WO2024022895A1 - Decoupled teleoperation - Google Patents

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WO2024022895A1
WO2024022895A1 PCT/EP2023/069915 EP2023069915W WO2024022895A1 WO 2024022895 A1 WO2024022895 A1 WO 2024022895A1 EP 2023069915 W EP2023069915 W EP 2023069915W WO 2024022895 A1 WO2024022895 A1 WO 2024022895A1
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WO
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master system
slave
master
control data
rotation
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Application number
PCT/EP2023/069915
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German (de)
French (fr)
Inventor
Juan David Munoz Osorio
Original Assignee
Kuka Deutschland Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1689—Teleoperation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40146—Telepresence, teletaction, sensor feedback from slave to operator
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40184—Compliant teleoperation, operator controls motion, system controls contact, force
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40195—Tele-operation, computer assisted manual operation

Definitions

  • the present invention relates to a method for teleoperation of a slave system, in particular a robot, a robot, and a computer program or computer program product.
  • haptic feedback allows the human to feel what the robot is "touching" and thus perform the task correctly.
  • devices usually robots
  • Force Dimension offers the possibility of controlling a robot in 6 Cartesian coordinates (3 translational and 3 rotational coordinates), with force feedback only possible in the translational coordinates, or the Sigma device, which also provides force feedback in 6 Cartesian coordinates.
  • Teleoperation devices master robots
  • slave robot sends a desired position to the controlled robot (slave robot)
  • the slave robot sends the external forces back to the master robot.
  • the movement of the slave robot is then limited to the work space of the master robot if the movement is to be one to one (1 cm movement in the space of the master robot corresponds to 1 cm in the space of the slave robot). This means that movement is very limited in small master robots.
  • techniques such as scaling position control, clutch control, speed control or a bubble technique are known.
  • the object of the present invention is therefore to address the problems of the prior art in embodiments, in particular to improve and/or in particular to provide an improved control for teleoperation.
  • a slave system can work in translational and rotational coordinates, in particular is configured to do so.
  • Claims 12, 13 represent a system, in particular a robot, or
  • a method for teleoperating a slave system has a step with acquiring control data of a master system, wherein in one embodiment the control data of the master system describes at least one parameter of a control, in particular a value of a coupling state, which in particular is “coupled” or “not coupled”. “ includes.
  • the method includes detecting a relative change in position of the master system based on the control data of the Master system. In one embodiment, the method includes detecting a relative rotation of the master system based on the control data of the master system.
  • the method includes determining a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative position change of the master system based on the control data of the master system.
  • a scaling factor is equal to 1, less than 1 and/or greater than 1, in particular depending on a size ratio of slave system to master.
  • the method includes determining a rotation of the slave system based on scaling the relative rotation of the master system.
  • the method includes determining a position of the slave system based on the relative change in position of the master system.
  • the method includes controlling the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
  • a method for teleoperation of a slave system with rotation and/or translation, in particular with rotation and/or translation can be provided.
  • a master system is a haptic input device that is set up to record translations and rotations in all spatial directions, in particular (all) six degrees of freedom.
  • a slave system in particular a slave robot, in particular a working area of the slave system, to be expanded, in particular in comparison with a system based on (pure) scaling position control or on (pure) bubble technology , both in translational movements and in rotational movements.
  • relative position change should preferably be understood as a change in position in the master system, in particular according to the following equation:
  • R O m represents the rotation between the world coordinate system of the slave system and that of the master system.
  • a desired rotation of the slave system is represented in particular as a rotation matrix 0,s R ds , in particular to the slave system. System sent, especially to control the slave system.
  • relative rotation should preferably be understood as the relative rotation of the master system, which is further recorded in particular according to the following equation, in particular with appropriate acquired control data, in particular a “not coupled” coupling state: where on the left side the initial coordinate system of the master system is indicated when the control data is “uncoupled” or “decoupled”, in particular when the coupling state described by the control data changes to “not coupled”, and is derived from the initial world coordinate system of the master system and the current position of the master system when the control data is in a “not coupled” state, in particular when the coupling state described by the control data changes to “not coupled”.
  • the angle can be scaled by a scaling factor s 0 for the rotation and in one embodiment, in particular subsequently, a rotation matrix can be obtained back:
  • the subindex i2c indicates that the rotation matrix is a relative rotation from the original to the current pose of the master system.
  • the desired rotation matrix of the slave system can subsequently be determined or is determined, in particular according to:
  • a telecontrol in particular a teleoperation for a slave system, can be realized in this way, which extends a scaling control and a coupling method in such a way that the telecontrol functions in six degrees of freedom and in particular in different coordinate systems.
  • a method for teleoperation of a slave system in particular the method described above is expanded by the method described below.
  • the method includes detecting a position of the master system in relation to a virtual spherical volume, in particular based on the control data of the master system.
  • the method further comprises determining an (additional) speed based on the detected position of the master system in relation to the virtual spherical volume.
  • the velocity can be calculated at the position level by changing the position of the sphere center. where 0,m X cen m is initialized with a zero vector. This calculation is performed in one embodiment only if the end effector of the master system is outside the virtual spherical volume, otherwise, especially in the case that the current position of the master system is inside the virtual spherical volume, °' m X cen m not changed.
  • the method includes controlling the slave system based on the determined speed.
  • the method further comprises detecting a rotation of the master system in relation to a limit rotation 0 max and determining a rotation speed based on the detected rotation of the master system in relation to the limit rotation 0 max .
