WO2017129360A1 - Steuern eines roboterverbands - Google Patents

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WO2017129360A1
WO2017129360A1 PCT/EP2017/000084 EP2017000084W WO2017129360A1 WO 2017129360 A1 WO2017129360 A1 WO 2017129360A1 EP 2017000084 W EP2017000084 W EP 2017000084W WO 2017129360 A1 WO2017129360 A1 WO 2017129360A1
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robot
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follower
guide
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PCT/EP2017/000084
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Linda Luy
Andreas Hagenauer
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Kuka Roboter Gmbh
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    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40417—For cooperating manipulators

Definitions

  • the present invention relates to a method, in particular a
  • Robotic association with a guidance robot and at least one follower robot which moves in dependence on the guidance robot and a computer program and a computer program product for, in particular computer-aided,
  • robots monitor an actual speed, for example a Cartesian absolute speed of a TCP (tool center point).
  • the object of the present invention is to improve the operation of a robot association with a guidance robot and at least one following robot which moves in dependence on the guidance robot.
  • Claims 8 to 10 provide a system, a computer program or a
  • a robotic assembly comprises a first robot, hereinafter referred to as without limitation of generality
  • Leading robot is called, and one or more (second, third, etc.) on further robots that move in response to the guide robot or set up for this purpose, in particular programmed, whose target movement
  • Reference system of the guide robot are given or will be, and are therefore hereinafter referred to without limiting the generality as a follower robot.
  • the robot combination of two or more individual robots can also be referred to as a robot arrangement.
  • the guide robot can be a master robot whose desired movement is independent of a movement of other robots of the association
  • the guide robot in turn can also be a follower robot, which moves depending on another, (still) higher-ranking leadership robot or set up, in particular programmed, whose target movement in particular relative to a robot-fixed reference system of another , (still) superior leadership robot is given or will.
  • a follower robot can itself be a guide robot for other (still) lower-ranking follower robots which move or depend on this guide robot
  • the guiding robot or its control transmits the pose or the movement to the sequential robot (s), in particular its current and / or future target and / or actual pose and / or movement, or respectively is configured for this purpose so that they can move in dependence on the guide robot, in particular its pose or (guide) movement, in particular based on this pose or (guide) movement and the relative to the robot-fixed reference system of the guide robot Target movement determine their, in particular absolute, target pose and / or movement or can perform their predetermined relative movement.
  • a target movement of a follower robot predetermined relative to the robot-fixed reference system of the guide robot can in particular also be, at least temporarily, a standstill or the follower robot can follow the guide robot at least temporarily, so to speak.
  • one or more robots of the robotic bandage have at least six, in particular at least seven, joints or
  • Robots of the robotic association can in particular industrial and / or
  • a speed of the guide robot in particular a current and / or absolute or relative and / or desired or actual speed of the guide robot, (on demand) based on a predetermined limitation of a speed, in particular an absolute or relative and / or actual or target speed, at least one follower robot, in a development on the basis of predetermined limits of speeds, in particular absolute or relative and / or actual or target speeds, of two or more follower robots of the robotic association, reduced.
  • a speed in particular a current and / or relative or absolute and / or desired or actual speed, of one or the follower robot, in a further development speeds, in particular current and / or relative or absolute and / or target or actual speeds of two or more
  • the (respective) follower robot reduced. It is possible that the reduction of the speed of a
  • unwanted triggering a monitoring of a speed of one or more follower robots can be reduced.
  • the triggering of the safety monitoring of one of the robots contained in the robotic network can be avoided, for example in the event that all robots should not exceed a maximum absolute speed, in particular in the case of
  • One or more speeds mentioned here may in particular comprise, in particular, a Cartesian speed of a robot-fixed reference, in particular of the TCP, of the respective robot or components of this speed.
  • a current speed may in particular be a speed in a (current or next to be executed) control clock, in particular IPO clock.
  • a past speed in particular a
  • Speed in a previous control clock in particular IPO clock, be, in particular a speed in an immediately preceding or
  • An absolute speed can be a speed of a
  • the absolute velocity can be determined based on the movement of the TCP in the fixed coordinate system of the robot assembly.
  • a relative or relative speed can in particular be a speed, in particular a robot-fixed reference, of a robot, in particular
  • Be guide robot in particular one or the speed of the predetermined relative to the robot-fixed reference system of the guide robot target movement of the follower robot or the movement of the follower robot relative to the guide robot. That is, the relative speed based on the movement of the TCP of the follower robot with respect to the fixed
  • Coordinate system of the robot assembly movable coordinate system of the TCP of the guide robot, in particular with the TCP of the guide robot as the origin, is determinable.
  • a joint speed of a robot may equally be an absolute or relative speed in the sense of the present invention.
  • a relative joint speed of a follower robot may include that portion of the joint speed, in particular that portion of the joint
  • a desired speed may be a commanded or predetermined, in particular programmed, speed or a speed which the robot seeks to achieve, an actual speed, in particular one
  • a reduction on demand is understood to mean, in particular, a reduction in the presence or fulfillment of a condition, in particular a
  • Reference system of the guide robot predetermined target movement of the follower robot or (as required) based on the predetermined limit (s) of the absolute target speed of the following robot or reduced.
  • a speed in particular a current absolute or relative set speed, of
  • Guide robot - at least as needed - on the basis of predetermined limits of speeds, especially absolute actual speeds, of two or more follower robots of the robotic association, reduced, so is in a
  • Speed is reduced by the speeds, which are based on the respective given limits of the speed of the individual
  • Subsequent robots result, for example, in that a method described here is performed in pairs for the guidance robot and one of the following robots, and then the largest reduction determined for the guidance robot
  • a reduction in speed (s) is based on the smallest reduction factor, where the reduction factor is greater than zero and less than or equal to 1.
  • the (predetermined) limit is one
  • Speed of a follow-up robot depending on one, especially safe and / or by a security means, monitored speed limit of this follower robot, in particular variable or adjustable, specifiable or
  • the predetermined limitation may depend linearly on the monitored speed limit, in particular equal to a product from the monitored speed limit
  • Speed limitation and a safety factor which is preferably between about 0.7 and about 0.95, more preferably between about 0.75 and about 0.9, and in particular about 0.8. Accordingly, in one
  • the speed of the command and / or the follower robot is reduced on the basis of a prediction of a speed, in particular a current absolute target speed, of the corresponding follower robot, wherein the prognosis in a development at one or more past speeds, In particular, absolute target or actual speeds, this follower robot based.
  • Speed (s) are taken as a basis.
  • a predicted speed is referred to herein as a forecast (this speed).
