KR20160076986A - 오버라이드를 토대로 하는 예견적인 속도 규제 - Google Patents

오버라이드를 토대로 하는 예견적인 속도 규제 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 조작기를 제어하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 경우 이 방법은 특히 사전에 결정된 모니터링 한계를 유지하기 위해서 적합하다. 이때, 본 발명에 따른 방법은, 결정된 실제-오버라이드-파형을 기본으로 해서 정지-동작을 개시하거나 속도를 규제하는 것을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 특히 스플라인-보간법을 이용하는 트랙 동작용으로 적합하다.

Description

오버라이드를 토대로 하는 예견적인 속도 규제{OVERRIDE-BASED FORESIGHTED SPEED CAPPING}
본 발명은, 특히 사전에 결정된 모니터링 한계가 유지되도록 보장하기 위하여 조작기를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
로봇, 및 특히 산업용 로봇은 자유롭게 프로그래밍 될 수 있고 프로그램 제어된 상태의 조종 장치이다. 원래의 로봇 장치는 조작기로서 명명된다. 이와 같은 조작기는 움직일 수 있게 서로 체인으로 연결된 소수의 관절 또는 로봇의 운동 역학적인 체인을 규정하는 축으로도 이루어질 수 있다. 이 운동 역학적인 체인은 통상 로봇 발로부터 로봇의 플랜지까지 연장되거나, 만약 존재하는 경우에는 플랜지에 연결된 공구까지도 연장된다.
이때, 로봇의 개별 축들의 동작은, 조작기의 개별 구성 요소에 연결되어 있는 구동부의 의도된 조절에 의해서 이루어질 수 있다. 개별 점들 사이에서의 운동을 위해, 로봇 프로그램을 프로그래밍 하는 동안에는 예를 들어 속도와 같은 소정의 파라미터가 사전에 결정될 수 있다.
작동 중에, 조작자는 조작 시스템을 통해 로봇을 제어할 수 있고, 작동 파라미터를 설정할 수 있다. 이 경우에는 특히, 예를 들어 로봇 플랜지 및 공구 중심점 또는 공구 작업점(영: tool center point, TCP)의 최대 속도가 250 mm/s로 제한되는 안전 규격 EN ISO 10218-1:2006에 따라 규정된 작동 방식, 프로그래밍에 상응하는 속도도 주행 될 수 있는 "수동 고속" 또는 "자동 조작"과 같은 상이한 작동 방식들이 설정될 수 있다.
예를 들어 "수동 감속"이라는 작동 방식에서 플랜지 및 TCP가 250 mm/s보다 빠르지 않게 움직이는 것을 보증하기 위하여, 상응하는 모니터링 모듈이 로봇 제어부 내에 구현되어 있으며, 이 모니터링 모듈은 속도 제한이 위반되었을 때에 적합한 정지 동작을 야기할 수 있다. 이 경우, 일반적으로는, 안전 제어부가 예를 들어 플랜지의 속도와 같은 다양한 실제-값을 모니터링 한다. 상응하는 한계가 초과 되면, 이 안전 제어부가 자신의 사양에 상응하게 반응을 한다.
플랜지 및 TCP에 대한 속도 제한 이외에, 예를 들어 최대 축 속도와 같은 축 고유의 한계도 자주 결정된다. 다른 무엇보다 "수동 감속"이라는 작동 방식에서는, 이와 같은 작동 방식 동안에 로봇과 작업 공간을 나눌 수 있는 사람을 보호하기 위하여 최대 축 속도가 바람직하다.
모니터링 한계 및 안전 제어부의 결합이 자주 중단되는 것은 로봇의 조작 가능성에 명백한 악영향을 미칠 수 있다. 이와 같은 상황을 피하기 위해, 오버라이드-조절의 결합에 의해서 또는 오버라이드-값의 내연적인(implicit) 조절에 의해서 로봇을 제어하는 것이 작동 내부적인 방법에 공지되어 있다. 오버라이드 자체는 실시간과 시스템 시간 간의 시간 스케일링의 도함수를 기술한다. 예를 들어, 프로그램-오버라이드-값이 75%인 경우에는, 200 mm/s의 프로그래밍 된 속도로 설계된 트랙이 다만 150 mm/s로만 주행될 것이다.
