専用のトルク測定装置を必要とせずに、トルクを推定するより簡単な方法を提供することができる。

印加トルクは、アクチュエータの最大トルクの８０％未満であってもよい。アクチュエータが出力することができる最大トルクに近付くことを回避することにより、推定トルクがより容易に予測されることができ、本方法がより信頼性の高いものにされることができる。

本方法は、ロボットアームの動き前に印加トルクのフーリエ変換を計算することと、フーリエ変換に基づいて印加トルクを選択することと、をさらに含むことができる。フーリエ変換を使用することにより、印加トルクの望ましくない周波数成分が検出されることができ、したがって、印加トルクが必要に応じて調整されることができる。

印加トルクの変化率は、アクチュエータの帯域幅内であってもよい。アクチュエータの帯域幅外の印加トルクの変化を回避することにより、アクチュエータが必要に応じてより応答することができるため、アームの動きは、より予測可能とすることができる。

印加トルクの最高周波数成分は、ロボットアームの最低共振周波数よりも低い周波数を有してもよい。印加トルクの高周波成分の入力を回避することにより、衝突として比較器によって誤って解釈される可能性があるロボットアームにおける共振が回避されることができる。

ロボットアームは、複数のジョイントを備えることができ、各ジョイントは、少なくとも１つのアクチュエータを有し、測定することは、各ジョイントの相対位置および／または相対速度を測定することを含むことができる。相対位置、相対速度および／または相対加速度は、外部基準フレームなしでジョイント内に位置する装置によって測定されることができるため、より容易に測定されることができる。各ジョイントにおいてこれらの値を測定することにより、ロボットアームの任意の部分における衝突がより容易に測定されることができる。

予想されるロボットアーム状態の判定は、推定されたロボットアーム運動パラメータに少なくとも部分的に基づくことができ、本方法は、アクチュエータによるロボットアームの動き中に測定された実際のロボットアーム状態に基づいてロボットアーム運動パラメータを推定することをさらに含むことができる。ロボットアーム運動パラメータは、アームの慣性モーメント、アームの質量、および／またはアームの重心の位置を含むことができる。これらのパラメータは、全体としてロボットアームからなるものであってもよく、アームの個々の各部材からなるものであってもよく、アームの設計を分析することによってまたは既知のもしくは推定されたトルクによってアームの動きを測定することによって判定されてもよい。運動パラメータは、学習アルゴリズム内で反復的に洗練されてもよい。

本発明の第２の態様によれば、第１の部材と、第１の部材に可動に結合された第２の部材と、第２の部材に対して第１の部材を動かすように構成されたアクチュエータと、第１および／または第２の部材の状態を判定するための測定装置と、アクチュエータおよび測定装置に結合されたコントローラであって、第１の態様にかかる方法を実行するように構成されたコントローラと、を備えるロボットアームが提供される。

コントローラは、予想されるロボットアーム状態を判定するように構成されたモーションコントローラと、予想されるロボットアーム状態を測定されたロボットアーム状態と比較するように構成された別個の比較モジュールと、を備えることができる。コントローラをモーションコントローラと別個の比較モジュールとに分離することにより、衝突を検出するために重要な部分である比較モジュールがより高い信頼性とされることができる。

ロボットアームは、第１の部材および特殊な第２の部材の動きを選択的に防止するように構成されたブレーキをさらに備えることができ、別個の比較モジュールは、ブレーキを直接駆動するように構成されることができる。これは、衝突が発生したという判定に続いてロボットアームを停止させるためのより簡単な手段を提供することができる。

本発明の態様にかかるロボットアームを示している。 本発明の態様にかかる制御システムを示している。 本発明にかかる方法を示すフローチャートである。 本発明にかかる、動作経路を設計する方法を示すフローチャートである。

図１は、ロボットアーム１０を示している。ロボットアーム１０は、外部ベースＢに取り付けられたベース部材１２を備える。ベースＢは、地面であってもよく、または移動プラットフォームであってもよい。ベース部材１２は、垂直軸Ｘ１を中心にベース部材１２をベースＢに対して回転させるように構成されたアクチュエータ２０を介してベースＢに結合されている。