  • a user in particular by including the coupling state, a user can advantageously be given the opportunity to set the center of the virtual spherical volume on the master system side according to his wishes change, in particular this allows a position of the slave system to be reached more quickly, especially in the working area of the slave system.
  • the velocity is limited by k v (D - R ⁇ ), assuming k v as the gain factor and R as the radius of the virtual spherical volume, are constant, the variable affecting the velocity is D, and D has in a maximum, which depends on the working range of the master system.
  • a speed in one embodiment can only be increased or additionally increased to the extent that a maximum distance of the master system from the virtual spherical volume is possible.
  • the maximum speed is given by the distance from the boundary of the master's working area to the edge of the spherical volume.
  • a speed of the slave system can advantageously be additionally (further) increased, in particular a movement, a process or the like of the slave system can be carried out more quickly using the method described herein than in particular with systems of the prior art.
  • a user in particular can achieve even higher speeds by allowing larger movements in a direction outside the virtual spherical volume.
  • a rotation of the "center" in the rotation space is determined or calculated for speed control; in other words, in one embodiment, a rotation, in particular about an axis, of the master system is detected in relation to a predetermined rotation angle, in particular a predetermined rotation angle 0 max , in particular based on the control data of the master system, in particular if a coupling state has the value “decoupled”.
  • the direction r, in particular the direction r of the rotation is given in one embodiment by the direction of the relative movement on the master system side, while the distance D, which is particularly analogous to the speed control of the position, is given by the angle 0.
  • one can Speed control of the rotation can be carried out analogously to speed control of the position, in particular with the following equations:
  • °' m Ri2&.,m getRotationMatrix(— °' m u cm , 0 A ) where 0 max corresponds to the radius R of the virtual spherical volume of the speed control in the position case.
  • 0,m R i2cenim is initialized in one execution with an identity matrix of 3x3. In one embodiment, in particular analogous to the position, this calculation is only carried out if the master system or the end effector coordinate system of the master system is outside the "sphere" (although geometrically speaking it is not a sphere).
  • The, in particular predetermined, limit for the activation of the speed control of the rotation is given in one embodiment by 0 mnx , that is, if in particular 0 > 0 mnx is or applies, the master system, in particular the end effector of the master system, is considered to be outside the Rotating "ball" is considered, otherwise 0,m R i2cen:m is not changed, especially if 0 ⁇ 0 mnx is or applies.
  • the (slave (overall) system) equations are changed in such a way that the new rotation is included: 9 sc 9 S o
  • the method includes overlaying the (various) speed controls of the slave system.
  • the method can be implemented in one embodiment
  • the method includes determining a force feedback from the slave system to the master system.
  • This force is made up of two components: the contact force and the virtual spring force f sp outside the ball:
  • the contact force f c can either be measured directly by an external force/torque sensor on the slave system side, estimated by force and/or torque sensors in the joints and/or actuators of the system, or as a virtual force taking into account a position error of the slave system can be calculated.
  • the calculation of f sp is designed so that it lies in the correct coordinate system and gives a user feedback, in particular intuitive feedback, that is, in one embodiment the force feedback is designed such that it can show a user in which direction the master system should be moved to return to the virtual spherical volume, have a velocity of zero and/or have a rotation velocity of zero. Further In one embodiment, greater force feedback, particularly when the master system is outside the virtual spherical volume, can indicate to a user a higher speed on the slave system side.
  • the translational part of the force that comes from a position of the master system outside the virtual spherical volume with the subindex [] t is given by: and is particularly applied when the position of the master system is outside the virtual spherical volume.
  • the rotational component of the force denoted by the subindex [] r, is given by: and is particularly applied when (0 > 0 max ,).
  • determining a force feedback can further include determining a damping component, in particular with: where k d is the damping parameter.
  • the system or its means includes means for detecting control data of a master system, means for detecting a relative change in position of the master system based on the control data of the master system, means for detecting a relative rotation of the master system based the control data of the master system, means for determining a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative change in position of the master system based on the control data of the master system, means for determining a rotation of the slave system based on the scaling of the relative rotation of the master system, means for determining a position of the slave system based on the relative change in position of the master system; and/or means for controlling the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
  • the master system is a haptic input device, in particular a haptic input device with force feedback, in particular a haptic input device with force feedback and damping, in particular damping of the force feedback.
  • haptic input device should preferably be understood as an input device that is similar in implementation to the slave system, in particular is a reduced version of the slave system, or an input device that is configured to perform translational and rotational movements , in particular manipulation, to record or detect, in particular has means for detecting the same, which are configured to represent a force feedback.
  • the haptic input device or the input has a virtual and/or physical button, switch or the like, in particular the input or the haptic input device comprises a virtual and/or physical button, switch or the like, in particular for changing and/or or determining or setting a coupling state.
  • this makes it possible for at least one work step to be carried out with a teleoperated robot, instead of just in a simulated environment, by improving the physical behavior of the system by, in particular, adding a damping force.
  • the system has a slave system and is in particular connected to it in data communication, in particular wirelessly or wired.
  • the slave system is a robot; in particular, in one embodiment, the slave system comprises at least one robot.
  • the slave system has a camera, in particular a camera on the end effector of the slave system, in particular the robot.
  • the system in particular the master system, more particularly the haptic device or the master robot, is controlled via a force controller, whereby the desired force f dm can be sent directly into the Cartesian space.
