KR20210010870A - 로봇의 제어 - Google Patents

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KR20210010870A
KR20210010870A KR1020207034504A KR20207034504A KR20210010870A KR 20210010870 A KR20210010870 A KR 20210010870A KR 1020207034504 A KR1020207034504 A KR 1020207034504A KR 20207034504 A KR20207034504 A KR 20207034504A KR 20210010870 A KR20210010870 A KR 20210010870A
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KR
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robot
axial
limit
task
predetermined
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KR1020207034504A
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펠릭스 알멘딩거
오소리오 후안 다비드 무노스
마리오 다니엘레 피오레
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쿠카 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

로봇을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 로봇은 유연하게 힘조절되고 (S50), 이때 목표-구동력들은, 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한 및/또는 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한뿐만 아니라 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 상기 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 검출된다 (S10, S30).

Description

로봇의 제어
본 발명은 로봇을 제어하기 위한 방법과 제어기 그리고 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
로봇은 규칙적으로 미리 정해져 있는 과제들을 실행해야 하고, 예컨대 로봇의 엔드 이펙터 (end effector) 또는 TCP 를 갖고 미리 정해져 있는 위치에 접근하거나 또는 그와 같은 것을 해야 한다.
논문 O. Khatib, “A Unified Approach for Motion and Force Control of Robot Manipulators: The Operational Space Formulation”, (IEEE Journal of Robotics and AutomationVol. RA-3, No. 1, 1987년 2월, ISSN 0882-4967, 43-53 페이지) 에는 이를 위해 이른바 과제 공간 조절 (“Operational Space Control”) 이 제안되고, 상기 제안에서는 과제를 실행하기 위한 가상의 힘이 검출되고, 과제-자코비 행렬의 도움으로 로봇의 축공간 안의 목표-구동력들로 변환된다.
본 발명의 목적은 로봇의 작동을 개선하는 것이다.
이 목적은 청구항 1 항의 특징들을 갖는 방법을 통해 달성된다. 청구항들 11 항과 12 항은 여기에 기술된 방법을 실행하기 위한 제어기 또는 컴퓨터 프로그램 제품을 보호하에 둔다. 종속항들은 유리한 개선들에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시에 따르면 로봇은, 일 실시에 있어서 상기 로봇이 외부의, 특히 수동으로 (manually) 또는 조작자를 통해 상기 로봇에 가해진, 힘들을 피하는 식으로 그리고 개선에 있어서는 이때 이 힘들에 대항하여 작용하는 복원력들 (restoring forces) 을 상기 로봇의 주변에, 특히 상기 로봇을 안내하는 손 또는 그와 같은 것에, 가하는 식으로 유연하게 힘조절된다. 일 실시에 있어서 상기 로봇은 어드미턴스 조절된다 (admittance-controlled). 이를 통해, 특히 유리한 유연한 힘조절이 실현될 수 있다.
상기 힘조절에 있어서 본 발명의 일 실시에 따르면 목표-구동력들은
- 특히 먼저, 미리 정해져 있는, 특히 프로그래밍된 그리고/또는 사용자 입력을 통해 설정 가능한, 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 근거로 또는 제한에 의존하여, 또한
- 미리 정해져 있는, 특히 먼저 프로그래밍된 또는 저장된, 과제를 근거로 또는 과제에 의존하여
이 (축)제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 (prioritized) 식으로 또는 우선순위화된다는 조건하에, 특히 상기 제한의 엄수를 허용하는 한에만 또는 침해하지 않는 한에만 또는 허용하는 정도까지만 또는 침해하지 않는 정도까지만 상기 과제가 실행되는 식으로 검출된다. 이렇게, 일 실시에 있어서 상기 과제를 실행하기 위한 목표-구동력은 그것이 상기 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력에 역행하지 않는 한에만 또는 상기 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력을 저지하지 않는 한에만 명령된다. 특히, 상기 과제의 실행이 적어도 제 1 축의 제 1 목표-구동력과 제 2 축의 제 2 목표-구동력을 필요로 하는 또는 요구하는 (예컨대, 미리 정해져 있는 포즈 (pose) 에 접근하거나 또는 그와 같은 것을 하기 위해), 그리고 상기 제한의 엄수가 상기 제 1 축의 상기 제 1 목표-구동력에 대해 반대 방향인 목표-구동력을 필요로 하는 또는 요구하는 그리고 상기 제 2 축의 특정한 목표-구동력을 필요로 하지 않는 또는 요구하지 않는 (왜냐하면 예컨대 상기 제 1 축은 상기 제 1 축의 제한의 근처에 위치하고, 이와 반대로 상기 제 2 축은 그렇지 않기 때문이다) 상태에서, 상기 제한을 엄수하기 위한 상기 반대 방향의 목표-구동력과 상기 과제를 실행하기 위한 상기 제 2 목표-구동력이 명령된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 일 실시에 따르면 상기 힘조절에 있어서 (상기) 목표-구동력들은
- 로봇의 카테시안 (Cartesian) 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준 (reference) 의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 근거로 또는 제한에 의존하여, 또한
- 미리 정해져 있는, 특히 먼저 프로그래밍된 또는 저장된, 하나의 과제 또는 상기 과제를 근거로 또는 과제에 의존하여
(카테시안 공간에서 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의) 이 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 또는 우선순위화된다는 조건하에, 특히 이 제한의 엄수를 허용하는 한에만 또는 침해하지 않는 한에만 또는 허용하는 정도까지만 또는 침해하지 않는 정도까지만 상기 과제가 실행되는 식으로 검출된다. 이렇게, 일 실시에 있어서 상기 과제를 실행하기 위한 목표-구동력은 그것이 이 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력에 역행하지 않는 한에만 또는 상기 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력을 저지하지 않는 한에만 명령된다. 특히, 상기 과제의 실행이 적어도 제 1 축의 제 1 목표-구동력과 제 2 축의 제 2 목표-구동력을 필요로 하는 또는 요구하는 (예컨대, 미리 정해져 있는 포즈에 접근하거나 또는 그와 같은 것을 하기 위해), 그리고 이 제한의 엄수가 상기 제 1 축의 상기 제 1 목표-구동력에 대해 반대 방향인 목표-구동력을 필요로 하는 또는 요구하는 그리고 상기 제 2 축의 특정한 목표-구동력을 필요로 하지 않는 또는 요구하지 않는 (왜냐하면 예컨대 상기 제 1 축의 조절은 상기 로봇에 고정된 기준을 상기 제 1 축의 제한 쪽으로 안내하고, 이와 반대로 상기 제 2 축의 조절은 그렇지 않기 때문이다) 상태에서, 상기 제한을 엄수하기 위한 상기 반대 방향의 목표-구동력과 상기 과제를 실행하기 위한 상기 제 2 목표-구동력이 명령된다.