アクチュエータ２０は、電気モータであってもよく、必要に応じて半径方向または軸方向磁束モータであってもよく、ギアボックスを含んでもよいベース部材１２を動かすように構成されたベースアクチュエータ２０ａと、ベース部材１２、ひいてはロボットアーム１０のベースＢに対する回転を選択的に防止するように構成されたブレーキ２０ｂとの２つの部分を有する。ベースアクチュエータ２０ａおよびブレーキ２０ｂは、別個のものとして示されているが、ブレーキ２０ｂは、ベースアクチュエータ２０ａと平行に結合されたアクチュエータ２０ａの内側にあってもよいことが理解されよう。

ベース部材１２は、ショルダージョイントと考えることができる第１のジョイントＪ１において、上アーム部材１４と考えることもできる第１の部材１４に結合される。第１の部材１４は、水平軸Ｚ１を中心としてベース部材１２に対して可動であり、第１のアクチュエータ２２は、ベース部材１２に対して第１の部材１４を回転させるように構成されている。

ロボットアーム１０はまた、下アームまたは前アーム１６と呼ばれることができる第２の部材１６を備える。第２の部材１６は、第１の部材１４から延在し、エルボジョイントとも呼ばれることができる第２のジョイントＪ２において第１の部材１４に結合されている。第２の部材１６は、第２の水平軸Ｚ２を中心として第２の部材１４にトルクを加えるように構成された第２のアクチュエータ２４によって第１の部材１６に対して可動である。

第２の部材１６の反対側の端部には、図示の例では把持爪であるエンドエフェクタ１８がある。エンドエフェクタ１８は、エンドエフェクタ１８の広範囲の動きを可能にするために、ボールジョイント２６を介して第２の部材１６に結合されている。

把持爪が示されているが、エンドエフェクタ１８は、ロボットアーム１０が実行する機能に応じて選択されることができる、吸着カップおよび作業ツールを含む広範囲の装置のいずれかであってもよいことが理解されよう。同様に、具体的に上述したもの以外の広範囲のジョイントもまた採用されることもできる。

単一の関節式ロボットアームが上記に示されているが、記載された制御システムは、広範囲の異なるロボットアームに適用可能とすることができることが理解されよう。例えば、制御システムは、ＳＣＡＲＡロボットアームまたはデルタロボットアームに適用されることができる。

図２は、ロボットアームが制御されることができる方法を示すシステム図１００を示している。

システム１００は、モーションコントローラ１０２を備える。モーションコントローラ１０２は、コンピューティングシステムとすることができ、所望の動作経路、ロボットアームが移動すべき位置、またはロボットアームが実行すべき機能の一般的な説明などのユーザからの入力を受信することができる。モーションコントローラは、ロボットアームの各部材の質量、ロボットアームの各部材の長さ、ロボットアームの各部材の質量中心の位置、およびロボットアームの部材の慣性モーメントなどのロボットアームの推定された運動パラメータに基づいて、アクチュエータがロボットアームを駆動するためのトルク入力の適切なリストを構築することができる。

モーションコントローラ１０２はまた、アクチュエータによって出力されたトルクに基づいて達成される一連の予想されるロボット状態を生成することができる。ロボット状態は、ロボットアームの異なる部材の位置、速度および／もしくは加速度、ならびに／またはそれらが取り付けられているロボットアームの他の部材に対するロボットアームの部材の相対位置、相対速度および／もしくは相対加速度を含むことができる。ロボットは、回転ジョイントを有することができるため、これらの値は、回転値とすることができる。

アクチュエータの判定されたトルクは、アクチュエータによって必要とされる最大トルクがアクチュエータによって出力可能な最大トルクの８０％未満であることをチェックすること、トルクの増加率がアクチュエータの帯域幅内にあることを保証すること、およびトルクの最高周波数成分がロボットアームの最低共振周波数未満であることを保証することなどのパラメータのリストに従ってチェックされることができる。これらのパラメータは、図４を参照して以下により完全に説明される。