  • the master system comprises a controller, which is set up in particular to convert these Cartesian force(s) into torques, which, in particular directly, are applied to actuators, in particular to motors, of the slave system, in particular of the slave robot works.
  • the control of the slave system in particular of the slave robot, comprises a position controller in which the at least one joint position, in particular all joint positions of the slave robot, are calculated from a desired Cartesian position, in particular from X ds .
  • the conversion from the Cartesian to the joint position can be carried out in one embodiment using any methods of inverse kinematics and/or speed-based control approaches, which in particular also take redundancy into account.
  • the desired Cartesian position can alternatively or additionally be mapped to joint moments of the slave system, in particular of the slave robot, with the aid of an impedance control. This invention is in an execution independent of the control method used to control the slave system, especially the slave robot.
  • a system and/or a means in the sense of the present invention can be designed in terms of hardware and/or software technology, in particular at least one processing unit, in particular a microprocessor unit, preferably connected to a memory and/or bus system with data or signals, in particular digital processing unit ( CPU), graphics card (GPU) or the like, and/or one or more programs or program modules.
  • the processing unit can be designed to process commands that are implemented as a program stored in a memory system, to detect input signals from a data bus and/or to deliver output signals to a data bus.
  • a storage system can have one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid-state and/or other non-volatile media.
  • the program can be designed in such a way that it embodies or is capable of executing the methods described here, so that the processing unit can carry out the steps of such methods and thus in particular operate or operate the slave system, more particularly the slave system designed as a machine. can monitor.
  • a computer program product can have, in particular, a storage medium, in particular a computer-readable and/or non-transitory storage medium, for storing a program or instructions or with a program or with instructions stored thereon.
  • executing this program or these instructions by a system or a controller causes the system or the controller, in particular the computer or computers, to implement a method described here or to carry out one or more of its steps, or the program or the instructions are set up for this purpose.
  • one or more, in particular all, steps of the method are carried out completely or partially automatically, in particular by the control or its means.
  • the system has at least one robot, in particular a slave robot.
  • Fig. 1 a method according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 a system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a method 100 with the steps of acquiring S10 of control data of a master system, the control data of the master system describing at least one parameter of a controller, acquiring S20 of a relative change in position of the master system based on the control data of the master system, Detecting S30 a relative rotation of the master system based on the control data of the master system; Determining S40 a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative position change of the master system based on the control data of the master system; Determine S50 a rotation of the slave system based on the scaling of the relative rotation of the master system; Determine S60 a position of the slave system based on the relative change in position of the master system; and controlling S70 of the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
  • Figure 2 shows a system 10, the system having a master system 20 and a slave system 30, which are connected to one another in data communication, here for example by means of wireless data communication.
  • the master system 20 has corresponding means 40 which are set up to carry out at least one step of the method of Figure 1.

Abstract

A method for teleoperation of a slave system, comprising detecting control data of a master system, wherein the control data of the master system describe at least one parameter of a control system; detecting a relative change in position of the master system on the basis of the control data of the master system; detecting a relative rotation of the master system on the basis of the control data of the master system; determining scaling of the relative rotation and/or scaling of the relative change in position of the master system on the basis of the control data of the master system; determining a rotation of the slave system on the basis of the scaling of the relative rotation of the master system; determining a position of the slave system on the basis of the relative change in position of the master system; and controlling the slave system on the basis of the determined rotation and the determined position of the slave system.

Description

Beschreibung Description
Kopplungsloser Telebetrieb Coupling-free teleoperation
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für einen Telebetrieb eines Slave- Systems, insbesondere eines Roboters, einen Roboter, sowie ein Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt. The present invention relates to a method for teleoperation of a slave system, in particular a robot, a robot, and a computer program or computer program product.
In den letzten Jahren haben sich Robotersysteme so entwickelt, dass sie in der Lage sind, komplexe Aufgaben zu erfüllen. Der Roboter verwendet in der Regel externe Sensoren, die ihm helfen, Objekte in der Umgebung zu erkennen und zu manipulieren. Allerdings sind die Technologien noch weit davon entfernt, alle Aufgaben zu automatisieren, weshalb die Hilfe des Menschen erforderlich ist. So sind beispielsweise Bildverarbeitungssysteme noch immer nicht in der Lage, transparente Objekte mit einem hohen Prozentsatz an Zuverlässigkeit zu erkennen. Daher sind kollaborative Aufgaben ein aktuelles Thema der Forschung. Diese Art von Aufgaben impliziert jedoch nicht immer den Menschen neben dem Roboter, entweder weil die Normen und Protokolle es nicht zulassen oder aus Gründen der Bequemlichkeit für den Menschen. Für diese Fälle ist die Teleoperation ideal. Der Mensch kann den Roboter mit Hilfe eines Kamerasystems manipulieren und Aufgaben wie Entnahme und Platzierung oder sogar komplexere Aufgaben wie Operationen durchführen. Visuelles Feedback reicht in vielen Fällen nicht aus, um eine Aufgabe zu erfüllen, ohne z. B. den Roboter oder ein zu manipulierendes Objekt zu beschädigen. Durch die Hinzufügung von haptischem Feedback kann der Mensch fühlen, was der Roboter "berührt" und so die Aufgabe richtig ausführen. Auf dem Markt werden verschiedene Geräte (in der Regel Roboter) angeboten, mit denen ein Roboter ferngesteuert werden kann und die über eine Kraftrückmeldung verfügen. So bietet z.B. das haptische Gerät Omega der Firma Force Dimension die Möglichkeit, einen Roboter in 6 kartesischen Koordinaten (3 Translations- und 3 Rotationskoordinaten) zu steuern, wobei eine Kraftrückmeldung nur in den Translationskoordinaten möglich ist, oder das Gerät Sigma, das zusätzlich eine Kraftrückmeldung in 6 kartesischen Koordinaten bietet. In recent years, robotic systems have developed to be able to perform complex tasks. The robot usually uses external sensors that help it detect and manipulate objects in the environment. However, technologies are still far from automating all tasks, which is why human help is required. For