  • this speed the speed of the guidance and / or of the follower robot or on the basis of a comparison, in particular quotients, the predetermined limitation of the speed of the respective follower robot and his
  • the speed of the leader and / or follower robot (s) is additionally (also) based on a user-specified one
  • Speed reduction reduced especially on the basis of the stricter or greater speed reduction. This can be in one embodiment
  • the speed reduction provided by the user is limited in such a way that the speed of the command or follower robot is at most reduced or at least not increased, in particular even if the predetermined limitation of the speed of the following robot alone would permit a higher speed.
  • the speed of the command and / or the follower robot or filtered is reduced filtered, in particular by the fact that a reduction factor for the speed over several past control clocks, in particular IPO clocks, is filtered. In this way can be beneficial fluctuations in the
  • the method comprises one or more of the following steps: Predicting a speed, in particular a current and / or absolute or relative and / or setpoint or actual speed, of one or more follow-on robots, in particular based on one or more
  • Speed reduction in particular in the form of a user-defined reduction factor, of the guide robot, in particular by multiplying a previous reduction factor of the guide robot with the respective one
  • a Reduzier Determining, in particular filtering, a Reduzier compositions, in particular a so-called override (factor), (one or the speed) of at least one follower robot based on at least one or the determined adaptation factor of the follower robot, a past Reduzier compositions the follower robot and / or a user-specified speed reduction .
  • factor override
  • a system in particular hardware and / or software, in particular program technology, is set up to carry out a method described here and / or has:
  • Speed limit of this follower robot in particular such that it is smaller than the monitored speed limit
  • a means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules.
  • the CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or
  • a storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media.
  • the program may be arranged to be capable of embodying the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thereby control the robotic association.
  • one or more steps of the method are wholly or partially automated and / or during operation of the robotic association, in particular the execution of the predetermined, in particular stored, desired movements performed or carried out, in particular by the system whose means or the computer program.
  • controlling is understood to mean, in particular, also rules.
  • the speed of the command and / or the following robot or robot is reduced by multiplying a predetermined, in particular current and / or absolute or relative, target speed with the corresponding current reduction or override factor.
  • FIG. 3 shows a robotic bandage and system for controlling the robotic bandage according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a method for controlling the robot dressing according to FIG.
  • Fig. 1 shows a robot dressing with a guide robot 10 and a
  • the guide robot 10 leads a workpiece vertically upward, as indicated in Fig. 1 by a movement arrow v 10 .
  • the sequential robot 20 is or, as indicated in Fig. 1 by a movement arrow v 2 o , rei specified a target movement relative to a robot-fixed frame of reference of the guide robot 10 whose coordinate axes are exemplary in the plane of the workpiece or perpendicular for this are. Accordingly, the sequential robot 20 moves within the meaning of the present invention as a function of the guide robot 10.
  • a system for controlling this robotic assembly includes robot controllers 11, 21 and 31, respectively, for the robots 10, 20 and 30 communicating with each other, for example via a bus. It leads to a method explained below with reference to FIG. 2 for controlling the
  • a first step S10 the controllers 21, 31 forecast for the
  • Vp, n 2 XVn- 1 - Vn- 2 (1)
  • the actual speed of the previous control clocks can alternatively also be used.
  • the speeds can in each case in particular absolute Cartesian speeds of the TCPs or else
  • a step S20 the controllers 21, 31 respectively determine for the associated robot 20 or 30 an adaptation factor fak n on the basis of this predicted current setpoint speed v P , n and a predetermined one
  • a factor less than one may be chosen, typically a factor between about 0.7 and about 0.95.
  • the (predetermined limits of) the desired speeds or actual speeds may in each case in turn be in particular (predetermined limits of) the absolute (n) Cartesian (n) speeds of the TCP or also joint (angle) speeds of the corresponding robot.
  • controllers 21, 31 determine in a step S30 respectively for the
  • the user-defined override factor Ov reg can be set between 0 and 1 or 0 and 100%.
  • the controllers 21, 31 transmit the respective one in a step S40
  • Adjustment factor fak n to the controller 11 of the guide robot 10, reduce the target speed of the relative movement of the respective follower robot 20, 30, in particular a corresponding joint (angle) - or relative Cartesian setpoint speed, with or around the corresponding current override ( factor) Ov n, and then return to step S10 to obtain the above
  • the controller 11 receives in a step S100 the adaptation factors fak n , the sequence robots 20, 30 for the current control cycle.
  • a step S1 10 the controller 11 determines, in a manner known per se and therefore not further explained here, a reduction or override (factor) Ov M, n such that the absolute target speed of the guide robot 10 is below a monitored speed limit v max , o stays.
  • a reduction or override (factor) Ov M, n such that the absolute target speed of the guide robot 10 is below a monitored speed limit v max , o stays.
  • a reduction or override (factor) Ov reg can also be predefined or set for the guide robot 10 by a user.
  • the controller determines 1 1 on the basis of the adjustment factors fakn-i of the follow-up robots 20, 30 for the previous control clock n-1, the
  • Ov n min ⁇ Ov reg , Ov M , n , fak n-1, Ov n-2 ⁇ (4)
  • the term fak n-1 ⁇ Ov n- 2 summarizes the two products of the reduction factor Ov n-2 with the respective adaptation factor fak n- i of the sequence robots 20 and 30, respectively.
  • override factor Fact
  • Ov reg override factor
  • factor override
  • Ov M override
  • n for maintaining the monitored speed limit for the lead robot 10 and its corresponding to the adjustment factors fak n- 1 of the sequential robot 20, 30 adapted past Reduction or override (factor) Ov n-2 .
  • step S130 the controller 11 reduces the current absolute target speed of the guide robot 10, in particular its joint (angular) or absolute Cartesian set speed, with this current override factor Ov n, and then returns to step S100 to obtain the above
  • the speed of the relative movement of the corresponding follower robot and on the other - with a delay of a control clock also reduces the speed of the guide movement of the guide robot 10.
  • Robot Association 10, 20, 30 As explained above, in a modification it can equally well be a follower robot or slave of a (still) higher ranking one
  • Limitations v ma of the follower robots 20, 30 then act on the corresponding reduction of the speed of the robot 10, where appropriate, on the movement of such a higher ranking leadership robot.

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Roboterverbands mit einem Führungsroboter (10) und wenigstens einem mit dem Führungsroboter kooperierenden Folgeroboter (20,30), der sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegt, wobei die absolute Geschwindigkeit (v10) des Führungsroboters und/oder die absolute Geschwindigkeit (v20abs) Folgeroboters auf Basis einer vorgegebenen Begrenzung (vmax) reduziert wird, so dass eine zwischenseitige relative Geschwindigkeit (V20rel) nicht überschritten wird und somit keine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird.