작동 내부적인 방법에서는, 신호가 제어부와 구동부 사이에서 소위 축 필터에 의해 평활화된다는 내용이 활용된다. 로봇 제어부 내에서 오버라이드-값을 조절함으로써, 단기간에 속도 초과 상승이 이루어질 수 있지만, 이와 같은 속도 초과 상승이 바람직하게 축 필터에 의해 충분히 평활화될 수 있음으로써, 결과적으로는 모니터링 한계가 초과 되지 않는다.
하지만, 공지된 방법은, 모든 모니터링 한계를 항상 명확하게 유지하는 동시에 로봇의 높은 조작 가능성 또는 가동성을 허용하기 위해서는 적합하지 않다. 특히, 복잡한 공간 곡선을 높은 정확도로 진행시키기 위해 트랙 동작이 스플라인-보간법에 의해서 실행되는 경우에는, 전술된 방법이 사용될 수 없는데, 그 이유는 스플라인-보간법을 이용한 트랙 동작에서는, 바람직하게 로봇 또는 공구의 정확하고도 변조되지 않은 주행을 가능하게 하기 위하여 축 필터가 사용될 수 없기 때문이다.
따라서, 본 발명의 과제는, 특히 스플라인-보간법을 이용한 트랙 동작을 위해 적합한 속도 규제를 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 과제는, 모니터링 한계의 정확한 유지를 보증해주는 방법을 제공하는 것이다.
이하의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해지는 상기 및 추가의 과제는 독립 청구항들의 대상에 의해서 해결된다.
본 발명은, 조작기를 제어하기 위한 방법, 그리고 특히 조인트 암 로봇을 제어하기 위한 방법을 포함한다. 이 경우, 조작기는 바람직하게 트랙 설계 및 예를 들어 목표-오버라이드-값과 같은 파라미터를 참조해서 제어된다. 본 발명에 따른 방법은, 순간적인 클럭(t0) 내에서, 이 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 조작기의 정지-동작을 시뮬레이팅하는 것을 포함한다. 이때, 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn)은 이 순간적인 클럭(t0)에 곧바로 후속할 필요가 없다. 이때, 순간적인 클럭(t0)은, 시간상으로 하나 이상의 후속하는 클럭(tn) 앞에 놓여 있는 제1 클럭으로서 이해될 수 있다.
"시뮬레이팅"이라는 용어는 한정되지 않으며, 바람직하게 순간적인 상태를 토대로 하는 조작기의 정지 동작의 계산 또는 예견, 또는 조작기 및 트랙 설계의 실제 상태도 기술한다. "정지 동작"이라는 용어는, 조작기가 정지되는, 더 상세하게 말하자면 조작기가 멈추거나 멈추어야만 하는 상황을 기술한다. "클럭"이라는 용어는 시간 간격과 관련이 있으며, 예를 들어 클럭 사이클을 포함할 수 있다. 한 클럭 사이클에서는, 시간적인 파형이 동일한 시간 간격을 두고 이산값(discrete value)으로 분할된다. 바람직하게, 클럭 또는 클럭 사이클은, 로봇 시스템의 제어 유닛 내에서 사용되는 구성 요소들에 따라 넓은 범위 안에서, 예컨대 100 ㎲와 12 ms 사이에서 자유롭게 선택될 수 있는 소위 보간 클럭(IPO-Clock)이다.