example, image processing systems are still unable to recognize transparent objects with a high percentage of reliability. Therefore, collaborative tasks are a current research topic. However, this type of tasks does not always involve the human next to the robot, either because the standards and protocols do not allow it or for reasons of convenience for the human. Teleoperation is ideal for these cases. Humans can manipulate the robot using a camera system and perform tasks such as removal and placement or even more complex tasks such as surgeries. In many cases, visual feedback is not enough to complete a task without, for example, B. damaging the robot or an object to be manipulated. The addition of haptic feedback allows the human to feel what the robot is "touching" and thus perform the task correctly. There are various devices (usually robots) available on the market that can be used to remotely control a robot and have force feedback. For example, the Omega haptic device from Force Dimension offers the possibility of controlling a robot in 6 Cartesian coordinates (3 translational and 3 rotational coordinates), with force feedback only possible in the translational coordinates, or the Sigma device, which also provides force feedback in 6 Cartesian coordinates.
Aus dem Stand der Technik sind Teleoperationsgeräte (Master-Roboter) bekannt, die eine gewünschte Position an den kontrollierten Roboter (Slave-Roboter) senden, und der Slave-Roboter sendet die externen Kräfte an den Master-Roboter zurück. Die Bewegung des Slave-Roboters ist dann auf den Arbeitsraum des Master-Roboters beschränkt, wenn die Bewegung eins zu eins sein soll (1 cm Bewegung im Raum des Master-Roboters entspricht 1 cm im Raum des Slave-Roboters). Dies bedeutet, dass die Bewegung bei kleinen Master-Robotern sehr begrenzt ist. Um den Raum, in dem der Roboter-Slave arbeiten kann, zu erweitern, sind Techniken wie eine skalierende Positionssteuerung, eine Kupplungssteuerung, eine Geschwindigkeitsteuerung oder eine Blasen-Technik (englisch: „bubble technique“) bekannt. Teleoperation devices (master robots) are known from the prior art, which send a desired position to the controlled robot (slave robot), and the slave robot sends the external forces back to the master robot. The movement of the slave robot is then limited to the work space of the master robot if the movement is to be one to one (1 cm movement in the space of the master robot corresponds to 1 cm in the space of the slave robot). This means that movement is very limited in small master robots. To expand the space in which the robot slave can work, techniques such as scaling position control, clutch control, speed control or a bubble technique are known.
Diese weisen aber je nach Anwendungsfall Probleme auf, die die Steuerung des Roboters, insbesondere räumlich oder in der Feinpositionierung, einschränken, eine Aufgabenlösung verlangsamen oder nicht intuitiv sind. However, depending on the application, these have problems that limit the control of the robot, especially spatially or in fine positioning, slow down task solving or are not intuitive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher in Ausführungen die Probleme des Stands der Technik anzugehen, insbesondere zu verbessern und/oder insbesondere eine verbesserte Steuerung für einen Telebetrieb bereitzustellen. The object of the present invention is therefore to address the problems of the prior art in embodiments, in particular to improve and/or in particular to provide an improved control for teleoperation.
In einigen Ausführungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass ein Slave- System in Translations- und Rotationskoordinaten arbeiten kann, insbesondere dazu konfiguriert ist. In some embodiments, it is the object of the present invention that a slave system can work in translational and rotational coordinates, in particular is configured to do so.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 12, 13 stellen ein System, insbesondere einen Roboter, bzw. This task is solved by a method with the features of claim 1. Claims 12, 13 represent a system, in particular a robot, or
Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Computer program or computer program product for carrying out a method described here under protection. The subclaims relate to advantageous further training.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für einen Tele-Betrieb eines Slave-Systems bereitgestellt. Das Verfahren weist in einer Ausführung einen Schritt mit Erfassen von Steuerungsdaten eines Master-Systems auf, wobei die Steuerungsdaten des Master-Systems in einer Ausführung wenigstens einen Parameter einer Steuerung beschreiben, insbesondere einen Wert eines Kopplungszustands, der insbesondere „gekoppelt“ oder „nicht gekoppelt“ umfasst. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Erfassen einer relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems auf. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Erfassen einer relativen Rotation des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems auf. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Skalierung der relativen Rotation und/oder einer Skalierung der relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems auf. In einer Ausführungsform ist ein Skalierungsfaktor gleich 1 , kleiner als 1 und/oder größer als 1 , insbesondere abhängig von einem Größenverhältnis von slave-System zu Master. System. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Rotation des Slave-Systems basierend auf der Skalierung der relativen Rotation des Master-Systems auf. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Ermitteln einer Position des Slave-Systems basierend auf der relativen Positionsänderung des Master-Systems. In einer Ausführungsform weist das Verfahren ein Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Rotation und der ermittelten Position des Slave-Systems auf. According to one embodiment of the present invention, a method for teleoperating a slave system is provided. In one embodiment, the method has a step with acquiring control data of a master system, wherein in one embodiment the control data of the master system describes at least one parameter of a control, in particular a value of a coupling state, which in particular is “coupled” or “not coupled”. “ includes. In one embodiment, the method includes detecting a relative change in position of the master system based on the control data of the Master system. In one embodiment, the method includes detecting a relative rotation of the master system based on the control data of the master system. In one embodiment, the method includes determining a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative position change of the master system based on the control data of the master system. In one embodiment, a scaling factor is equal to 1, less than 1 and/or greater than 1, in particular depending on a size ratio of slave system to master. System. In one embodiment, the method includes determining a rotation of the slave system based on scaling the relative rotation of the master system. In one embodiment, the method includes determining a position of the slave system based on the relative change in position of the master system. In one embodiment, the method includes controlling the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
Vorteilhafterweise kann hierdurch in einer Ausführungsform ein Verfahren für einen Telebetrieb eines Slave-Systems mit Rotation und/oder Translation, insbesondere mit Rotation und/oder Translation, bereitgestellt werden. Advantageously, in one embodiment, a method for teleoperation of a slave system with rotation and/or translation, in particular with rotation and/or translation, can be provided.