Description

Beschreibung
Steuern eines Roboterverbands
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere ein
computerimplementiertes Verfahren, und ein System zum Steuern eines
Roboterverbands mit einem Führungsroboter und wenigstens einem Folgeroboter, der sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegt, sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur, insbesondere computergestützten,
Durchführung des Verfahrens.
Aus betriebsinterner Praxis ist bei Robotern eine Überwachung einer Ist- Geschwindigkeit bekannt, beispielsweise einer kartesischen Absolutgeschwindigkeit eines TCPs (tool center points).
Weiter ist es aus betriebsinterner Praxis bereits bekannt, eine Soll-Geschwindigkeit des Roboters auf Basis einer überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung derart zu reduzieren, dass die Ist-Geschwindigkeit diese überwachte
Geschwindigkeitsbegrenzung möglichst nicht verletzt, insbesondere, um so einen unerwünschten Stopp des Roboters infolge der (Auslösung der) Überwachung zu vermeiden.
Auf der anderen Seite ist es aus betriebsinterner Praxis auch bekannt, eine Soll- Bewegung eines Roboters relativ zu einem roboterfesten Bezugssystem eines anderen Roboters vorzugeben, so dass der eine Roboter sich in Abhängigkeit von dem anderen Roboter bewegt, beispielsweise, um - wie in Fig. 1 gezeigt - durch den einen Roboter auf einer von dem anderen Roboter bewegten Arbeitsfläche
Bearbeitungsvorgänge auszuführen oder dergleichen.
Dabei kann es aufgrund der Superposition der Relativbewegung des einen Roboters und der Führungsbewegung des anderen Roboters jedoch zu der vorstehend beschriebenen unerwünschten Auslösung der Überwachung der
Absolutgeschwindigkeit des einen Roboters kommen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb eines Roboterverbands mit einem Führungsroboter und wenigstens einem Folgeroboter, der sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegt, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 8 bis 10 stellen ein System, ein Computerprogramm bzw. ein
Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Roboterverband einen ersten Roboter, der nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als
Führungsroboter bezeichnet wird, und einen oder mehrere (zweiten, dritten usw.) weitere Roboter auf, die sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegen bzw. hierzu eingerichtet, insbesondere programmiert, sind, deren Soll-Bewegung
insbesondere in einer Weiterbildung (jeweils) relativ zu einem roboterfesten
Bezugssystem des Führungsroboters vorgegeben sind bzw. werden, und die daher nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Folgeroboter bezeichnet werden. Der Roboterverbund aus zwei oder mehreren einzelnen Robotern kann auch als Roboteranordnung bezeichnet werden.
In einer Weiterbildung kann der Führungsroboter ein Masterroboter sein, dessen Soll- Bewegung unabhängig von einer Bewegung anderer Roboter des Verbands
(vorgegeben) ist bzw. wird.
In einer anderen Weiterbildung kann der Führungsroboter seinerseits zugleich wiederum ein Folgeroboter sein, der sich in Abhängigkeit von einem anderen, (noch) höherrangigen Führungsroboter bewegt bzw. hierzu eingerichtet, insbesondere programmiert, ist, dessen Soll-Bewegung insbesondere relativ zu einem roboterfesten Bezugssystem eines anderen, (noch) höherrangigen Führungsroboters vorgegeben ist bzw. wird. Entsprechend kann in einer Weiterbildung umgekehrt ein Folgeroboter seinerseits ein Führungsroboter für andere, (noch) niederrangigere Folgeroboter sein, die sich in Abhängigkeit von diesem Führungsroboter bewegen bzw. hierzu
eingerichtet, insbesondere programmiert, sind, deren Soll-Bewegung insbesondere (jeweils) relativ zu einem roboterfesten Bezugssystem dieses Roboters vorgegeben sind bzw. werden. In einer Ausführung übermittelt der Führungsroboter bzw. seine Steuerung dem bzw. den Folgerobotern bzw. ihren Steuerungen Qeweils) seine Pose und/oder Bewegung, insbesondere seine aktuelle und/oder zukünftige Soll- und/oder Ist-Pose und/oder - Bewegung, bzw. ist hierzu eingerichtet, so dass diese sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter, insbesondere seiner Pose bzw. (Führungs)Bewegung bewegen (können), insbesondere auf Basis dieser Pose bzw. (Führungs)Bewegung und der relativ zu dem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebenen Soll- Bewegung ihre, insbesondere absolute, Soll-Pose und/oder -Bewegung ermitteln bzw. ihre vorgegebenen Relativbewegung ausführen können. Dabei kann eine relativ zu dem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebene Soll-Bewegung eines Folgeroboters insbesondere auch, wenigstens zeitweise, ein Stillstand sein bzw. der Folgeroboter dem Führungsroboter wenigstens zeitweise sozusagen starr folgen. In einer Ausführung führt der bzw. führen die
Folgeroboter im Betrieb des Roboterverbandes die relativ zu dem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebene(n) Bewegung(en) aus bzw.
bewegt bzw. bewegen sich in vorgegebener Weise abhängig von einer
(Führungs)Bewegung des Führungsroboters.
Ein oder mehrere Roboter des Roboterverbands weisen in einer Ausführung (jeweils) wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, Gelenke bzw.