그러므로, 일 실시에 있어서 상기 로봇은 상기 미리 정해져 있는 과제의 실행에 대해 또는 실행시 유연하게 힘조절된다. 이를 통해, 상기 로봇은 일 실시에 있어서 유리하게 상기 과제의 실행시 조작자를 통해 (멀리) 안내되고 또는 딴 쪽으로 돌려지고 또는 저지될 수 있다. 이를 통해, 로봇의 작동이 개선될 수 있다.
하지만 이때, 수동 안내 (manual guide) 를 통해 의도치 않게, 하드웨어 기술적으로 또는 소프트웨어 기술적으로 구현된 축위치 제한, 축속도 제한 또는 축 가속도 제한 또는 하드웨어 기술적으로 또는 소프트웨어 기술적으로 구현된, 로봇의 카테시안 공간 안의, 로봇에 고정된 기준의 포즈 제한, 속도 제한 또는 가속도 제한에 도달하는 일이 생길 수 있고, 예컨대 로봇의 축들 중 하나, 로봇의 엔드 이펙터 또는 팔꿈치가 허용 영역의 경계에 또는 허용 속도에 도달하는 일이 생길 수 있고, 이는 통례적으로 상기 로봇의 급작스러운, 의도치 않은 그리고/또는 예상치 않은 반응을 초래할 수 있다.
본 발명에 따르면 목표-구동력들이 (또한), 축위치들의, 축 속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한 및/또는 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한이 엄수되는 식으로 또는 엄수된다는 조건하에 검출됨으로써, 일 실시에 있어서 과제의 실행시 상기 유연한 로봇의 수동 안내를 근거로 힘조절되어 상기 제한(들)에의 근접이 저지될 수 있다. 상기 과제의 실행에 대한 상기 제한(들)의 이 엄수의 우선순위화를 통해 이때 일 실시에 있어서 로봇의 급작스러운 거동 변경이 유리하게 방지될 수 있다.
일 실시에 있어서, 목표-구동력들은
- 축위치들의 그리고 축 속도들의 제한의 엄수 및/또는
- 축위치들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수 및/또는
- 축속도들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수가 동일하게 우선순위화되는 식으로 또는 우선순위화된다는 조건하에 검출된다. 축위치 수준, 축속도 수준 또는 축 가속도 수준에서 제한의 엄수의 이 동일한 우선순위화를 통해, 이때 일 실시에 있어서 로봇의 급작스러운 거동 변경이 유리하게 방지될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일 실시에 있어서 목표-구동력들은
- 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의 그리고 속도의 제한의 엄수 및/또는
- 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의 그리고 가속도의 제한의 엄수 및/또는
- 상기 로봇에 고정된 기준의 속도의 그리고 가속도의 제한의 엄수가 동일하게 우선순위화되는 식으로 또는 우선순위화된다는 조건하에 검출된다. 포즈 수준, 속도 수준 또는 가속도 수준에서 제한의 엄수의 이 동일한 우선순위화를 통해, 이때 일 실시에 있어서 로봇의 급작스러운 거동 변경이 유리하게 방지될 수 있다.
축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한뿐만 아니라, 로봇의 카테시안 작업공간에서, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한이 미리 정해져 있는 한 또는 미리 정해지는 한, 일 실시에 있어서 이 두 제한 중 하나는 그것의 편에서 이 두 제한 중 다른 것에 대해 우선순위화된다.
그러므로, 일 실시에 있어서 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한은, 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한에 대해 우선순위화되고 또는 반대로 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한에 대해 우선순위화되고, 일 실시에 있어서 이 두 제한 중 보다 낮게 우선순위화된 것과 똑같은 방식으로 그것의 편에서 과제의 실행에 대해, 특히 다단으로, 우선순위화된다. 이를 통해, 일 실시에 있어서 로봇에 의한 그리고 주변에 의한 제한들은 유리하게 공동으로 엄수될 수 있고, 이때 로봇의 급작스러운 거동 변경이 유리하게 방지될 수 있다.
일반적으로, 일 실시에 있어서 로봇의 카테시안 작업공간에서 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한만 또는 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한만 미리 정해져 있을 수 있고, 특히 미리 정해질 수 있다.