본 발명에 따른 방법은 또한, 하나 이상의 후속하는 클럭(tn) 동안의 조작기의 시뮬레이팅된 정지 동작 중에 사전에 결정된 모니터링 한계가 위반되는지의 여부를 결정하는 것, 그리고 이와 같은 결정에 응답하여 조작기의 정지 동작을 시작하는 것을 포함한다. 이로써, 시뮬레이팅된 정지 동작 동안에 하나 이상의 사전에 결정된 또는 사전에 정의된 모니터링 한계가 유지되는지의 여부가 체크된다. 당업자는, 사전에 결정된 모니터링 한계가 적용 예에 고유하게 그리고/또는 장치에 고유하게 규정될 수 있다는 것을 이해한다. 시뮬레이션에서 이와 같은 모니터링 한계가 위반되면, 조작기의 정지 동작이 개시된다. 이로써, 본 발명에 따른 방법은, 정지 동작을 추후에 시작하는 경우에는 모니터링 한계가 초과 될 것이라는 사실이 확인될 때에, 조작기의 정지 동작을 적시에 시작하는 것을 가능하게 한다. 이로써, 바람직하게는, 시뮬레이팅된 한계 위반이 실제로 나타나는 상황이 방지될 수 있다. 이때, 당업자에게 명확한 것은, 이 경우에 조작기가 정지 동작의 시작 때부터 최종적인 정지 때까지 통과한 거리가 조작기의 크기, 중량 및 또 다른 특성에 의존하고 부분적으로는 상당할 수 있다는 것이다. 중간 무게의 산업용 로봇의 경우에는, 예컨대 정지 동작이 시작된 후에 최종적으로 정지할 때까지 계속해서 90°만큼의 축 선회가 이루어질 수 있다.
바람직하게 정지 동작은 제동에 의해서 이루어지며, 더욱 바람직하게는 목표 속도를 0으로 설정함으로써 그리고/또는 목표-오버라이드-값을 0으로 설정함으로써 이루어진다. 이와 같은 특징들은 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계에서뿐만 아니라 정지 동작을 시작하는 단계에서도 고려될 수 있다. 당업자는, 목표-속도가 로봇 제어부에 사전에 제공된 파라미터일 수 있다는 것 그리고 이 파라미터가 한 클럭 내에서 변환될 가능성이 없다는 것을 이해하는데, 그 이유는 예를 들어 조인트 구동부가 이와 같은 변환을 위해 필요한 힘 및 토크를 제공할 수 없기 때문이다. 이로써, 실제-속도를 (0으로 설정된) 목표-속도에 단계적으로 적응시킴으로써, 정지 동작이 재료 보호 방식으로 이루어질 수 있다. 특히, 당업자는, 속도가 조작기의 트랙 속도를 포함할 수 있다는 것을 이해한다. 그와 유사하게, 사전에 결정된 목표-오버라이드-값은 즉시 변환될 가능성이 없거나, 단 하나의 클럭 내에서 변환될 수 없다. 그렇기 때문에 당업자에게는, 특히 목표-오버라이드-값이 0으로 설정되는 경우에는, 실제-오버라이드-값이 목표-오버라이드-값에 단계적으로 적응될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 이로써, 이와 같은 정지 동작에 의해서는, 소위 속도 규제가 이루어진다. 따라서, 본 발명에 따른 방법에 의해서는 바람직하게 이와 같은 조작기의 정지 또는 멈춤이 시뮬레이팅 또는 예견될 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션에서 모니터링 한계가 초과 되면, 바람직하게 정지 동작이 시작됨으로써 한계의 실제 초과 상황이 방지될 수 있다.
바람직하게, 정지 동작의 시뮬레이팅은 순간적인 클럭(t0)이 시작될 때에 이루어진다. 한 클럭이 특정의 시간적인 길이이기 때문에, 결과적으로 시뮬레이팅은 이 클럭 동안 상이한 시간에 이루어질 수 있다. 하지만, 바람직하게 시뮬레이팅은 초기에, 특히 가급적 조기에, 이 클럭 안에 또는 심지어 이 클럭이 시작될 때 곧바로 이루어진다. 이로써, 시뮬레이션에서 상황에 따라 확인될 수 있는 모니터링 한계의 위반에 반응하기 위해, 이 클럭 동안 시뮬레이션 후에 어느 정도 충분한 시간이 남는 것이 보장되며, 그 결과 실질적인 위반이 효과적으로 방지된다.