(Bewegungs)Achsen und, insbesondere elektromotorische, Antriebe dieser Achsen auf. Roboter des Roboterverbands können insbesondere Industrie- und/oder
Knickarmroboter sein.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine Geschwindigkeit des Führungsroboters, insbesondere eine aktuelle und/oder absolute oder relative und/oder Soll- oder Ist-Geschwindigkeit des Führungsroboters, (bedarfsweise) auf Basis einer vorgegebenen Begrenzung einer Geschwindigkeit, insbesondere einer absoluten oder relativen und/oder Ist- oder Soll-Geschwindigkeit, wenigstens eines Folgeroboters, in einer Weiterbildung auf Basis vorgegebener Begrenzungen von Geschwindigkeiten, insbesondere absoluten oder relativen und/oder Ist- oder Soll- Geschwindigkeiten, von zwei oder mehr Folgerobotern des Roboterverbands, reduziert. Zusätzlich oder alternativ werden nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeit, insbesondere eine aktuelle und/oder relative oder absolute und/oder Soll- oder Ist-Geschwindigkeit, eines bzw. des Folgeroboters, in einer Weiterbildung Geschwindigkeiten, insbesondere aktuelle und/oder relative oder absolute und/oder Soll- oder Ist-Geschwindigkeiten, von zwei oder mehr
Folgerobotern des Roboterverbands, (jeweils) auf Basis einer bzw. der vorgegebenen Begrenzung einer bzw. der Geschwindigkeit, insbesondere einer bzw. der absoluten oder relativen und/oder Ist- oder Soll-Geschwindigkeit, des (jeweiligen) Folgeroboters reduziert. Dabei ist es möglich, dass die Reduktion der Geschwindigkeit eines
Folgeroboters aufgrund einer unmittelbaren Kommunikation zwischen diesem
Folgeroboter und einem weiteren Folgeroboter erfolgt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Reduktion der Geschwindigkeit eines Folgeroboters aufgrund einer mittelbaren Kommunikation zwischen diesem Folgeroboter und einem weiteren Folgeroboter erfolgt, wobei die mittelbare Kommunikation über den Führungsroboter stattfindet.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft die Wahrscheinlichkeit einer
unerwünschten Auslösung einer Überwachung einer Geschwindigkeit eines oder mehrerer Folgeroboter reduziert werden. Insbesondere kann die Auslösung der Sicherheitsüberwachung eines der im Roboterverbund enthaltenen Roboter vermieden werden, beispielsweise für den Fall, dass alle Roboter eine maximale Absolutgeschwindigkeit nicht überschreiten sollen, insbesondere bei der
Programmierung und beim Test des Programmablaufes bei welcher vorzugsweise eine Absolutgeschwindigkeit von etwa 250 mm/s nicht überschritten werden soll, um eine Verletzung von Menschen im Arbeitsraum eines der Roboter zu vermeiden. Eine oder mehrere hier genannte Geschwindigkeiten können jeweils insbesondere eine kartesische Geschwindigkeit einer roboterfesten Referenz, insbesondere des TCPs, des jeweiligen Roboters oder Komponenten dieser Geschwindigkeit umfassen, insbesondere sein.
Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere der hier genannten
Geschwindigkeiten jeweils insbesondere eine oder mehrere Gelenk- bzw.
Achsgeschwindigkeiten des jeweiligen Roboters umfassen, insbesondere sein. Eine aktuelle Geschwindigkeit kann insbesondere eine Geschwindigkeit in einem (aktuellen bzw. als nächstes auszuführenden) Regeltakt, insbesondere IPO-Takt, sein. Entsprechend kann eine zurückliegende Geschwindigkeit insbesondere eine
Geschwindigkeit in einem vorhergehenden Regeltakt, insbesondere IPO-Takt, sein, insbesondere eine Geschwindigkeit in einem unmittelbar vorhergehenden bzw.
zurückliegenden Takt oder auch in einem weiter vorhergehenden bzw.
zurückliegenden Takt.
Eine absolute bzw. Absolutgeschwindigkeit kann eine Geschwindigkeit einer
roboterfesten Referenz gegenüber einer, insbesondere ortsfesten, Umgebung des Roboter(verbande)s sein. Das heißt, dass die Absolutgeschwindigkeit auf Grundlage der Bewegung des TCPs im ortsfesten Koordinatensystem der Roboteranordnung bestimmbar ist.
Eine relative bzw. Relativgeschwindigkeit kann insbesondere eine Geschwindigkeit, insbesondere einer roboterfesten Referenz, eines Roboters, insbesondere
Folgeroboters, gegenüber bzw. relativ zu einer roboterfesten Referenz bzw. einem roboterfesten Bezugssystem eines anderen Roboters, insbesondere
Führungsroboters sein, insbesondere eine bzw. die Geschwindigkeit der relativ zu dem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebenen Soll- Bewegung des Folgeroboters bzw. der Bewegung des Folgeroboters relativ zu dem Führungsroboter. Das heißt, dass die Relativgeschwindigkeit auf Grundlage der Bewegung des TCPs des Folgeroboters im bezüglich des ortsfesten
Koordinatensystems der Roboteranordnung beweglichen Koordinatensystem des TCPs des Führungsroboters, insbesondere mit dem TCP des Führungsroboters als Ursprung, bestimmbar ist. Eine Gelenkgeschwindigkeit eines Roboters kann gleichermaßen eine absolute oder relative Geschwindigkeit im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Insbesondere kann eine relative Gelenkgeschwindigkeit eines Folgeroboters denjenigen Anteil der Gelenkgeschwindigkeit umfassen, insbesondere derjenige Anteil der
Gelenkgeschwindigkeit sein, der der relativ zu dem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebenen Soll-Bewegung entspricht. Eine Soll-Geschwindigkeit kann insbesondere eine kommandierte bzw. vorgegebene, insbesondere programmierte, Geschwindigkeit bzw. eine Geschwindigkeit sein, die der Roboter zu erreichen sucht, eine Ist-Geschwindigkeit insbesondere eine
tatsächliche, insbesondere erfasste, insbesondere gemessene, Geschwindigkeit des Roboters.
Unter einem bedarfsweisen Reduzieren wird vorliegend insbesondere ein Reduzieren bei Vorliegen bzw. Erfüllung einer Bedingung verstanden, insbesondere ein
Reduzieren jedenfalls oder nur dann, wenn andernfalls eine vorgegebene Begrenzung überschritten bzw. dies prognostiziert wird. In einer Ausführung wird insbesondere eine aktuelle absolute oder relative Soll- Geschwindigkeit des Führungsroboters und zusätzlich (jeweils) eine aktuelle relative Soll-Geschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit der relativ zu dem roboterfesten
Bezugssystem des Führungsroboters vorgegebenen Soll-Bewegung des bzw. der Folgeroboter (bedarfsweise) auf Basis der vorgegebenen Begrenzung(en) der absoluten Soll-Geschwindigkeit des bzw. der Folgeroboter reduziert.
Wird nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeit, insbesondere eine aktuelle absolute oder relative Soll-Geschwindigkeit, des
Führungsroboters - wenigstens bedarfsweise - auf Basis vorgegebener Begrenzungen von Geschwindigkeiten, insbesondere absoluten Ist-Geschwindigkeiten, von zwei oder mehr Folgerobotern des Roboterverbands, reduziert, so wird in einer
Weiterbildung die Geschwindigkeit des Führungsroboters auf die kleinste
Geschwindigkeit von den Geschwindigkeiten reduziert, die sich auf Basis der jeweiligen vorgegebenen Begrenzungen der Geschwindigkeit der einzelnen
Folgeroboter ergeben, beispielsweise dadurch, dass ein hier beschriebenes Verfahren jeweils paarweise für den Führungsroboter und einen der Folgeroboter durchgeführt und dann die größte dabei ermittelte Reduzierung für den Führungsroboter
durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird eine Reduzierung der Geschwindigkeit(en) auf Grundlage des kleinsten Redukionsfaktor, wobei der Reduktionsfaktor größer als null ist und kleiner gleich 1. In einer Ausführung ist bzw. wird eine bzw. die (vorgegebene) Begrenzung einer
Geschwindigkeit eines Folgeroboters in Abhängigkeit von einer, insbesondere sicher und/oder durch ein Sicherheitsmittel, überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung dieses Folgeroboters, insbesondere variabel bzw. einstellbar, vorgebbar bzw.