In einer Ausführung ist ein Master-System ein haptisches Eingabegerät, dass dazu eingerichtet ist Translationen und Rotationen in allen Raumrichtungen, insbesondere (alle) sechs Freiheitsgrade, zu erfassen. In one embodiment, a master system is a haptic input device that is set up to record translations and rotations in all spatial directions, in particular (all) six degrees of freedom.
Vorteilhafterweise kann hierdurch ermöglicht werden, dass ein Slave-System, insbesondere ein Slave-Roboter, insbesondere ein Arbeitsbereich des Slave-Systems erweitert werden kann, insbesondere im Vergleich mit einem auf (rein) skalierender Positionssteuerung oder auf (reiner) Blasen-Technik basierendem System, sowohl bei translatorischen Bewegungen als auch bei rotatorischen Bewegungen. This advantageously makes it possible for a slave system, in particular a slave robot, in particular a working area of the slave system, to be expanded, in particular in comparison with a system based on (pure) scaling position control or on (pure) bubble technology , both in translational movements and in rotational movements.
Der Begriff „relative Positionsänderung“ wie hierin verwendet soll vorzugsweise als Positionsänderung im Master-System verstanden werden, die insbesondere nach folgender Gleichung: The term “relative position change” as used herein should preferably be understood as a change in position in the master system, in particular according to the following equation:
0,S y _ 0>S p / 0,171 y _ O Hl ■ 0,S y -d,s ^Q,m \ C)m ^im,s auf ein Slave-System übertragen werden soll bzw. wird, wobei °’sXini s die Ausgangposition des Slave-Systems ist, , 0,mXc m die aktuelle Position des Master- Systems, °’mXini m die initiale Position des Master-Systems, s eine Skalierung darstellt und 0,sXd s die (gewünschte) Soll-Position darstellt. o,sRO m stellt dabei die Drehung zwischen dem Weltkoordinatensystem des Slave-Systems und dem des Master- System dar. Eine gewünschte Rotation des Slave-Systems wird in Ausführungen insbesondere als Rotationsmatrix 0,sRd s dargestellt, insbesondere an das Slave- System gesendet, insbesondere zum Steuern des Slave-Systems. 0,S y _ 0> S p / 0.171 y _ O Hl ■ 0,S y -d,s ^Q,m \ C) m ^im,s should or will be transferred to a slave system, where °' s X ini s is the starting position of the slave system, , 0,m X cm is the current position of the master system, ° ' m of the master system, s represents a scaling and 0,s X ds represents the (desired) target position. o,s R O m represents the rotation between the world coordinate system of the slave system and that of the master system. A desired rotation of the slave system is represented in particular as a rotation matrix 0,s R ds , in particular to the slave system. System sent, especially to control the slave system.
Der Begriff „relative Rotation“ wie hierin verwendet soll vorzugsweise als relative Rotation des Master-Systems verstanden werden, die insbesondere bei entsprechenden erfassten Steuerungsdaten, insbesondere einem „nicht gekoppelt“ Kopplungszustand, weiter insbesondere nach folgender Gleichung erfasst wird:
Figure imgf000006_0001
wobei auf der linken Seite das Anfangskoordinatensystem des Master-Systems bei einem „nicht gekoppelten“ bzw. „entkoppelten“ Zustand der Steuerungsdaten, insbesondere bei einer Änderung des von den Steuerungsdaten beschrieben Kopplungszustand zu „nicht gekoppelt“, angegeben ist und sich aus dem initialen Weltkoordinatensystem des Master-Systems und der aktuellen Position des Master- Systems bei einem „nicht gekoppelt“ Zustand der Steuerungsdaten, insbesondere bei einer Änderung des von den Steuerungsdaten beschrieben Kopplungszustand zu „nicht gekoppelt“, zusammensetzt. The term “relative rotation” as used herein should preferably be understood as the relative rotation of the master system, which is further recorded in particular according to the following equation, in particular with appropriate acquired control data, in particular a “not coupled” coupling state:
Figure imgf000006_0001
where on the left side the initial coordinate system of the master system is indicated when the control data is “uncoupled” or “decoupled”, in particular when the coupling state described by the control data changes to “not coupled”, and is derived from the initial world coordinate system of the master system and the current position of the master system when the control data is in a “not coupled” state, in particular when the coupling state described by the control data changes to “not coupled”.