바람직하게, 정지 동작의 시작은 순간적인 클럭(t0) 내에서의 확인에 응답하여 이루어진다. 다시 말하자면, 순간적인 클럭(t0)에 이미 모니터링 한계의 확인된 위반에 반응된다. 이 경우에는 순간적인 클럭(t0) 내에서 정지 동작을 시작하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이와 같은 동작 동안에는 모니터링 한계가 위반되지 않기 때문이다. 다른 경우에는, 이와 같은 위반이 시뮬레이션 동안에 이미 선행하는 클럭 내에서 확인되었을 것이며, 그 다음에 정지 동작이 선행하는 클럭 내에서 이미 시작되었을 것이다. 결국, 본 발명에 따른 방법에 의해서는, 미래에 시작되는 정지 동작이 아무 문제 없이(즉, 모니터링 한계를 위반하지 않고) 이루어질 수 있는지의 여부가 체크된다. 이와 같은 경우에 해당하지 않으면, 바람직하게 즉시 정지 동작이 시작된다. 이와 같이 즉시 시작된 정지 동작의 아무 문제 없는 실현은 과거에 이미(다시 말해, 선행하는 클럭 내에서) 체크되었다. 따라서, 정지 동작에 의해서 야기될 수 있는 한계 위반이 바람직하게 효과적으로 피해질 수 있다.
바람직하게, 정지 동작의 시뮬레이팅은, 순간적인 클럭에 곧바로 후속하는 클럭(t1) 동안에 정지 동작의 시작을 시뮬레이팅하는 것을 포함한다. 이로써, 시뮬레이팅은, 곧바로 후속하는 클럭(t1) 내에서 시작되는 정지 동작의 시뮬레이팅을 포함하게 된다. 따라서, 곧바로 후속하는 클럭(t1) 내에서의 정지 동작의 시작이 여전히 허용되는지의 여부 또는 이것이 이미 모니터링 한계의 초과를 야기하는지의 여부가 체크될 수 있다. 후자의 경우에는, 바람직하게 즉시 조작기의 정지 동작이 클럭(t0) 내에서 시작됨으로써, 상응하는 반응이 이루어진다.
바람직하게, 정지 동작의 시뮬레이팅은, 순간적인 클럭에 곧바로 후속하는 클럭(t1) 동안 시뮬레이팅된 정지 동작의 시작을 토대로 해서, 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 이루어진다. 이로써, 예를 들어 5번째 다음 클럭(t5) 동안의 정지 동작의 시뮬레이션은, 곧바로 후속하는 클럭(t1) 내에서 정지 동작이 시작되었다는 가정을 토대로 한다. 그럼에도, 이와 같은 5번째 다음 클럭(t5) 동안 시뮬레이션으로부터 모니터링 한계의 위반이 확인되었다면, 이로써 곧바로 후속하는 클럭(t1) 내에서 시작되는 정지 동작은 허용되지 않으며, 바람직하게는, 모니터링 한계의 허용되는 유지를 보증하기 위하여, 순간적인 클럭(t0) 내에서 이미 정지 동작이 시작되어야만 한다.
바람직하게, 시뮬레이팅은 적어도 조작기의 순간적인 포즈(pose) 및/또는 트랙 설계를 토대로 해서 이루어진다. 이 경우, 정지 동작의 예견 또는 시뮬레이션은 또한 바람직하게 조작기, 즉 로봇 시스템의 또 다른 상태뿐만 아니라 주변의 또 다른 상태까지도 토대로 할 수 있다. 따라서, 조작기의 신뢰할만한 동작이 가능해진다.