vorgegeben, insbesondere derart, dass sie, insbesondere stets, kleiner als die überwachte Geschwindigkeitsbegrenzung selber ist. In einer Weiterbildung kann die vorgegebene Begrenzung linear von der überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung abhängen, insbesondere gleich einem Produkt aus der überwachten
Geschwindigkeitsbegrenzung und einem Sicherheitsfaktor sein, der bevorzugt zwischen etwa 0,7 und etwa 0,95 liegt, weiter bevorzugt zwischen etwa 0,75 und etwa 0,9 liegt und insbesondere etwa 0,8 beträgt. Entsprechend beträgt in einer
Ausführung die vorgegebene Begrenzung wenigstens 70% und/oder höchstens 95% einer, insbesondere sicher und/oder durch ein Sicherheitsmittel, überwachten
Geschwindigkeitsbegrenzung.
Hierdurch kann, insbesondere trotz bzw. auch unter Berücksichtigung von
Approximationsfehlern oder dergleichen, die überwachte
Geschwindigkeitsbegrenzung vorteilhaft relativ zuverlässig eingehalten bzw. die Wahrscheinlichkeit einer Auslösung der Überwachung dieser
Geschwindigkeitsbegrenzung reduziert werden.
In einer Ausführung wird die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter auf Basis einer Prognose einer Geschwindigkeit, insbesondere einer aktuellen absoluten Soll-Geschwindigkeit, des entsprechenden Folgeroboters reduziert, wobei die Prognose in einer Weiterbildung auf einer oder mehreren zurückliegenden Geschwindigkeiten, insbesondere absoluten Soll- oder Ist- Geschwindigkeiten, dieses Folgeroboters basiert.
Wie einleitend erläutert, ergibt sich eine absolute Geschwindigkeit eines
Folgeroboters durch Superposition seiner Relativ- und der Absolutbewegung des
Führungsroboters. Daher kann die Bestimmung einer absoluten Geschwindigkeit des Folgeroboters schwierig sein. Durch eine Prognose auf Basis zurückliegender bzw. vorangegangener Geschwindigkeiten kann vorteilhaft insbesondere eine absolute Geschwindigkeit eines Folgeroboters abgeschätzt und der Reduzierung der
Geschwindigkeit(en) zugrunde gelegt werden. Eine prognostizierte Geschwindigkeit wird vorliegend auch als Prognose (dieser Geschwindigkeit) bezeichnet. In einer Weiterbildung wird die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter auf Basis eines Vergleichs, insbesondere Quotienten, der vorgegebenen Begrenzung der Geschwindigkeit des jeweiligen Folgeroboters und seiner
prognostizierten Geschwindigkeit reduziert, insbesondere auf Basis eines von der vorgegebenen Begrenzung der Geschwindigkeit des jeweiligen Folgeroboters und seiner prognostizierten Geschwindigkeit, insbesondere linear, abhängigen
Anpassungsfaktors.
In einer Ausführung wird die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter zusätzlich (auch) auf Basis einer benutzervorgegebenen
Geschwindigkeitsreduzierung reduziert, insbesondere auf Basis der strikteren bzw. größeren Geschwindigkeitsreduzierung. Hierdurch kann in einer Ausführung
zusätzlich (auch) eine benutzervorgegebene Geschwindigkeitsreduzierung
eingehalten werden, insbesondere selbst dann, wenn die vorgegebene Begrenzung der Geschwindigkeit des bzw. der Folgeroboter alleine eine höhere Geschwindigkeit zulassen würde.
In einer Weiterbildung ist die benutzervorgegebene Geschwindigkeitsreduzierung derart limitiert, dass die Geschwindigkeit des Führungs- bzw. Folgeroboters allenfalls reduziert bzw. jedenfalls nicht erhöht wird, insbesondere selbst dann, wenn die vorgegebene Begrenzung der Geschwindigkeit des bzw. der Folgeroboter alleine eine höhere Geschwindigkeit zulassen würde.
In einer Ausführung wird die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter gefiltert reduziert, insbesondere dadurch, dass ein Reduzierfaktor für die Geschwindigkeit über mehrere zurückliegende Regeltakte, insbesondere IPO-Takte, gefiltert wird. Auf diese Weise können vorteilhaft Schwankungen in der
Geschwindigkeit reduziert werden.
In einer Ausführung umfasst das Verfahren einen oder mehrere der folgenden Schritte: - Prognostizieren einer Geschwindigkeit, insbesondere einer aktuellen und/oder absoluten oder relativen und/oder Soll- oder Ist-Geschwindigkeit, eines oder mehrerer Folgeroboter, insbesondere auf Basis einer oder mehrerer
zurückliegender Geschwindigkeiten, insbesondere absoluten oder relativen und/oder Ist- oder Soll-Geschwindigkeiten, des Geweiligen) Folgeroboters, insbesondere durch, insbesondere lineare, Approximation bzw. Extrapolation; Ermitteln eines Anpassungsfaktors eines oder mehrerer Folgeroboter auf Basis einer bzw. der, insbesondere prognostizierten, Geschwindigkeit und/oder einer bzw. der vorgegebenen Begrenzung einer Geschwindigkeit des jeweiligen
Folgeroboters, insbesondere in Abhängigkeit von einem Quotienten aus der vorgegebenen Begrenzung und der, insbesondere prognostizierten,
Geschwindigkeit;
Ermitteln, insbesondere Filtern, eines Reduzierfaktors, insbesondere eines sogenannten Override(faktor)s, (einer bzw. der Geschwindigkeit) des
Führungsroboters auf Basis eines bzw. des ermittelten Anpassungsfaktors eines oder mehrerer Folgeroboter, eines zurückliegenden Reduzierfaktors des
Führungsroboters und/oder einer benutzervorgegebenen
Geschwindigkeitsreduzierung, insbesondere in Form eines benutzervorgegebenen Reduzierfaktors, des Führungsroboters, insbesondere durch Multiplikation eines zurückliegenden Reduzierfaktors des Führungsroboters mit dem jeweiligen
Anpassungsfaktor und/oder Auswahl des stärksten bzw. striktesten
Reduzierfaktors;
Ermitteln, insbesondere Filtern, eines Reduzierfaktors, insbesondere eines sogenannten Override(faktor)s, (einer bzw. der Geschwindigkeit) wenigstens eines Folgeroboters auf Basis wenigstens eines bzw. des ermittelten Anpassungsfaktors des Folgeroboters, eines zurückliegenden Reduzierfaktors des Folgeroboters und/oder einer benutzervorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierung,
insbesondere in Form eines benutzervorgegebenen Reduzierfaktors, des
Folgeroboters, insbesondere durch Multiplikation eines zurückliegenden