Um den Skalierungsfaktor in die Rotation bzw. Drehung einzubeziehen, wird in einer Ausführung die Rotationsmatrix in eine Achsen-Winkel-Darstellung umgewandelt: ini’muC:m, e = getAxisAngle
Figure imgf000006_0002
wobei ini,muc m, 0 die Achse bzw. der Winkel ist. Mit dieser Darstellung kann in einer Ausführung der Winkel durch einen Skalierungsfaktor s0 für die Drehung skalieren und in einer Ausführung, insbesondere anschließend, eine Rotationsmatrix zurückerhalten werden:
Figure imgf000007_0001
In order to include the scaling factor in the rotation, in one embodiment the rotation matrix is converted into an axis-angle representation: i ni ' m u C:m , e = getAxisAngle
Figure imgf000006_0002
where ini,m u cm , 0 is the axis or angle. With this representation, in one embodiment the angle can be scaled by a scaling factor s 0 for the rotation and in one embodiment, in particular subsequently, a rotation matrix can be obtained back:
Figure imgf000007_0001
°’SRi2c,m = getRotationMatrix
Figure imgf000007_0002
°' SR i2c,m = getRotationMatrix
Figure imgf000007_0002
Der Subindex i2c zeigt an, dass es sich bei der Rotationsmatrix um eine relative Rotation von der ursprünglichen zur aktuellen Pose des Master-Systems handelt. In einer Ausführung kann nachfolgend die gewünschte Rotationsmatrix des Slave- Systems ermittelt werden bzw. wird diese ermittelt, insbesondere nach:
Figure imgf000007_0003
The subindex i2c indicates that the rotation matrix is a relative rotation from the original to the current pose of the master system. In one embodiment, the desired rotation matrix of the slave system can subsequently be determined or is determined, in particular according to:
Figure imgf000007_0003
Vorteilhafterweise kann hierdurch eine Tele-Steuerung, insbesondere eine Telebetrieb für ein Slave-System realisiert werden, das eine Skalierungssteuerung und eine Kupplungsmethode derart erweitert, dass die Tele-Steuerung in sechs Freiheitsgraden und insbesondere in verschiedenen Koordinatensystemen funktioniert. Advantageously, a telecontrol, in particular a teleoperation for a slave system, can be realized in this way, which extends a scaling control and a coupling method in such a way that the telecontrol functions in six degrees of freedom and in particular in different coordinate systems.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für einen Telebetrieb eines Slave-Systems bereitgestellt, insbesondere das oben beschriebene Verfahren um das nachfolgend beschriebene Verfahren erweitert. In einer Ausführung weist das Verfahren ein Erfassen einer Position des Master-Systems in Relation zu einem virtuellen Kugelvolumen auf, insbesondere basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems. In einer Ausführung weist das Verfahren ferner ein Ermitteln einer (zusätzlichen) Geschwindigkeit basierend auf der erfassten Position des Master- Systems in Relation zu dem virtuellen Kugelvolumen. In one embodiment of the present invention, a method for teleoperation of a slave system is provided, in particular the method described above is expanded by the method described below. In one embodiment, the method includes detecting a position of the master system in relation to a virtual spherical volume, in particular based on the control data of the master system. In one embodiment, the method further comprises determining an (additional) speed based on the detected position of the master system in relation to the virtual spherical volume.
In einer Ausführung hängt die Geschwindigkeit, insbesondere nach der folgenden Formel Xd s = (xc m - Xini m)kv davon ab, wie weit entfernt die (aktuelle) Position des Master-Systems von seiner Ausgangsposition ist, außerhalb des virtuellen Kugelvolumens, insbesondere in Abhängigkeit von einem Abstand der aktuellen Position des Master-Systems von einer Oberfläche des virtuellen Kugelvolumens. In one embodiment , the speed, in particular according to the following formula X ds = (x cm - especially depending on a distance from the current position of the master system from a surface of the virtual spherical volume.
In einer Ausführung kann die Geschwindigkeit auf Positionsebene berechnet werden, indem die Position des Kugelzentrums geändert wird.
Figure imgf000008_0001
wobei 0,mXcen m mit einem Nullvektor initialisiert wird. Diese Berechnung wird in einer Ausführung nur durchgeführt, wenn sich der Endeffektor des Master-Systems außerhalb des virteullen Kugelvolumens befindet, ansonsten, insbesondere in dem Fall, dass die aktuelle Position des Master-Systems innerhalb des virtuellen Kugelvolumens ist, wird °’mXcen m nicht verändert. Die (gewünschte) Soll-Position des Slave-Systems wird in einer Ausführung ermittelt, indem der Mittelpunkt des virtuellen Kugelvolumens in °’sXdiS = °’sR0,m
Figure imgf000008_0002
- °’mXini:m)s + °’sXini,s eingesetzt wird:
Figure imgf000008_0003
In one embodiment, the velocity can be calculated at the position level by changing the position of the sphere center.