일 실시에 있어서, 상기 미리 정해져 있는 과제는 적어도 하나의 제 1 부분과제와 하나의 제 2 부분과제를 구비하고, 이때 목표-구동력들은, 상기 제 1 부분과제의 실행이 (그것의 편에서) 상기 제 2 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되고, 특히 상기 제 2 부분과제의 실행이 (그것의 편에서) 하나 또는 다수의 그 밖의 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되고, 상기 그 밖의 부분과제들이 일 실시에 있어서 (그것들의 편에서) 서로 우선순위화되어 있을 수 있고 또는 우선순위화될 수 있는 식으로 또는 우선순위화된다는 조건하에 검출된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 과제는, 특히 상기 과제의 부분과제들 중 하나 또는 다수는 (각각), 로봇의 작업공간에서 그리고/또는 축공간에서 하나 또는 다수의 미리 정해져 있는, 특히 프로그래밍된 또는 저장된, 포즈에의 접근, 특히 미리 정해져 있는 경로의 주행, 미리 정해져 있는 포즈의 유지 및/또는 하나 또는 다수의 미리 정해져 있는, 특히 특이 (singular), 포즈로부터의 이격을 구비할 수 있고, 특히 그것으로 구성될 수 있다.
이를 통해, 일 실시에 있어서 로봇은 특히 유리하게 이용될 수 있다. 이렇게 로봇은 일 실시에 있어서 보다 높은 우선순위를 갖고 (보다 높게 우선순위화되어), 미리 정해져 있는 포즈에 접근할 수 있고 또는 경로를 주행할 수 있고, 이때 낮은 또는 보다 높은 우선순위를 갖고 (낮게 또는 보다 높게 우선순위화되어) 특이 포즈들을 방지할 수 있다.
일 실시에 있어서, 목표-구동력들은 로봇의 동적 모델을 근거로 검출되고, 상기 동적 모델은 일 실시에 있어서 축위치들, 축속도들 및 축 가속도들 그리고 축힘들, 특히 구동력들을 서로 묘사하고, 일 실시에 있어서, 축위치들 q , 축속도들
Figure pct00001
, 축 가속도들
Figure pct00002
, 질량 행렬 M , 위치에 의존하는 그리고 속도에 의존하는 힘들
Figure pct00003
, 특히 코리올리 힘과 원심력, (단지) 위치에 의존하는 힘들 g ( q ), 특히 중력, 축힘들, 특히 구동력들
Figure pct00004
을 갖는
Figure pct00005
의 형태로 묘사한다.
이를 통해, 일 실시에 있어서 로봇의 거동, 특히 상기 로봇의 관성 및 그와 같은 것이, 고려될 수 있고, 이를 통해 작동이 개선될 수 있다.
일 실시에 있어서 목표-구동력들은
- 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한, 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 그리고/또는
- 제한을 엄수하기 위한, 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 그리고/또는
- 과제를, 특히 부분과제들을, 실행하기 위한 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 과제력들을 근거로 검출된다.
보충적으로 관련되는 그리고 논문의 내용이 완전히 본 공개 안에 포함되는, 도입부에서 언급된 상기 논문“ A Unified Approach for Motion and Force Control of Robot Manipulators: The Operational Space Formulation”, 에 따라 로봇의 축공간에서 또는 작업공간에서, 특히 그것으로부터의 부분공간 (subspace) 에서, (부분)과제를 근거로 가상의 과제력들 (“operational forces”) f t 이 검출될 수 있고, 일 실시에 있어서 과제-자코비 행렬 J t 을 갖는
Figure pct00006
을 갖는
Figure pct00007
의 형태로 검출될 수 있다. 명령 벡터 f * 는 과제의 원하는 가속도
Figure pct00008
에 상응하고, 명령 벡터
Figure pct00009
는 카테시안 엔드 이펙터 위치 (end effector position) 의 원하는 스프링-댐퍼 특성에 상응한다.
축위치 제한과 축 속도 제한은 일 실시에 있어서 유리하게, 특히 축위치들의, 축속도들의 그리고 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한을 갖고
Figure pct00010
그리고 시간 증분, 특히 스캐닝 증분 또는 조절 증분 T 을 갖고, 단일하게 가속도 수준에서 공식화될 수 있고,
특히
Figure pct00011
의 형태로 공식화될 수 있고, 이때 축위치들의 그리고 축속도들의 미리 정해져 있는 제한은 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한을 한정하고, 또는 개선에 있어서는 추가적으로 축위치들의 그리고 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한은 축속도들의 미리 정해져 있는 제한을 한정한다,
Figure pct00012
상기 로봇에 고정된 기준의 포즈 제한과 속도 제한은 일 실시에 있어서 유리하게, 특히 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고 가속도의 미리 정해져 있는 제한을 갖고
Figure pct00013
그리고 하나의 또는 상기 시간 증분, 특히 스캐닝 증분 또는 조절 증분 T 을 갖고, 단일하게 가속도 수준에서 공식화될 수 있고,
특히
Figure pct00014
의 형태로 공식화될 수 있고, 이때 상기 포즈의 그리고 속도의 미리 정해져 있는 제한은 상기 로봇에 고정된 기준의 가속도의 미리 정해져 있는 제한을 한정하고, 또는 개선에 있어서는 추가적으로 상기 포즈의 그리고 가속도의 미리 정해져 있는 제한은 상기 로봇에 고정된 기준의 속도의 미리 정해져 있는 제한을 한정한다,
Figure pct00015
여기서 X = [X 1 ... X 6] T 는 상기 로봇에 고정된 기준의 (현재) 포즈를 표시하고, 예컨대 [X 1 ... X 3] T 는 상기 포즈의 위치를, 예컨대 카테시안 죄표 x,y,z 에서, 규정할 수 있고, [X 4 ... X 6] T 는 상기 포즈의 배향 (orientation) 을, 예컨대 오일러 또는 카르단 각도들 또는 그와 같은 것에서, 규정할 수 있다.