モーションコントローラ１０２は、所望のトルクを計算した後、これらをアクチュエータへの対応する電力入力に変換し、アクチュエータ１０４に電力を供給する。供給は、直接であってもよく、または電力変換器もしくはサーボモータを介してもよい。

同時に、または実質的に同時に、モーションコントローラ１０２は、予想されるロボットアーム状態データを比較モジュール１１２に出力することができる。モーションコントローラ１０２によって比較モジュール１１２に出力されるロボットアーム状態データは、比較モジュール１１２がエンコーダ１１４からデータを受信することができるのと実質的に同じ形態であってもよい。

アクチュエータ１０４は、ロボットアーム１０６を動かすように構成されている。したがって、アクチュエータ１０４は、モーションコントローラ１０２からコマンドおよび／または電力を受信し、ロボットアーム１０６にトルクを供給する。アクチュエータ１０４は、図１に示すベース、第１および第２のアクチュエータ２０、２２、２４などの複数のアクチュエータであってもよい。

ロボットアーム１０６が動くと、動きは、エンコーダ１１４によって測定される。エンコーダ１１４は、リニアエンコーダまたはロータリエンコーダであってもよく、信頼できる値がエンコーダ１１４によって比較モジュール１１２に出力されることができるように、同じジョイントにある２つ以上のエンコーダと、エンコーダのいずれかが故障しているかどうかを判定するように構成された比較器とを備えるエンコーダアセンブリであってもよい。上述したエンコーダ１１４および／またはエンコーダアセンブリは、図１に示すベースジョイント、第１のジョイントＪ１、および第２のジョイントＪ２などのロボットアームの各ジョイントに設けられてもよい。

比較モジュール１１２は、実際の測定されたロボットアーム状態を記述するデータであるエンコーダ１１４の出力と、予想されるロボットアーム状態であるモーションコントローラ１０２からのデータとを比較する。

比較モジュール１１２は、実行可能命令を記憶するためのいかなるメモリも含まず且つエンコーダ１１４からの実際のロボットアーム状態データとモーションコントローラ１０２からの予想されるロボットアーム状態データとの比較のみを含む機能を有するハードウェアモジュールであってもよい。比較モジュール１１２は、アナログ入力を使用して動作し、その内部にアナログ－デジタル変換を有しなくてもよい。

比較モジュール１１２が、実際のロボットアーム状態データと予想されるロボットアーム状態データとが所定の閾値を超えて異なると判定した場合、比較モジュール１１２は、ブレーキ１１０への動力入力の形態とすることができる衝突信号を生成し、それに応じて、ブレーキ１１０は、比較モジュール１１２からの信号に基づいて、ロボットアーム１０６の動きを防止することができる。ブレーキ１１０は、図１にブレーキ２０ｂとして示されているように、ロボットアームのベースにある単一のブレーキであってもよく、または１つのブレーキがロボットアームの各ジョイントに配置されている複数のブレーキであってもよい。

衝突検出機能外において、エンコーダ１１４はまた、点線によって示されるように、情報をモーションコントローラ１０２に渡すことができる。エンコーダは、２つの目的のために、実際のロボットアーム状態データをモーションコントローラ１０２に渡すことができる。第１に、エンコーダは、モーションコントローラが所望の動作経路から離れるロボットアームのドリフトを検出することができ、したがってリアルタイムで動作経路を更新することができるように、フィードバックループを提供することができる。第２に、測定されたロボットアーム状態情報をモーションコントローラ１０２に提供することにより、モーションコントローラ１０２は、予想されるロボットアーム状態が将来においてより正確に判定されることができるようにロボットアーム運動パラメータを更新することができる。このようにして、制御システム１００は、学習アルゴリズムを実行することができる。