Reduzierfaktors des Folgeroboters mit dem Anpassungsfaktor und/oder Auswahl des kleinsten Reduzierfaktors, wobei der Reduzierfaktor größer als null und kleiner gleich eins ist; und/oder
Übermitteln eines bzw. des Anpassungsfaktors eines oder mehrerer Folgeroboter an eine Steuerung des Führungsroboters, so dass diese dessen Reduzierfaktor auf Basis dieser ermittelten Anpassungsfaktoren ermitteln kann. Nach einer Ausführung ist ein System, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:
Mittel zum Reduzieren einer bzw. der Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter(s) auf Basis einer bzw. der vorgegebenen Begrenzung einer Geschwindigkeit des (jeweiligen) Folgeroboters, insbesondere zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Führungsroboters auf Basis der vorgegebenen Begrenzungen von Geschwindigkeiten von wenigstens zwei Folgerobotern; und/oder
Mittel zum Vorgeben der Begrenzung einer Geschwindigkeit wenigstens eines Folgeroboters in Abhängigkeit von einer bzw. der überwachten
Geschwindigkeitsbegrenzung dieses Folgeroboters, insbesondere derart, dass sie kleiner als die überwachte Geschwindigkeitsbegrenzung ist; und/oder
Mittel zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis einer bzw. der, insbesondere auf wenigstens einer zurückliegenden Geschwindigkeit des Folgeroboters basierenden, Prognose einer Geschwindigkeit des wenigstens einen Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters zusätzlich auf Basis einer bzw. der benutzervorgegebenen
Geschwindigkeitsreduzierung; und/oder
Mittel zum gefilterten Reduzieren der Soll-Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Prognostizieren einer bzw. der Geschwindigkeit wenigstens eines
Folgeroboters, insbesondere auf Basis wenigstens einer zurückliegenden
Geschwindigkeit dieses Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Ermitteln eines bzw. des Anpassungsfaktors wenigstens eines
Folgeroboters auf Basis einer bzw. der, insbesondere prognostizierten,
Geschwindigkeit und/oder einer bzw. der vorgegebenen Begrenzung einer
Geschwindigkeit des Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Ermitteln, insbesondere Filtern, eines bzw. des Reduzierfaktors des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis wenigstens eines bzw. des ermittelten Anpassungsfaktors, eines bzw. des zurückliegenden Reduzierfaktors und/oder einer bzw. der benutzervorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierung;
und/oder Mittel zum Übermitteln eines bzw. des Anpassungsfaktors wenigstens eines
Folgeroboters an eine bzw. die Steuerung des Führungsroboters.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder
Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit den Roboterverband steuern kann.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere Schritte des Verfahrens ganz oder teilweise automatisiert und/oder während des Betriebs des Roboterverbandes, insbesondere der Ausführung der vorgegebenen, insbesondere gespeicherten, Soll- Bewegungen, aus- bzw. durchgeführt, insbesondere durch das System, dessen Mittel bzw. das Computerprogramm.
Unter einem Steuern wird vorliegend insbesondere auch ein Regeln verstanden.
In einer Ausführung wird die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder des bzw. der Folgeroboter durch Multiplikation einer vorgegebenen, insbesondere aktuellen und/oder absoluten oder relativen, Soll-Geschwindigkeit mit dem entsprechenden aktuellen Reduzier- bzw. Overridefaktor reduziert.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert,: Fig einen Roboterverband und ein System zum Steuern des Roboterverbands nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig 2 ein Verfahren zum Steuern des Roboterverbands nach einer
Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Roboterverband mit einem Führungsroboter 10 und einem
Folgeroboter 20. Ein weiterer Folgeroboter 30 ist nur teilweise und gestrichelt angedeutet.
Der Führungsroboter 10 führt ein Werkstück vertikal nach oben, wie in Fig. 1 durch einen Bewegungspfeil v10 angedeutet.
Für den Folgeroboter 20 ist bzw. wird, wie in Fig. 1 durch einen Bewegungspfeil v2o,rei angedeutet, eine Soll-Bewegung relativ zu einem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters 10 vorgegeben, dessen Koordinatenachsen exemplarisch in der Ebene des Werkstücks liegen bzw. senkrecht hierzu sind. Dementsprechend bewegt sich der Folgeroboter 20 im Sinne der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem Führungsroboter 10.
Somit ergibt sich die Absolutgeschwindigkeit des Folgeroboters 20, wie in Fig. 1 durch einen Bewegungspfeil v2o,abs angedeutet, durch Superposition der
Absolutgeschwindigkeit des Führungsroboters 10 und der Bewegung des
Folgeroboters 20 relativ hierzu. Gleiches gilt analog für den weiteren Folgeroboter 30.
Ein System zum Steuern dieses Roboterverbandes nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst Robotersteuerungen 1 1 , 21 bzw. 31 für die Roboter 10, 20 bzw. 30, die miteinander, beispielsweise über einen Bus, kommunizieren. Es führt ein nachfolgend anhand Fig. 2 erläutertes Verfahren zum Steuern des
Roboterverbands nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung durch.
In einem ersten Schritt S10 prognostizieren die Steuerungen 21 , 31 für den
zugehörigen Folgeroboter 20 bzw. 30 jeweils eine aktuelle Soll-Geschwindigkeit vP n für den aktuellen Regeltakt n auf Basis der unmittelbar zurückliegenden Ist- Geschwindigkeit vn-i und der dieser vorhergehenden Soll-Geschwindigkeit vn-2 der beiden vorhergehenden Regeltakte n-1 und n-2 durch die lineare Extrapolation
Vp,n = 2 X Vn-1 - Vn-2 (1)
Statt der Soll-Geschwindigkeit kann alternativ auch die Ist-Geschindigkeit der vorigen Regeltakte verwendet werden. Dabei können die Geschwindigkeiten jeweils insbesondere absolute kartesische Geschwindigkeiten des TCPs oder auch
Gelenk(winkel)geschwindigkeiten des entsprechenden Roboters sein.