이를 통해, 일 실시에 있어서 (각각) 로봇의 유리한 거동이, 특히 제한에 근접할 때, 발생한다.
일 실시에 있어서, 가상의 복원력들
Figure pct00016
또는 목표-구동력들
Figure pct00017
은 반복적으로 (iteratively) 검출되고, 이때 일 실시에 있어서 초기에
Figure pct00018
이 설정되고, 그 후
Figure pct00019
이 검출되고 그리고
Figure pct00020
을 갖고 새로운 가상의 복원력들
Figure pct00021
또는 이것들에 상응하는 목표-구동력들
Figure pct00022
의 부분들
Figure pct00023
이
Figure pct00024
에 따라 검출되고, 그리고 가상의 축 가속도들
Figure pct00025
중 적어도 하나가 (8) 안의 조건들 중 하나를 충족시키는 동안은 방정식 (7) 에 삽입된다. 여기서, 축의 가상의 가속도가 방정식 (7) 에 따라 (8) 안의 조건들 중 하나를 충족시키는 상기 각각의 축을 위한 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한의 자코비 행렬 J lim 은 (상기 축의) 상응하는 열에서 하나의 1 그리고 그렇지 않으면 0들을 갖는 행을 포함한다,
즉 예컨대 (단지)
Figure pct00026
을 위해, (단지)
Figure pct00027
등등을 위해.
질량 행렬
Figure pct00028
과 벡터들 p lim, μ lim 은 이로써 방정식 (3) 에 따라 검출된다.
가상의 축 가속도들
Figure pct00029
중 어느 것도 (8) 안의 조건들 중 하나를 (더 이상) 충족시키지 않을 경우 또는 충족시키지 않는 동안은, 일 실시에 있어서 목표-구동력들은 방정식 (7) 에 따라 명령된다.
일 실시에 있어서, 가상의 복원력들
Figure pct00030
또는 목표-구동력들
Figure pct00031
은 반복적으로 검출되고, 이때 일 실시에 있어서 초기에
Figure pct00032
이 설정되고, 그 후, (현재) 시점 t 에서 현재의 축위치들 q , 축속도들
Figure pct00033
을 갖는 그리고 로봇에 고정된 기준의 현재의 포즈 X 를 갖는
Figure pct00034
이 검출되고 그리고
Figure pct00035
을 갖고 새로운 가상의 복원력들
Figure pct00036
또는 이것들에 상응하는 목표-구동력들
Figure pct00037
의 부분들
Figure pct00038
이
Figure pct00039
에 따라 검출되고, 그리고 가상의 가속도들
Figure pct00040
중 적어도 하나가 (108) 안의 조건들 중 하나를 충족시키는 동안은 방정식 (107) 에 삽입된다.
이때, 로봇의 카테시안 작업공간 안의, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한의 자코비 행렬 J lim 은, 제한이 미리 정해져 있지 않은 또는 유효하지 않은 행들을 삭제함으로써, 즉 예컨대 로봇의 카테시안 작업공간의 y방향으로만 제한에 있어서 (왜냐하면 예컨대 이 방향에서 방해가 놓여 있기 때문이다)
J lim = [j 2,1 ...j 2,f] 또는, 예컨대 z방향으로의 제한도 존재하면
Figure pct00041
상기 로봇에 고정된 기준의 자코비 행렬로부터 발생한다,
Figure pct00042
질량 행렬
Figure pct00043
과 벡터들 p lim, μ lim 은 이로써 방정식 (3) 에 따라 검출된다.
가상의 가속도들
Figure pct00044
어느 것도 (108) 안의 조건들 중 하나를 (더 이상) 충족시키지 않을 경우 또는 충족시키지 않는 동안은, 일 실시에 있어서 목표-구동력들은 방정식 (107) 에 따라 명령된다.
상기에서 특히 바람직한 실시를 근거로 설명된 바와 같이, 일반적으로 일 실시에 있어서 목표-구동력들, 특히 제한(들)을 엄수하기 위한 목표-구동력들은, 반복적으로 검출된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 일반적으로, 상기에서 특히 바람직한 실시를 근거로 설명된 바와 같이, 일 실시에 있어서 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들은 로봇의 가상의 축 가속도들을 근거로 검출되고, 개선에 있어서는 제한에의, 특히 예측된, 도달시에만 명령된다 (특히 방정식 (5), (5') 안의 축위치의 또는 축속도의 예측 참조):
Figure pct00045
.
추가적으로 또는 대안적으로, 일반적으로, 상기에서 특히 바람직한 실시를 근거로 설명된 바와 같이, 일 실시에 있어서 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들은, 그것의 편에서 가상의 축 가속도들 및 축속도들을 근거로 검출되는 상기 로봇에 고정된 기준의 가상의 가속도들과 속도들을 근거로 검출되고, 개선에 있어서는 제한에의, 특히 예측된, 도달시에만 명령된다 (특히 방정식 (105), (105') 안의 로봇에 고정된 기준의 포즈의 또는 속도의 예측 참조):
Figure pct00046
.
이를 통해, 일 실시에 있어서 (각각) 계산 시간 및/또는 계산 용량이 감소될 수 있고 그리고/또는 로봇의 거동이 개선될 수 있다.