図３は、上記の制御システム１００が動作することができる方法２００を示すフローチャートである。ステップ２０２において、モーションコントローラ１０２は、ロボットアームが実行するための経路を計画する。アクチュエータ１０４を駆動することにより、ステップ２０４においてロボットアームが動かされる。

動き中、エンコーダ１１４は、ステップ２０６においてアーム位置を測定する。

次に、測定位置が、ステップ２０８において測定位置と予想位置とを比較する比較モジュール１１２に出力される。測定位置と予想位置とが同じであるか、または所定の閾値未満だけ異なる場合、アームは、ステップ２０４において動き続け、経路が完了するまでプロセスが繰り返される。そうではなく、測定位置と予想位置とが所定の閾値よりも大きい値だけ異なる場合、動きは停止され、ブレーキ１１０がステップ２１０において作動される。

上記の方法は、アーム位置のみを参照して説明されているが、位置、速度、および／または加速度は全て、ロボットアーム状態の構成要素として測定、判定、予想、および比較されることができることが理解されよう。

図４は、上述した衝突検出方法による使用に適した経路プロファイルを作成するための方法３００を示すフローチャートである。方法３００の全体的な目的は、衝突がより容易に検出されることができるように、一般に予測可能な動きを有する動作経路ロボットアームを作成することである。したがって、この経路作成方法は、本明細書に記載されたものを超えて、広範囲の衝突検出方法に適用可能とすることができることに留意されたい。

まず、経路プロファイルが作成される。これは、コンピュータによって実行されてもよく、またはステップ３０２において人間によってコンピュータに入力されてもよい。次に、ステップ３０４において、モーションコントローラが、必要な動きを実行するためにどのトルクが必要かを判定する。続いて、ステップ３０６において、計算されたトルクがアクチュエータのパラメータと比較される。例えば、計算された最大トルクは、アクチュエータが出力することができる最大トルクと比較される。より具体的には、計算された最大トルクと、アクチュエータが出力することができる最大トルクの８０％との間で比較が行われることができる。計算された最大トルクが過剰であると見なされる場合、ステップ３１６において、アームの加速度を低減するために経路を変更することなどによって経路プロファイルが調整され、トルクが再計算される。

計算されたトルクをアクチュエータの最大トルク未満、必要に応じてアクチュエータの最大トルクの８０％未満に保つことにより、アクチュエータは、アクチュエータへの入力電力とアクチュエータが最大トルク容量付近で動作されるときに生成されるトルクとの間に予測不能な相関を有する場合があるため、アクチュエータがより予測可能に動作することが保証されることができる。

トルクが許容範囲内にある場合、ステップ３０８において、計算されたトルクのフーリエ変換が計算される。フーリエ変換を計算することにより、必要なトルクプロファイルの周波数成分が生成されることができ、その後に比較ステップにおいて使用されることができる。

ステップ３１０において、計算されたトルクのフーリエ変換がアクチュエータパラメータと比較されることができる。例えば、現在の計算されたトルクがアクチュエータの帯域幅を超える速度で増加しないことが保証されることができる。アクチュエータは、静電容量および質量を有するため、アクチュエータは、既知の加速度を超えて迅速に加速することができない。特に、アクチュエータは、高い変化率を有するトルク要件に直面したときに予測不能に挙動する場合がある。

ステップ３１０において、計算されたトルクがアクチュエータの帯域幅外の変化率を有すると判定された場合、ステップ３１６において経路プロファイルが調整され、本方法を繰り返すことができる。しかしながら、トルクの変化率がアクチュエータの帯域幅内にある場合、本方法は、ステップ３１２に進むことができる。

ステップ３１２において、計算されたトルクのフーリエ変換がロボットアームのパラメータと比較される。これらのパラメータは、ロボットアームの共振周波数などの運動パラメータとすることができる。フーリエ変換をロボットアームの共振周波数と比較することにより、ロボットアームが動き中に共振を受けないことが保証されることができる。共振は、比較モジュールによって衝突として誤って解釈される場合があり、したがって望ましくない。