Anschließend ermitteln die Steuerungen 21 , 31 in einem Schritt S20 jeweils für den zugehörigen Roboter 20 bzw. 30 einen Anpassungsfaktor fakn auf Basis dieser prognostizierten aktuellen Soll-Geschwindigkeit vP,n und einer vorgegebenen
Begrenzung vmax einer Soll-Geschwindigkeit oder Ist-Geschwindigkeit des
Folgeroboters, die sich durch Multiplikation einer überwachten
Geschwindigkeitsbegrenzung vmax 0 mit einem Sicherheitsfaktor von beispielsweise 0,8 ergibt, gemäß: fakn = Vmax/Vp,n = (0,8 x vmax, o)/vPln (2)
Als Sicherheitsfaktor kann alternativ ein Faktor kleiner eins gewählt werden, typischerweise ein Faktor zwischen etwa 0,7 und etwa 0,95. Dabei können die (vorgegebenen Begrenzungen der) Soll-Geschwindigkeiten oder Ist- Geschwindigkeiten jeweils entsprechend wiederum insbesondere (vorgegebenen Begrenzungen der) absolute(n) kartesische(n) Geschwindigkeiten des TCPs oder auch Gelenk(winkel)geschwindigkeiten des entsprechenden Roboters sein.
Dann ermitteln die Steuerungen 21 , 31 in einem Schritt S30 jeweils für den
zugehörigen Roboter 20 bzw. 30 einen aktuellen Reduzierfaktor in Form eines sogenannten Override(faktor)s Ovn für den aktuellen Regeltakt auf Basis dieses Anpassungsfaktors fakn, eines zurückliegenden Reduzier- bzw. Override(faktor)s Ovn- ! für den vorhergehenden Regeltakt n-1 und einer benutzervorgegebenen
Geschwindigkeitsreduzierung in Form eines benutzervorgegebenen Override(faktor)s Ovreg gemäß: Ovn = min{Ovreg, fakn x Ovn-i} (3)
Der benutzervorgegebene Overridefaktor Ovreg kann zwischen 0 und 1 bzw. 0 und 100% vorgegeben werden.
Durch die Minimumnorm min{ }, die den kleinsten Wert liefert, wird somit jeweils höchstens ein Overridefaktor Ovn = 1 bzw. 100% ermittelt. Entsprechend führt auch eine Unterschreitung der vorgegebenen Begrenzung vmax durch die prognostizierte Soll-Geschwindigkeit vP n nicht zu einer Erhöhung des Override(faktor)s Ovn.
Durch die Multiplikation des zurückliegenden Reduzier- bzw. Override(faktor)s Ovn-i mit dem aktuellen Anpassungsfaktor fakn wird der bisherige Override(faktor) entsprechend der Prognose der Soll-Geschwindigkeit und dem Vergleich dieser mit der überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung vmax, o bzw. vorgegebenen Begrenzung vmax aktualisiert bzw. angepasst, so dass sich eine adaptive Anpassung der
Overridefaktoren der Folgeroboter 20, 30 ergibt.
Die Steuerungen 21 , 31 übermitteln in einem Schritt S40 den jeweiligen
Anpassungsfaktor fakn an die Steuerung 11 des Führungsroboters 10, reduzieren die Soll-Geschwindigkeit der Relativbewegung des jeweiligen Folgeroboters 20, 30, insbesondere eine entsprechende Gelenk(winkel)- oder relative kartesische Soll- Geschwindigkeit, mit dem bzw. um den entsprechenden aktuellen Override(faktor) Ovn und kehren anschließend zum Schritt S10 zurück, um die vorstehend
beschriebene Abfolge S10 - S40 für den nächsten Regeltakt erneut durchzuführen.
Die Steuerung 1 1 erhält in einem Schritt S100 die Anpassungsfaktoren fakn, der Folgeroboter 20, 30 für den aktuellen Regeltakt.
In einem Schritt S1 10 ermittelt die Steuerung 1 1 in an sich bekannter und daher hier nicht weiter erläuterten Weise einen Reduzier- bzw. Override(faktor) OvM, n derart, dass die absolute Soll-Geschwindigkeit des Führungsroboters 10 unter einer überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung vmax, o bleibt.
Zusätzlich kann auch für den Führungsroboter 10 wiederum durch einen Benutzer ein Reduzier- bzw. Override(faktor) Ovreg vorgegeben sein bzw. werden. In einem Schritt S120 ermittelt die Steuerung 1 1 auf Basis der Anpassungsfaktoren fakn-i der Folgeroboter 20, 30 für den vorhergehenden Regeltakt n-1 , des
zurückliegenden Reduzier- bzw. Override(faktor)s Ovn-2 des Führungsroboters 10 für den vorvorhergehenden Regeltakt n-2, des benutzervorgegebenen Reduzier- bzw. Override(faktor)s Ovreg und des Reduzier- bzw. Override(faktor)s OvM, n für den
Führungsroboter 10 den Reduzier- bzw. Override(faktor) Ovn des Führungsroboters 10 für den aktuellen Regeltakt gemäß:
Ovn = min{Ovreg, OvM, n, fakn-1 χ Ovn-2} (4)
Dabei bezeichnet der Term fakn-1 χ Ovn-2 zusammenfassend die beiden Produkte des Reduzierfaktors Ovn-2 mit dem jeweiligen Anpassungsfaktor fakn-i der Folgeroboter 20 bzw. 30.
Damit ergibt sich für den Führungsroboter 10 der aktuelle Reduzier- bzw.
Override(faktor) Ovn als kleinster Wert von dem für den Führungsroboter 10
benutzervorgegebenen Reduzier- bzw. Override(faktor) Ovreg, dem Reduzier- bzw. Override(faktor) OvM, n zur Einhaltung der überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung für den Führungsroboter 10 sowie seinem entsprechend der Anpassungsfaktoren fakn- 1 der Folgeroboter 20, 30 adaptierten zurückliegenden Reduzier- bzw. Override(faktor) Ovn-2.
In einem Schritt S130 reduziert die Steuerung 11 die aktuelle absolute Soll- Geschwindigkeit des Führungsroboters 10, insbesondere dessen Gelenk(winkel)- oder absolute kartesische Soll-Geschwindigkeit, mit diesem aktuellen Overridefaktor Ovn und kehrt anschließend zum Schritt S100 zurück, um die vorstehend
beschriebene Abfolge S100 - S 30 für den nächsten Regeltakt erneut durchzuführen.
Durch die bedarfsweise Reduzierung sowohl der Soll-Geschwindigkeiten der Folge- als auch des Führungsroboters kann so die Wahrscheinlichkeit, dass die Folgeroboter 20, 30 eine Überwachung ihrer kartesischen oder Gelenk(winkel)-Ist- Geschwindigkeiten auslösen, vorteilhaft reduziert werden.