Figure imgf000008_0001
where 0,m X cen m is initialized with a zero vector. This calculation is performed in one embodiment only if the end effector of the master system is outside the virtual spherical volume, otherwise, especially in the case that the current position of the master system is inside the virtual spherical volume, °' m X cen m not changed. The (desired) target position of the slave system is determined in one embodiment by setting the center of the virtual spherical volume in °' s X diS = °' s R 0 , m
Figure imgf000008_0002
- °' m X ini:m )s + °' s X ini , s is inserted:
Figure imgf000008_0003
In einer Ausführung weist das Verfahren ein Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Geschwindigkeit auf. In one embodiment, the method includes controlling the slave system based on the determined speed.
In einer Ausführung weist das Verfahren ferner ein Erfassen einer Rotation des Master-Systems in Relation zu einer Grenzrotation 0max und ein Ermitteln einer Rotationsgeschwindigkeit basierend auf der erfassten Rotation des Master-Systems in Relation zu der Grenzrotation 0max auf. In one embodiment, the method further comprises detecting a rotation of the master system in relation to a limit rotation 0 max and determining a rotation speed based on the detected rotation of the master system in relation to the limit rotation 0 max .
In einer Ausführung wird 0,mXcen m auf einen Nullvektor gesetzt, basierend auf den Steuerungsdaten, insbesondere wenn der Kopplungszustand „entkoppelt“ entspricht oder als „entkoppelt“ erfasst wurde. In einer Ausführung kann hierdurch vorteilhafterweise, insbesondere durch die Einbeziehung des Kopplungszustands, einem Nutzer vorteilhafterweise die Möglichkeit gegeben werden, den Mittelpunkt des virtuellen Kugelvolumens auf der Master-Systemseite nach seinen Wünschen zu verändern, insbesondere kann hierdurch eine Position des Slave-Systems schnell(er) erreicht werden, insbesondere im Arbeitsbereich des Slave-Systems . In one implementation, 0, m In one embodiment, in particular by including the coupling state, a user can advantageously be given the opportunity to set the center of the virtual spherical volume on the master system side according to his wishes change, in particular this allows a position of the slave system to be reached more quickly, especially in the working area of the slave system.
In einer Ausführung ist die Geschwindigkeit begrenzt durch kv(D - R~) unter der Annahme, dass kv als Verstärkungsfaktor und R als Radius des virtuellen Kugelvolumens, konstant sind, ist die Variable, die die Geschwindigkeit beeinflusst D, und D hat in einer Ausführung ein Maximum, das vom Arbeitsbereich des Master- Systems abhängt. In anderen Worten kann eine Geschwindigkeit in einer Ausführung nur soweit erhöht werden bzw. zusätzlich gesteigert werden, wie eine maximale Entfernung des Master-Systems vom virtuellen Kugelvolumen möglich ist. Die maximale Geschwindigkeit ist in einer Ausführung gegeben durch den Abstand von der Grenze des Arbeitsbereichs des Masters zum Rand des Kugelvolumens. Durch die Positionierung des Kugelvolumenzentrums beispielsweise an einer Grenze des Arbeitsbereichs bzw. Arbeitsraums des Master-Systems, vergrößert sich dieser Abstand zur Arbeitsraumgrenze auf der anderen Seite. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhafterweise eine Geschwindigkeit des Slave-Systems zusätzlich (weiter) erhöht, insbesondere eine Bewegung, ein Prozess oder dergleichen des Slave-Systems mittels hierin beschriebenen Verfahrens schnell(er) durchgeführt werden, als insbesondere mit Systemen des Stands der Technik. In anderen Worten kann in einer Ausführung durch die Verlagerung des Kugelmittelpunkts, insbesondere ein Nutzer, noch höhere Geschwindigkeiten erreichen, indem größere Bewegungen in eine Richtung außerhalb des virtuellen Kugelvolumens zugelassen werden. In one embodiment, the velocity is limited by k v (D - R~), assuming k v as the gain factor and R as the radius of the virtual spherical volume, are constant, the variable affecting the velocity is D, and D has in a maximum, which depends on the working range of the master system. In other words, a speed in one embodiment can only be increased or additionally increased to the extent that a maximum distance of the master system from the virtual spherical volume is possible. In one embodiment, the maximum speed is given by the distance from the boundary of the master's working area to the edge of the spherical volume. By positioning the spherical volume center, for example at a boundary of the work area or work space of the master system, this distance to the work space boundary on the other side increases. In this way, in one embodiment, a speed of the slave system can advantageously be additionally (further) increased, in particular a movement, a process or the like of the slave system can be carried out more quickly using the method described herein than in particular with systems of the prior art. In other words, in one embodiment, by displacing the center of the sphere, a user in particular can achieve even higher speeds by allowing larger movements in a direction outside the virtual spherical volume.