바람직하게, 사전에 결정된 모니터링 한계는 다음과 같은 한계들: 사전에 결정된 작업 공간 한계, 이 경우 작업 공간 한계는 더욱 바람직하게 직교 형태의 또는 축 고유의 좌표 내에서 규정되어 있으며, 하나 이상의 조작기 축에 대해 사전에 결정된 최대 축 속도, 사전에 결정된 최대 공구 속도, 및/또는 사전에 결정된 최대 플랜지 속도 또는 사전에 결정된 최대 공구 작업점-속도 중 하나 이상을 포함한다. 당업자는, 조작기가 다양한 모니터링 한계 혹은 모니터링 기준을 참조해서 모니터링 및 제어될 수 있다는 것을 이해한다. 특히, 모니터링 한계는 작동 모드에 대하여 설정될 수 있다. 조작기의 사용 및 구조에 따라, 당업자는 적합한 모니터링 한계를 선택할 수 있고, 이로써 본 발명에 따른 방법을 위해 사전에 결정할 수 있다. 따라서, 예를 들어 (예컨대 조인트 위치의 속도와 같은) 로봇 운동 역학의 임계점들이 제한될 수 있다. 또한, 예를 들어 복수의 대안적인 TCP의 속도가 적절하게 제한될 수 있다. 더 나아가, 본 발명에 따른 방법을 이용해서는 또한 (예컨대 축 가속과 같은) 더 높은 축 도함수를 토대로 하는 값 및 그로부터 도출될 수 있는 (예컨대 모터- 및 기어 토크와 같은) 변수도 제한될 수 있고, 이와 같은 값들의 초과가 방지될 수 있다.
바람직하게, 정지 동작의 시뮬레이팅은 조작기 속도의 계산 및/또는 실제-오버라이드-값의 계산 및/또는 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 조작기의 실제-상태의 계산을 포함한다. 이와 같은 값들의 파형으로부터, 예를 들어 로봇 포즈가 직교 형태로 그리고 축 고유의 형태로, 조작기가 정지할 때까지 (다시 말해, 예를 들어 0에 해당하는 실제-오버라이드-값에 도달할 때까지) 정확하게 예견될 수 있다. 이와 같은 위치 파형으로부터는, 조작기가 정지할 때까지 모든 관련 모니터링 변수가 아무 문제 없이 정확하게 예견될 수 있다.
바람직하게, 조작기의 정지 동작의 시뮬레이팅은 순간적인 클럭에 후속하는 클럭(tn) 동안, 조작기의 시뮬레이팅된 정지 상태에 도달할 때까지 실행된다. 이로써, 조작기가 아직까지 정지 상태에 도달하지 않은, 다시 말해 예를 들어 0보다 큰 실제-오버라이드-값이 존재하는 모든 클럭(tn) 동안 정지 동작이 시뮬레이팅된다. 하지만, 바람직하게 모니터링 한계의 위반이 확인되었을 때에는 시뮬레이션이 종료된다. 따라서, 조작기의 정지 동작이 효율적으로 곧바로 시작될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 방법은 또한, 바람직하게 정지 동작을 시뮬레이팅하기 전에, 순간적인 클럭이 시작될 때에, 적어도 순간적인 클럭 동안의 목표-속도를 토대로 해서, 순간적인 클럭 동안의 조작기의 실제-상태를 검출하는 것을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게, 검출된 조작기 실제-상태를 토대로 해서 사전에 결정된 모니터링 한계가 위반되는지의 여부를 결정하는 것, 그리고 이 결정에 응답하여 현재 클럭 동안의 목표-속도를 줄이는 것을 포함한다. 이로써, 예를 들어 로봇 제어부에 존재하는 목표-속도를 토대로 하여 순간적인 클럭 내에서 모니터링 한계가 위반되는지의 여부가 체크된다. 바람직하게, 목표-속도는 목표-오버라이드를 포함할 수 있다. 따라서, 순간적인 클럭 동안 목표-속도를 줄임으로써는, 이와 같은 모니터링 한계의 초과가 방지될 수 있다.