Dabei wird durch den Anpassungsfaktor fakn jeweils zum Einen die Geschwindigkeit der Relativbewegung des entsprechenden Folgeroboters und zum Anderen - mit einer Verzögerung von einem Regeltakt (vgl. fakn-1) auch die Geschwindigkeit der Führungsbewegung des Führungsroboters 10 reduziert.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. So ist der Führungsroboter 10 im Ausführungsbeispiel ein Masterroboter des
Roboterverbands 10, 20, 30. Wie vorstehend erläutert, kann er in einer Abwandlung gleichermaßen ein Folgeroboter bzw. Slave eines (noch) höherrangigen
Führungsroboters sein, wobei dann seine Geschwindigkeit wie vorstehend für die Folgeroboter 20, 30 erläutert reduziert werden kann. Die vorgegebenen
Begrenzungen vma der Folgeroboter 20, 30 wirken dann über die entsprechende Reduzierung der Geschwindigkeit des Roboters 10 gegebenenfalls auch auf die Bewegung eines solchen noch höherrangigen Führungsroboters.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten
Merkmalskombinationen ergibt.
Bezugszeichenliste
10 Führungsroboter
20, 30 Folgeroboter
1 1 , 21 , 31 (Roboter)Steuerung (System, Mittel)
v10 vorgegebene absolute Führungsbewegung/-geschwindigkeit des Führungsroboters
20, rei vorgegebene Relativbewegung/-geschwindigkeit
des Folgeroboters 20
v2o, abs absolute Bewegung/Geschwindigkeit des Folgeroboters 20 fakn Anpassungsfaktor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern eines Roboterverbands mit einem Führungsroboter (10) und wenigstens einem Folgeroboter (20, 30), der sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegt, wobei eine Geschwindigkeit des Führungs- und/oder Folgeroboters auf Basis einer vorgegebenen Begrenzung (vmax) einer
Geschwindigkeit des Folgeroboters reduziert wird (S40, S130).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterverband wenigstens zwei Folgeroboter (20, 30) aufweist, deren Soll-Bewegungen jeweils relativ zu einem roboterfesten Bezugssystem des Führungsroboters vorgegeben sind, wobei die Geschwindigkeit des Führungsroboters auf Basis vorgegebener Begrenzungen (vmax) von Geschwindigkeiten dieser Folgeroboter reduziert wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (vmax) einer Geschwindigkeit wenigstens eines Folgeroboters in Abhängigkeit von einer überwachten Geschwindigkeitsbegrenzung (vmax, o) dieses Folgeroboters vorgebbar ist, insbesondere derart, dass sie kleiner als die überwachte Geschwindigkeitsbegrenzung ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis einer, insbesondere auf wenigstens einer zurückliegenden
Geschwindigkeit (vn-i , vn-2) des Folgeroboters basierenden, Prognose (vP n) einer Geschwindigkeit des wenigstens einen Folgeroboters reduziert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters zusätzlich auf Basis einer benutzervorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierung (Ovreg) reduziert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters gefiltert reduziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen der Schritte:
Prognostizieren (S10) einer Geschwindigkeit (vP,n) wenigstens eines Folgeroboters, insbesondere auf Basis wenigstens einer zurückliegenden Geschwindigkeit (vn-i , vn-2) dieses Folgeroboters;
Ermitteln (S20) eines Anpassungsfaktors (fakn) wenigstens eines Folgeroboters auf Basis einer, insbesondere prognostizierten, Geschwindigkeit (vP,n) und/oder einer vorgegebenen Begrenzung (vmax) einer Geschwindigkeit des Folgeroboters; Ermitteln (S30, S120), insbesondere Filtern, eines Reduzierfaktors (Ovn) des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis wenigstens eines ermittelten Anpassungsfaktors (fakn), eines zurückliegenden Reduzierfaktors (Ovn- 1 , Ovn-2) und/oder einer benutzervorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierung (Ovreg); und/oder
Übermitteln (S40) eines Anpassungsfaktors (fakn) wenigstens eines Folgeroboters an eine Steuerung (1 1) des Führungsroboters.
8. Anordnung enthaltend zumindest zwei Steuerungen (1 1 , 21 , 31 ) zum Steuern
eines Roboterverbands mit einem Führungsroboter (10) und wenigstens einem Folgeroboter (20, 30), der sich in Abhängigkeit von dem Führungsroboter bewegt, wobei die Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:
Mittel zum Reduzieren einer Geschwindigkeit des Führungs- und/oder
Folgeroboters auf Basis einer vorgegebenen Begrenzung (vmax) einer
Geschwindigkeit des Folgeroboters, insbesondere zum Reduzieren der
Geschwindigkeit des Führungsroboters auf Basis vorgegebener Begrenzungen (vmax) von Geschwindigkeiten von wenigstens zwei Folgerobotern; und/oder
Mittel zum Vorgeben der Begrenzung (vmax) einer Geschwindigkeit wenigstens eines Folgeroboters in Abhängigkeit von einer überwachten
Geschwindigkeitsbegrenzung (vmax, o) dieses Folgeroboters, insbesondere derart, dass sie kleiner als die überwachte Geschwindigkeitsbegrenzung ist; und/oder Mittel zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis einer, insbesondere auf wenigstens einer
zurückliegenden Geschwindigkeit (vn-i , vn-2) des Folgeroboters basierenden, Prognose (vP,n) einer Geschwindigkeit des wenigstens einen Folgeroboters;
und/oder Mittel zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters zusätzlich auf Basis einer benutzervorgegebenen
Geschwindigkeitsreduzierung (Ovreg); und/oder
Mittel zum gefilterten Reduzieren der Soll-Geschwindigkeit des Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Prognostizieren einer Geschwindigkeit (vP n) wenigstens eines
Folgeroboters, insbesondere auf Basis wenigstens einer zurückliegenden
Geschwindigkeit (vn-i , vn-2) dieses Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Ermitteln eines Anpassungsfaktors (fakn) wenigstens eines
Folgeroboters auf Basis einer, insbesondere prognostizierten, Geschwindigkeit (vp,n) und/oder einer vorgegebenen Begrenzung (vmax) einer Geschwindigkeit des Folgeroboters; und/oder
Mittel zum Ermitteln, insbesondere Filtern, eines Reduzierfaktors (Ovn) des
Führungs- und/oder wenigstens eines Folgeroboters auf Basis wenigstens eines ermittelten Anpassungsfaktors (fakn), eines zurückliegenden Reduzierfaktors (Ovn- 1 , Ovn-2) und/oder einer benutzervorgegebenen Geschwindigkeitsreduzierung (Ovreg); und/oder
Mittel zum Übermitteln eines Anpassungsfaktors (fakn) wenigstens eines
Folgeroboters an eine Steuerung (1 1 ) des Führungsroboters.
9. Computerprogramm, welches sofern es auf zumindest einer Steuerung (1 1 , 12, 13) zum Steuern eines Roboterverbands geladen ist und ausgeführt wird, zur
Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
10. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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