과제의 실행에 대한 제한의 엄수의 우선순위화 및/또는 제 2 부분과제에 대한 제 1 부분과제의 우선순위화는 일 실시에 있어서 보다 높은 우선순위의 영공간 안으로의 상응하는 투영 연산자 (projector) 를 이용해, 특히 방정식 (7) 또는 (107) 의 형태로 또는 k. 부분과제 f k 를 실행하기 위한 가상의 과제력들을 갖는 그리고 투영 연산자
Figure pct00047
를 갖는 상응하는 형태로 수행된다,
Figure pct00048
예컨대, 일 실시에 있어서 카테시안 위치 X E 를 유지하고자 하는 (부분)과제를 실행하기 위한 가상의 과제력들은 가상의 스프링-댐퍼 시스템을 근거로 또는 가상의 스프링-댐퍼 시스템에 상응하여 검출된다:
Figure pct00049
일 실시에 있어서, 특히, 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 로봇에 의해 미리 정해져 있는 과제를 실행하기 전에 그리고/또는 로봇의 주변의 미리 정해져 있는 모델, 특히 목표-모델, 바람직하게는 CAD 모델을 근거로 미리 정해져 있고, 특히 미리 정해진다. 이렇게 예컨대 공구의 포즈 제한들은 먼저, 가공되어야 하는 작업물의, 로봇에 의해 안내된 공구의 CAD 모델을 근거로 미리 정해져 있을 수 있고 또는 미리 정해질 수 있고 또는 로봇의 팔꿈치의 포즈 제한들은 먼저 로봇 셀 (robot cell) 의 CAD 모델을 근거로 미리 정해져 있을 수 있고 또는 미리 정해질 수 있다.
이를 통해, 이러한 제한들은 일 실시에 있어서 유리하게 정밀하게(보다 정밀하게), 빨리(보다 빨리) 그리고/또는 측정 오류에 의해 적게(보다 적게) 변조되어 미리 정해질 수 있다.
일 실시에 있어서, 특히, 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 로봇에 의해 미리 정해져 있는 과제를 실행하는 동안 그리고/또는 주변 인식을 근거로, 특히 로봇에 고정된 센서들을 통한 그리고/또는 로봇의 주변에 배열된 센서들을 통한 영상 처리의 도움으로 그리고/또는 로봇에 고정된 센서들을 통한 그리고/또는 로봇의 주변에 배열된 센서들을 통한 간격 측정의 도움으로, 미리 정해져 있고, 특히 미리 정해진다. 이렇게 예컨대 엔드 이펙터의 포즈 제한들은 온라인으로 방해 인식을 근거로 영상 처리의 도움으로 또는 간격 측정을 근거로 미리 정해져 있을 수 있고 또는 미리 정해질 수 있다.
이를 통해, 이러한 제한들은 일 실시에 있어서 유리하게 현실적으로(보다 현실적으로), 간단히(보다 간단히) 그리고/또는 사실과 목표-주변 사이의 편차들에 의해 적게(보다 적게) 변조되어 미리 정해질 수 있다.
본 발명의 일 실시에 따르면 시스템은 여기에 기술된 방법을 실행하도록, 특히 하드웨어 기술적으로 그리고/또는 소프트웨어 기술적으로, 특히 프로그램 기술적으로, 셋업되고 그리고/또는 구비한다:
- 로봇을 유연하게 힘조절하기 위한 수단.
본 발명의 일 실시에 따르면 상기 시스템은 구비한다:
- 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한뿐만 아니라 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 이 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 목표-구동력을 검출하기 위한 수단.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 시스템은 본 발명의 일 실시에 따르면 구비한다:
- 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한뿐만 아니라 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 이 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단.
일 실시에 있어서 상기 제어기는 또는 상기 제어기의 수단(들)은 구비한다:
- 축위치들의 그리고 축속도들의 제한의 엄수 및/또는 축위치들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수 및/또는 축속도들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수가 동일하게 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 로봇에 고정된 기준의 포즈의 그리고 속도의 제한의 엄수 및/또는 로봇에 고정된 기준의 포즈의 그리고 가속도의 제한의 엄수 및/또는 로봇에 고정된 기준의 속도의 그리고 가속도의 제한의 엄수가 동일하게 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단
- 미리 정해져 있는 과제의 제 1 부분과제의 실행이 상기 미리 정해져 있는 과제의 제 2 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로, 특히 상기 제 2 부분과제의 실행이 상기 미리 정해져 있는 과제의 적어도 하나의 그 밖의 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 로봇의 동적 모델을 근거로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한, 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 과제를 실행하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 과제력들을 근거로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
- 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들을 반복적으로 그리고/또는 로봇의 가상의 축 가속도들을 근거로 검출하기 위한, 특히 상기 제한에 도달시에만 이 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들을 명령하기 위한 수단; 및/또는
- 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들을 반복적으로 그리고/또는 로봇의 가상의 축 가속도들을 근거로 그리고/또는 상기 로봇에 고정된 기준의 가상의 가속도들을 근거로 검출하기 위한, 특히 상기 제한에 도달시에만 이 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들을 명령하기 위한 수단.
본 발명의 의미에서의 수단은 하드웨어 기술적으로 형성될 수 있고, 특히, 바람직하게는 저장 장치 시스템과 그리고/또는 버스 시스템과 데이터 연결된 또는 신호 연결된, 특히 디지털식의, 처리 유닛, 특히 마이크로 프로세서 유닛 (CPU) 및/또는 하나 또는 다수의 프로그램 또는 프로그램 모듈을 구비할 수 있다. 상기 CPU 는 저장 장치 시스템 안에 저장된 프로그램으로서 구현된 명령들을 처리하기 위해, 데이터 버스로부터의 입력신호들을 파악하기 위해 그리고/또는 데이터 버스에 출력신호를 주기 위해 형성될 수 있다. 저장 장치 시스템은 하나 또는 다수의, 특히 여러 가지의, 저장 장치 매체들, 특히 광학적, 자기적, 고체 매체 및/또는 다른 비휘발성 매체들을 구비할 수 있다. 상기 프로그램은 여기에 기술된 방법들을 구현하도록 또는 실행할 수 있도록 성질을 가질 수 있고, 따라서 상기 CPU 는 이러한 방법들의 단계들을 실행할 수 있고, 이로써 특히 상기 로봇을 제어할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 일 실시에 있어서 프로그램을 저장하기 위한 또는 그것에 저장된 프로그램을 갖는, 특히 비휘발성, 저장 장치 매체를 구비할 수 있고, 특히 그것일 수 있고, 이때 이 프로그램의 실행은 시스템 또는 제어기, 특히 컴퓨터로 하여금, 여기에 기술된 방법을 또는 상기 방법의 하나 또는 다수의 단계를 실행하게 한다.