이때, 결정을 토대로 해서 정지 동작을 시작하는 것은 필요치 않은데, 그 이유는 이미 본 발명에 따른 방법에 상응하게 선행하는 클럭 내에서 순간적인 클럭 동안 한 동작의 허용성(admissibility)이 체크되었기 때문이다. 따라서, 바람직하게는, 순간적인 클럭 동안 모니터링 한계가 위반되지 않는다는 것, 그리고 곧바로 후속하는 클럭 내에서 정지 동작이 시작됨으로써 모니터링 한계의 허용되지 않는 위반이 야기되지 않을 것이라는 사실이 보장된다.
더욱 바람직하게, 조작기의 실제-상태는 직교 형태의 그리고 축 고유의 조작기-위치 및/또는 조작기-동작 데이터를 포함한다. 당업자는, 실제-상태가 조작기에 대한 정적인 정보만을 반영하는 것이 아니라 동적인 특성까지도 포함한다는 것을 이해한다. 따라서, 특히 실제-상태를 참조해서는 모든 관련 모니터링 변수의 모니터링이 이루어질 수 있게 된다.
더욱 바람직하게, 조작기 실제-상태의 검출은 순간적인 클럭 동안 계속해서 조작기의 순간적인 포즈 및/또는 트랙 설계를 토대로 해서 이루어진다. 따라서, 순간적인 클럭 동안의 로봇의 상태에 대한 예견이 정확하게 적중될 수 있다.
본 발명에 따른 로봇 시스템은 조작기, 및 특히 조인트 암 로봇뿐만 아니라 제어 장치도 포함한다. 이때, 제어 장치는, 조작기를 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법을 실시하도록 설계되어 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해서는, 모든 모니터링 한계가 항상 신뢰할만하게 유지될 수 있으며, 이 경우 정지 동작의 규제 또는 시작은 모니터링 한계에 가급적 가깝게 접근한다. 이때, 본 발명에 따른 방법 및 특히 본 발명에 따른 로봇 시스템은 순간적인 클럭 동안의 그리고/또는 후속하는 클럭 동안의 예견 또는 예상 때문에, 스플라인-보간법을 이용하는 확실하고도 정확한 방법을 위해서도 적합하다.
이하에서, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 조작기를 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법의 시퀀스를 개략적으로 보여준다.
도 1에는, 조작기를 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법의 시퀀스가 개략적으로 그리고 예시적으로 도시되어 있다. 이때, 도시된 공정들은 바람직하게, 이하에서 클럭(t0)으로 표기되는 순간적인 클럭이 시작될 때에 이루어진다.
방법(10)은, 클럭(t0) 내에서 새로운 실제-오버라이드-값이 검출되는 단계(11)에서 시작하며, 이 실제-오버라이드-값은 사전에 결정된 목표-오버라이드-값을 토대로 해서 나타난다. 대안적으로는, 어떤 실제-트랙 속도가 사전에 결정된 목표-트랙 속도를 토대로 해서 나타나는지도 검출될 수 있다. 검출된 실제-오버라이드-값을 토대로 해서, 직교 형태의 그리고 축 고유의 로봇 위치 및 모든 관련, 즉 클럭(t0) 동안 모니터링 될 이 위치 데이터의 도함수가 검출된다.
후속하는 단계(12)에서는, 이미 단계(11)에서 검출된 값을 토대로 해서 클럭(t0) 동안 모니터링 변수가 위반되었는지의 여부가 결정 또는 체크된다. 이와 같은 결정(12)이 긍정적인 결과로 나타나면, 목표-오버라이드-값, 또는 대안적으로 목표-트랙 속도가 감소하고, 그 다음에 이어서 이 방법은 단계(11)에서 감소된 목표-오버라이드-값으로 또는 감소된 목표-트랙 속도로 속행된다. 클럭(t0) 내에서 모니터링 변수가 전혀 위반되지 않는 임계적인 (최대) 실제-오버라이드-값이 검출될 때까지 이와 같은 시퀀스가 반복됨으로써, 결과적으로 결정(12)은 부정적인 결과로 나타나게 된다.