計算されたトルクの周波数がロボットアームの共振周波数に近いかまたは同じであると判定された場合、ステップ３１６において経路プロファイルが調整されることができる。そうでなければ、経路は、許容可能であると見なされることができ、ステップ３１４において続いて実行されることができる。

上記の開示は、例としてのみ与えられ、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (20)

1. ロボットアームがアクチュエータによって動かされるように構成された、前記ロボットアームの動きを監視する方法であって、
   既知のロボット状態および前記アクチュエータによって前記ロボットアームに印加されたトルクに基づいて予想されるロボットアーム状態を判定することと、
   前記印加トルクによって引き起こされた前記アームの動き中の実際のロボットアーム状態を測定することと、
   前記実際のロボットアーム状態と前記予想されるロボットアーム状態とを比較し、前記実際のロボットアーム状態と前記予想されるロボットアーム状態との間の差が閾値を超える場合に衝突信号を生成することによって、衝突が発生したかどうかを判定することと、を含む、方法。
2. 前記比較することが、ハードウェアモジュールによって実行される、請求項１に記載の方法。
3. 前記衝突信号に基づいて前記ロボットアームの動作を停止させることをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記停止させることが、ブレーキを作動させることを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記ロボットアーム状態が、
   前記ロボットアームの位置と、
   前記ロボットアームの速度と、
   前記ロボットアームの加速度と、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記位置、速度、および／または加速度が、それぞれ、角位置、角速度、および／または角加速度である、請求項５に記載の方法。
7. 前記測定することが、前記ロボットアーム上のエンコーダアセンブリによって実行される、請求項６に記載の方法。
8. 前記エンコーダアセンブリが、データをエンコーダ比較器に出力するように構成された２つのエンコーダを備え、前記エンコーダ比較器が、前記エンコーダの出力間の差を判定するように構成されている、請求項７に記載の方法。
9. 前記ロボットアームによって負荷をピックアップすること、
   をさらに含み、
   前記閾値が、前記負荷の質量に少なくとも部分的に基づいている、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記負荷をピックアップすることに続いて前記閾値を変更すること、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記アクチュエータに入力される電流に基づいて前記トルクを推定することをさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記推定されたトルクが、前記アクチュエータの最大トルクの８０％未満である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記ロボットアームの動き前に前記印加トルクのフーリエ変換を計算することと、前記フーリエ変換に基づいて前記印加トルクを選択することと、をさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記印加トルクの変化率が、前記アクチュエータの帯域幅内にある、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記印加トルクの最高周波数成分が、前記ロボットアームの最低共振周波数よりも低い周波数を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記ロボットアームが複数のジョイントを備え、各ジョイントが少なくとも１つのアクチュエータを有し、前記測定することが、各ジョイントの相対位置、相対速度、および／または相対加速度を測定することを含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記予想されるロボットアーム状態を判定するステップが、推定されたロボットアーム運動パラメータに少なくとも部分的に基づいており、
    前記方法が、前記アクチュエータによる前記ロボットアームの動き中に測定された実際のロボットアーム状態に基づいて前記ロボットアーム運動パラメータを推定することをさらに含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. ロボットアームであって、
    第１の部材と、
    前記第１の部材に可動に結合された第２の部材と、
    前記第２の部材に対して前記第１の部材を動かすように構成されたアクチュエータと、
    前記第１および／または第２の部材の状態を判定するための測定装置と、
    前記アクチュエータおよび測定装置に結合され、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたコントローラと、を備える、ロボットアーム。
19. 前記コントローラが、
    前記予想されるロボットアーム状態を判定するように構成されたモーションコントローラと、
    前記予想されるロボットアーム状態を前記測定されたロボットアーム状態と比較するように構成された別個の比較モジュールと、を備える、請求項１８に記載のロボットアーム。
20. 前記第１および／または第２の部材の動きを選択的に防止するように配置されたブレーキをさらに備え、前記比較モジュールが、前記ブレーキを直接駆動するように構成されている、請求項１９に記載のロボットアーム。

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