일 실시에 있어서, 상기 방법의 하나 또는 다수의, 특히 모든, 단계는 완전히 또는 부분적으로 자동화되어 실행되고, 특히 상기 제어기를 통해 또는 상기 제어기의 수단(들)을 통해 실행된다.
보다 간략히 설명하기 위해 일 실시에 있어서 우력 또는 토크도 일반화하여 마찬가지로 힘이라 불린다. 이렇게 목표-구동력들은 상응하여 특히 목표-구동 토크를 구비할 수 있고, 특히 그것일 수 있다. 파악된 현재-변수를 근거로 하는 또는 파악된 현재-변수에 의존하는, 목표-변수의 조절 또는 명령은 여기서 마찬가지로 본 발명의 의미에서 제어라 불린다.
상기 로봇은 일 실시에 있어서 적어도 3개의, 특히 적어도 6개의, 일 실시에 있어서 적어도 7개의, 축 또는 관절, 특히 회전축 또는 회전관절을 구비하고, 일 실시에 있어서 검출된 목표-구동력들을 근거로 이 축들을 또는 관절들을 조절하기 위한 또는 움직이기 위한 전기적 드라이브들을 구비하고, 일 실시에 있어서 상기 축들을 갖는 (관절)암 (articulated arm) 을 구비한다.
여기서, 특히 통례적인 방식으로, 축들의 위치들, 예컨대 각위치들을 표시하는 또는 나타내는 좌표들의 공간은 축공간이라 불린다. 여기서, 특히 통례적인 방식으로, 로봇에 고정된 기준의, 특히 TCP 의, 또는 로봇에서의 다른 뛰어난 점 (point) 의 또는 좌표계의, 예컨대 엔드 이펙터의 (엔드 이펙터에 고정된 점의 또는 좌표계의), 팔꿈치의 (팔꿈치에 고정된 점의 또는 좌표계의) 또는 그와 같은 것의 1차원, 2차원 또는 3차원 위치 및/또는 1차원, 2차원 또는 3차원 배향을 표시하는 또는 나타내는 좌표들의 공간은 카테시안 작업공간이라 불린다. 본 발명의 의미에서의 포즈는 상응하여 특히 로봇에 고정된 기준의 1차원, 2차원 또는 3차원 위치 및/또는 1차원, 2차원 또는 3차원 배향 (작업공간에서) 의 형태로 또는 축좌표들 또는 축위치들의 형태로 미리 정해져 있을 수 있고 또는 미리 정해질 수 있고 또는 (작업공간에서) 로봇에 고정된 기준의 1차원, 2차원 또는 3차원 위치 및/또는 1차원, 2차원 또는 3차원 배향을 구비할 수 있고, 특히 그것일 수 있다.
그 밖의 장점들과 특징들은 종속항들과 실시예들에 나타나 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시에 따라 로봇을 제어하기 위한 제어기를 부분적으로 도식화되어 나타내고;
도 2 는 본 발명의 실시들에 따라 로봇을 제어하기 위한 방법을 부분적으로 도식화되어 나타낸다.
도 1 은 로봇의 축위치(좌표)들이 q = [q 1 ... q 7] T 로 표시되는 7축 로봇 (1) 과, 본 발명의 일 실시에 따라 상기 로봇을 제어하기 위한 로봇 제어기 (2) 를 나타내고, 상기 로봇 제어기는 이를 위해 하기에서 도 2 와 관련하여 설명되는 방법을 실행하고 또는 이것을 위해 셋업된다.
단계 (S10) 에서, 미리 정해져 있는 과제를 실행하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 과제력들
Figure pct00050
이 검출되고, 예컨대 방정식 (12) 에 따라, 특히 방정식 (10) 과 관련하여 서로 우선순위화된 다수의 부분과제들에 있어서 검출된다.
단계 (S20) 에서, 반복 (iteration) 을 위해 값들
Figure pct00051
이, 예컨대 방정식 (6) 에 따라, 초기화된다.
단계 (S30) 에서, 예컨대 방정식 (7) 에 따라, 이로부터 (초기의) 목표-구동력들, 특히 구동 모멘트들,
Figure pct00052
과 이로부터, 예컨대 방정식 (1) 에 따른 동적 모델을 근거로, 가상의 축 가속도들
Figure pct00053
이 검출되고, 상기 가상의 축 가속도들은 이 목표-구동력들을 가할시 발생한다 (발생할 것이다).
이 가상의 축 가속도들은 단계 (S40) 에서, 적어도 하나의 축 가속도
Figure pct00054
가 미리 정해져 있는 제한에 도달하는지의 여부, 예컨대 방정식 (8) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키는지의 여부에 관해 검사된다. 이때, 축위치 제한들 및/또는 축속도 제한들은 마찬가지로 가속도 수준에서 고려될 수 있고 또는, 예컨대 방정식 (5) 또는 (5') 에 따라, 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한을 한정할 수 있다.