결정(12)이 부정적인 결과로 나타나면, 단계(13)에서 실제-오버라이드-값이 다음 클럭(ti = t1) 동안 시뮬레이팅된다. 다시 말해, 클럭(t1) 내에서 정지 동작이 시작된다면, 더 상세하게 말하자면 클럭(t1) 내에서 목표-오버라이드가 0으로 설정된다면 무슨 일이 발생하는지가 시뮬레이팅된다. 실제-오버라이드-값에 대해서는, 조작기의 직교 형태의 그리고 축 고유의 데이터가 클럭(t1) 동안에 결정된다. 그 다음에 이와 같은 시뮬레이팅된 위치로부터 예컨대 플랜지 속도와 같은 모니터링 될 도함수가 검출된다. 클럭(t1) 내에서 시작된 이와 같은 정지 동작의 시뮬레이션 과정 중에, 제어부는 모든 후속 클럭(t2) 동안 정지 클럭(tStillstand)에 이를 때까지 조작기 또는 TCP의 트랙을 계산한다. 이와 같이 시뮬레이팅된 트랙이 한계 위반을 야기한다면, 시뮬레이션이 종료되고, 즉시 클럭(t0) 내에서 정지 동작이 시작된다. 이러한 시퀀스는 도 1에 예시적으로 다음과 같이 도시되어 있다:
결정(14)에서는, 단계(13)에서 검출된 변수를 토대로 하여 클럭(t1) 내에서 이미 하나 이상의 관련 모니터링 한계가 초과되는지의 여부가 확인 또는 체크된다. 이와 같은 결정(14)이 긍정적인 결과로 나타나면, 단계(15)에서 순간적인 클럭(t0) 내에서 시뮬레이션이 종료되고, 목표-오버라이드-값이 순간적인 클럭(t0) 동안 즉시 0으로 설정되는데, 다시 말하자면 정지 동작이 시작된다. 대안적으로는, 목표-트랙 속도 또한 0으로 설정될 수 있다. 후속하는 클럭 내에서 결과적으로 나타나는 실제-오버라이드-값의 신뢰성은 선행하는 클럭(t-1) 동안에 이미 보장되었다.
그와 달리 결정(14)이 부정적인 결과로 나타나면, 후속하는 결정(16)에서, 시뮬레이션 클럭(t1) 동안 검출된 실제-오버라이드-값이 0인지의 여부, 다시 말하자면 조작기가 클럭(t1)에서의 시뮬레이션에서 정지되었는지의 여부가 체크된다. 그 경우에 해당하지 않는다면, 시뮬레이팅 될 클럭 사이클이 1만큼 증가하고(ti=i+1), 방법은 단계(13)에서 이 다음 클럭 동안 속행된다. 다시 말해, 클럭(t2) 동안에, 클럭(t1) 내에서 (시뮬레이팅 되어) 시작된 정지 동작을 토대로 해서 조작기 또는 TCP가 어디에 있는지가 시뮬레이팅된다.
그 다음에 결정(14)에서는, 클럭(t2) 내에서 모니터링 한계가 위반되었는지의 여부가 검사된다. 만약에 그렇다면, 단계(15)에 따라 시뮬레이션이 종료되고, 목표-오버라이드-값이 순간적인 클럭(t0) 동안 즉시 0으로 설정되는데, 더 상세하게 말하자면 정지 동작이 시작된다. 다른 경우에는, 결정(16)에서, 시뮬레이션 클럭(t2) 동안 검출된 실제-오버라이드-값이 이미 0인지의 여부, 다시 말하자면 조작기가 클럭(t2)에서의 시뮬레이션에서 정지되었는지의 여부가 체크된다. 그 경우에 해당하지 않는다면, 시뮬레이팅 될 클럭 사이클이 새로이 1만큼 증가하고(ti=i+1), 방법은 단계(13)에서 클럭(t3) 동안 시뮬레이팅 되는 등과 같이 시퀀스가 진행된다.
결정(16)이 긍정적인 결과로 나타나면, 다시 말해 조작기가 시뮬레이션에서 예컨대 클럭(t15) 동안 정지되었다면, 후속하는 단계(17)에서 시뮬레이션이 순간적인 클럭(t0) 내에서 종료되고, 이전에 단계(11, 12)에서 검출된 최대 실제-오버라이드-값이 실질적인 실제-오버라이드-값으로서 순간적인 클럭(t0) 동안 사용되며, 이와 같은 값을 토대로 해서 조작기가 제어된다.
그 다음에 방법은, 순간적인 클럭에 상응하는 다음 클럭(t1) 내에서 새로이 시작된다.

Claims (14)

  1. 조작기를 제어하기 위한 방법으로서,
    순간적인 클럭(t0) 내에서, 상기 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 조작기의 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계;
    하나 이상의 후속하는 클럭(tn) 동안 상기 조작기의 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계 중에, 사전에 결정된 모니터링 한계가 위반되는지의 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인에 응답하여, 조작기의 정지 동작을 시작하는 단계를 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작은 제동에 의해서, 그리고 목표 속도를 0으로 설정함으로써 그리고/또는 목표-오버라이드-값을 0으로 설정함으로써 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는 순간적인 클럭(t0)이 시작될 때에 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시작하는 단계는 순간적인 클럭(t0) 내에서의 확인에 응답하여 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는, 순간적인 클럭에 곧바로 후속하는 클럭(t1) 동안에 정지 동작의 시작을 시뮬레이팅하는 것을 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는, 순간적인 클럭에 곧바로 후속하는 클럭(t1) 동안 시뮬레이팅된 정지 동작의 시작을 토대로 해서, 상기 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는 적어도 조작기의 순간적인 포즈 및/또는 트랙 설계를 토대로 해서 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전에 결정된 모니터링 한계는:
    사전에 결정된 작업 공간 한계로서, 이 경우 작업 공간 한계는 직교 형태의 또는 축 고유의 좌표 내에서 규정되어 있는, 상기 사전에 결정된 작업 공간 한계,
    하나 이상의 조작기 축에 대해 사전에 결정된 최대 축 속도,
    사전에 결정된 최대 공구 속도,
    사전에 결정된 최대 플랜지 속도, 및/또는
    사전에 결정된 최대 공구 작업점-속도 중 하나 이상을 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는 조작기 속도의 계산 및/또는 실제-오버라이드-값의 계산 및/또는 순간적인 클럭에 후속하는 하나 이상의 클럭(tn) 동안 조작기의 실제-상태의 계산을 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작기의 정지 동작을 시뮬레이팅하는 단계는 순간적인 클럭에 후속하는 클럭(tn) 동안, 상기 조작기의 시뮬레이팅된 정지 상태에 도달할 때까지 실행되는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 또한:
    순간적인 클럭이 시작될 때에, 적어도 순간적인 클럭 동안의 목표-속도를 토대로 해서, 상기 순간적인 클럭 동안의 조작기의 실제-상태를 검출하는 단계;
    검출된 조작기 실제-상태를 토대로 해서 사전에 결정된 모니터링 한계가 위반되는지의 여부를 결정하는 단계, 그리고
    상기 결정에 응답하여, 현재 클럭 동안의 목표-속도를 줄이는 단계를 더 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조작기의 실제-상태는 직교 형태의 그리고 축 고유의 조작기-위치 및/또는 조작기-동작 데이터를 포함하는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 조작기의 실제-상태를 검출하는 단계는 순간적인 클럭 동안 계속해서 상기 조작기의 순간적인 포즈 및/또는 트랙 설계를 토대로 해서 이루어지는, 조작기를 제어하기 위한 방법.
  14. 조작기 및 제어 장치를 포함하는 로봇 시스템으로서,
    상기 제어 장치는, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 조작기 제어 방법을 실시하도록 설계되어 있는, 로봇 시스템.
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