축 가속도들
Figure pct00055
중 어느 것도 방정식 (8) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키지 않으면 (S40: “N”), 상기 단계 (30) 에서 검출된 목표-구동력들
Figure pct00056
이 명령되고, 로봇 (1) 은 이로써 유연하게 힘조절된다.
축 가속도들
Figure pct00057
중 하나 또는 다수가 방정식 (8) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키면 (S40: “Y”), 상기 축 가속도들은 방정식 (5) 또는 (5') 에 따른 상응하는 한계값들로 설정되고, 이로써 단계 (S60) 에서는, 예컨대 방정식 (9) 에 따라, 가상의 복원력들
Figure pct00058
또는 이것들에 상응하는 목표-구동력들
Figure pct00059
의 부분들
Figure pct00060
과 투영 연산자 N lim 가 업데이트되고, 단계 (S30) 부터 시작하며 새로운 반복이 실행된다.
이러한 방식으로, 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한은 유연한 힘조절에 있어서 우선순위화되어 엄수되고, 이때 축위치들의 그리고 축속도들의 제한은 축 가속도들의 제한을 한정하고, 축위치들의 그리고 축 가속도들의 제한은 축속도들의 제한을 한정하고 (방정식 (5'), (7) 참조), 가능한 한, 이차적으로 상기 미리 정해져 있는 과제는 유연하게 힘조절되어 실행된다 (방정식 (12), (7) 참조).
대안적인 실시에 있어서는, 단계 (S10) 에서, 미리 정해져 있는 과제를 실행하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 과제력들
Figure pct00061
이 검출되고, 예컨대 방정식 (12) 에 따라, 특히 방정식 (10) 과 관련하여 서로 우선순위화된 다수의 부분과제들에 있어서 검출된다.
단계 (S20) 에서, 반복을 위해 값들
Figure pct00062
이, 예컨대 방정식 (106) 에 따라, 초기화된다.
단계 (S30) 에서, 예컨대 방정식 (107) 에 따라, 이로부터 (초기의) 목표-구동력들, 특히 구동 모멘트들,
Figure pct00063
과 이로부터, 예컨대 방정식 (1) 에 따른 동적 모델을 근거로, 가상의 축 가속도들
Figure pct00064
과 이로부터, 로봇에 고정된 기준의, 예컨대 TCP 의, 엔드 이펙터의, 팔꿈치의 또는 그와 같은 것의, 가상의 가속도들
Figure pct00065
이 검출되고, 상기 가상의 가속도들은 이 목표-구동력들을 가할시 발생한다 (발생할 것이다).
상기 로봇에 고정된 기준의 이 가상의 가속도들은 단계 (S40) 에서, 적어도 하나의 가속도
Figure pct00066
가 미리 정해져 있는 제한에 도달하는지의 여부, 예컨대 방정식 (108) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키는지의 여부에 관해 검사된다. 이때, 포즈 제한들 및/또는 속도 제한들은 마찬가지로 가속도 수준에서 고려될 수 있고 또는, 예컨대 방정식 (105) 또는 (105') 에 따라, 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한을 한정할 수 있다.
가속도들
Figure pct00067
중 어느 것도 방정식 (108) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키지 않으면 (S40: “N”), 상기 단계 (S30) 에서 검출된 목표-구동력들
Figure pct00068
이 명령되고, 로봇 (1) 은 이로써 유연하게 힘조절된다.
가속도들
Figure pct00069
중 하나 또는 다수가 방정식 (108) 에 따른 조건들 중 하나를 충족시키면 (S40: “Y”), 상기 가속도들은 방정식 (105) 또는 (105') 에 따른 상응하는 한계값으로 설정되고, 이로써 단계 (S60) 에서는, 예컨대 방정식 (109) 에 따라, 가상의 복원력들
Figure pct00070
또는 이것들에 상응하는 목표-구동력들
Figure pct00071
의 부분들
Figure pct00072
과 투영 연산자 N lim 가 업데이트되고, 단계 (S30) 부터 시작하며 새로운 반복이 실행된다.
이러한 방식으로, 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 유연한 힘조절에 있어서 우선순위화되어 엄수되고, 이때 포즈의 그리고 속도의 제한은 가속도의 제한을 한정하고, 포즈의 그리고 가속도의 제한은 속도의 제한을 한정하고 (방정식 (105'), (107) 참조), 가능한 한, 이차적으로 상기 미리 정해져 있는 과제는 유연하게 힘조절되어 실행된다 (방정식 (12), (107) 참조).
상기 설명에서 예시적인 실시들이 설명되었을지라도, 다수의 변화가 가능하다는 것에 주의하도록 한다.
이렇게, 상기에서는 분리되어 각각, 과제의 실행에 대해 우선순위화된, 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한의 엄수와, 과제의 실행에 대해 우선순위화된, 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한의 엄수가 설명되었는데, 왜냐하면 이는, 상기에서 강조한 바와 같이, 각각 개별적으로 실행될 수 있기 때문이다.
두 실시는 예컨대, 우선, 특히 상기에서 설명된 방식으로, 상기 유연한 힘조절에 있어서 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들 또는 구동 모멘트들,
Figure pct00073
이 검출되고, 그것들이 그 후 가상의 과제력들
Figure pct00074
로서, 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들 또는 구동 모멘트들,
Figure pct00075
의 검출시, 특히 상기에서 설명된 방식으로, 사용됨으로써 조합되어 있을 수 있고 또는 조합될 수 있다. 이로써, 상기 로봇에 고정된 기준의 상기 포즈의, 속도의 또는 가속도의 제한의 엄수는 축위치들의, 축속도들의 또는 축 가속도들의 제한에 대해 2단 방법에서 우선순위화되고, 후술한 제한은 그것의 편에서 과제의 실행에 대해 우선순위화된다.
마찬가지로, 반대로 우선, 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들 또는 구동 모멘트들,
Figure pct00076
이, 특히 상기에서 설명된 방식으로, 검출될 수 있고, 그것들은 그 후 가상의 과제력들
Figure pct00077
로서, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들 또는 구동 모멘트들,
Figure pct00078
의 검출시, 특히 상기에서 설명된 방식으로, 사용될 수 있다. 그러면 이로써 축위치들의, 축 속도들의 또는 축 가속도들의 제한의 엄수는 상기 로봇에 고정된 기준의 포즈의, 속도의 또는 가속도의 제한에 대해 2단 방법에서 우선순위화되고, 후술한 제한은 그것의 편에서 과제의 실행에 대해 우선순위화된다.
또한, 상기 예시적인 실시들은 다만, 보호범위, 적용들 및 구성을 전혀 제한해서는 안 되는 예들에 관한 것이라는 것에 주의하도록 한다. 오히려, 상기 설명을 통해, 적어도 하나의 예시적인 실시를 구현하기 위한 실마리가 당업자에게 주어지고, 이때, 청구들항로부터 그리고 이 등가적인 특징조합들로부터 발생하는 보호범위에서 벗어나지 않으면서, 다양한 변경들이, 특히 상기 기술된 구성요소들의 기능 및 배열과 관련하여, 수행될 수 있다.
1 : 로봇
2 : (로봇) 제어기
q1,...,q7 : 축위치(좌표)

Claims (12)

  1. 로봇 (1) 을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 로봇은 유연하게 힘조절되고 (S50),
    목표-구동력들은, 상기 로봇의 카테시안 (Cartesian) 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준 (reference) 의 포즈 (pose) 의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한 및/또는 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한뿐만 아니라, 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 상기 제한의 또는 제한들의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 검출되는 (S10, S30), 로봇을 제어하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표-구동력들은, 축위치들의 그리고 축속도들의 제한의 엄수 및/또는 축위치들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수 및/또는 축속도들의 그리고 축 가속도들의 제한의 엄수 및/또는 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의 그리고 속도의 제한의 엄수 및/또는 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의 그리고 가속도의 제한의 엄수 및/또는 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 속도의 그리고 가속도의 제한의 엄수가 동일하게 우선순위화되는 식으로 검출되는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 정해져 있는 과제는 상기 로봇의 작업공간에서 그리고/또는 축공간에서 미리 정해져 있는 적어도 하나의 포즈에의 접근, 상기 포즈의 유지 및/또는 상기 포즈로부터의 이격, 특히 미리 정해져 있는 경로의 주행을 구비하는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 정해져 있는 과제는 적어도 하나의 제 1 부분과제와 하나의 제 2 부분과제를 구비하고, 상기 목표-구동력들은, 상기 제 1 부분과제의 실행이 상기 제 2 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로, 특히 상기 제 2 부분과제의 실행이 상기 미리 정해져 있는 과제의 적어도 하나의 그 밖의 부분과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 검출되는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표-구동력들은 상기 로봇의 동적 모델을 근거로 검출되는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표-구동력들은 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 그리고/또는 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 복원력들을 근거로 그리고/또는 상기 과제를 실행하기 위한 상기 로봇의 축공간 안의 그리고/또는 작업공간 안의 가상의 과제력들을 근거로 검출되는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 제한을 엄수하기 위한 그리고/또는 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한을 엄수하기 위한 목표-구동력들은 반복적으로 (iteratively) 그리고/또는 상기 로봇의 가상의 축 가속도들을 근거로 그리고/또는 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 가상의 가속도들을 근거로 검출되고, 특히 이 제한으로의, 특히 예측된, 도달시에만 명령되는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    축위치들의 그리고/또는 축 속도들의 미리 정해져 있는 제한은 축 가속도들의 제한을 한정하고 그리고/또는 축위치들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한은 축 속도들의 제한을 한정하고 그리고/또는 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의 그리고/또는 속도의 제한은 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 가속도의 제한을 한정하고 그리고/또는 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의 그리고/또는 가속도의 제한은 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 속도의 제한을 한정하는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 상기 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 상기 미리 정해져 있는 과제를 실행하기 전에 그리고/또는 상기 로봇의 주변의 미리 정해져 있는 모델을 근거로 미리 정해져 있는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 상기 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한은 상기 미리 정해져 있는 과제를 실행하는 동안 그리고/또는 주변 인식을 근거로 미리 정해져 있는 것을 특징으로 하는, 로봇을 제어하기 위한 방법.
  11. 로봇 (1) 을 제어하기 위한 제어기 (2) 로서,
    상기 제어기는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 셋업되고 그리고/또는
    - 상기 로봇을 유연하게 힘조절하기 위한 수단을 구비하고; 그리고
    - 축위치들의, 축속도들의 그리고/또는 축 가속도들의 미리 정해져 있는 제한뿐만 아니라 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 이 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단; 및/또는
    - 상기 로봇의 카테시안 작업공간에서 미리 정해져 있는, 로봇에 고정된 적어도 하나의 기준의 포즈의, 속도의 그리고/또는 가속도의 제한뿐만 아니라 미리 정해져 있는 과제를 근거로, 이 제한의 엄수가 상기 과제의 실행에 대해 우선순위화되는 식으로 목표-구동력들을 검출하기 위한 수단 중 적어도 하나를 구비하는, 로봇을 제어하기 위한 제어기.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터에 의해 판독가능한 매체 상에 저장된 프로그램 코드를 갖는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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