In einer Ausführung wird für eine Geschwindigkeitssteuerung eine Drehung des "Zentrums" im Rotationsraum ermittelt bzw. berechnet, in anderen Worten wird in einer Ausführung eine Rotation, insbesondere um eine Achse, des Master-Systems erfasst, in Relation zu einem vorbestimmten Rotationswinkel, insbesondere einem vorbestimmten Rotationswinkel 0max, insbesondere basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, insbesondere wenn ein Kopplungszustand den Wert „entkoppelt“ aufweist. Die Richtung r, insbesondere die Richtung r der Rotation, ist in einer Ausführung durch die Richtung der relativen Bewegung auf der Master-Systemseite gegeben, während der insbesondere zur Geschwindigkeitssteuerung der Position analoge Abstand D durch den Wnkel 0 gegeben ist. In andere Worten kann in einer Ausführung eine Geschwindigkeitssteuerung der Rotation analog zur einer Geschwindigkeitssteuerung der Position ausgeführt werden, insbesondere mit den folgenden Gleichungen:
Figure imgf000010_0001
In one embodiment, a rotation of the "center" in the rotation space is determined or calculated for speed control; in other words, in one embodiment, a rotation, in particular about an axis, of the master system is detected in relation to a predetermined rotation angle, in particular a predetermined rotation angle 0 max , in particular based on the control data of the master system, in particular if a coupling state has the value “decoupled”. The direction r, in particular the direction r of the rotation, is given in one embodiment by the direction of the relative movement on the master system side, while the distance D, which is particularly analogous to the speed control of the position, is given by the angle 0. In other words, in one embodiment one can Speed control of the rotation can be carried out analogously to speed control of the position, in particular with the following equations:
Figure imgf000010_0001
0& kvo(^ 9 @max 0& k vo (^ 9 @max
°’mRi2&.,m = getRotationMatrix(— °’muc m, 0A)
Figure imgf000010_0002
wobei 0max dem Radius R des virtuellen Kugelvolumens der Geschwindigkeitssteuerung im Positionsfall entspricht. 0,mRi2cenim wird in einer Ausführung mit einer Identitätsmatrix von 3x3 initialisiert. In einer Ausführung wird insbesondere analog wie bei der Position diese Berechnung nur durchgeführt, wenn sich das Master-System bzw. das Endeffektor-Koordinatensystem des Mastersystems außerhalb der "Kugel" befindet (obwohl es sich geometrisch gesehen nicht um eine Kugel handelt). Die, insbesondere vorbestimmte, Grenze für die Aktivierung der Geschwindigkeitssteuerung der Rotation ist in einer Ausführung gegeben durch 0mnx d. h., wenn insbesondere 0 > 0mnx ist bzw. gilt, wird das Master-System, insbesondere der Endeffektor des Master-Systems als außerhalb der Rotations- "Kugel" befindlich betrachtet, andernfalls wird 0,mRi2cen:m nicht verändert, insbesondere dann wenn 0 < 0mnx ist bzw. gilt. °' m Ri2&.,m = getRotationMatrix(— °' m u cm , 0 A )
Figure imgf000010_0002
where 0 max corresponds to the radius R of the virtual spherical volume of the speed control in the position case. 0,m R i2cenim is initialized in one execution with an identity matrix of 3x3. In one embodiment, in particular analogous to the position, this calculation is only carried out if the master system or the end effector coordinate system of the master system is outside the "sphere" (although geometrically speaking it is not a sphere). The, in particular predetermined, limit for the activation of the speed control of the rotation is given in one embodiment by 0 mnx , that is, if in particular 0 > 0 mnx is or applies, the master system, in particular the end effector of the master system, is considered to be outside the Rotating "ball" is considered, otherwise 0,m R i2cen:m is not changed, especially if 0 < 0 mnx is or applies.
In einer Ausführung werden zur Berechnung der gewünschten Drehung des Slave- Systems die (Slave-(Gesamt)system-)Gleichungen derart geändert, dass die neue Drehung mit einbezogen wird:
Figure imgf000010_0003
9 sc 9 So
Figure imgf000011_0001
In one embodiment, to calculate the desired rotation of the slave system, the (slave (overall) system) equations are changed in such a way that the new rotation is included:
Figure imgf000010_0003
9 sc 9 S o
Figure imgf000011_0001
In einer Ausführung umfasst das Verfahren das Überlagern des (verschiedenen) Geschwindigkeits-Steuerns des Slave-Systems. In one embodiment, the method includes overlaying the (various) speed controls of the slave system.
In anderen Worten kann in einer Ausführung das Verfahren In other words, the method can be implemented in one embodiment
In einer Ausführung weist das Verfahren ein Ermitteln einer Kraftrückkopplung vom Slave-System auf das Master-System auf. In one embodiment, the method includes determining a force feedback from the slave system to the master system.
Diese Kraft setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: der Kontaktkraft und der virtuellen Federkraft fsp außerhalb der Kugel:
Figure imgf000011_0002
This force is made up of two components: the contact force and the virtual spring force f sp outside the ball:
Figure imgf000011_0002
Die Kontaktkraft fc kann in einer Ausführung entweder direkt von einem externen Kraft-/Drehmomentsensor Slave-Systemseitig gemessen, von Kraft- und/oder Drehmomentsensoren in den Gelenken und/oder Aktuatoren des Systems geschätzt oder als virtuelle Kraft unter Berücksichtigung eines Positionsfehlers des Slave- Systems berechnet werden. In one embodiment, the contact force f c can either be measured directly by an external force/torque sensor on the slave system side, estimated by force and/or torque sensors in the joints and/or actuators of the system, or as a virtual force taking into account a position error of the slave system can be calculated.
Im Rahmen dieser Beschreibung wird nicht erörtert, wie die Kraft fc berechnet wird oder welche Folgen die Verwendung einer der verschiedener Berechnungsmethoden hat, diese Berechnugnsmethoden sind vielmehr im Stand der Technik bekannt. This description does not discuss how the force f c is calculated or the consequences of using one of the various calculation methods; rather, these calculation methods are known in the art.
In einer Ausführung ist die Berechnung von fsp so ausgelegt, dass es im richtigen Koordinatensystem liegt und einem Nutzer eine, insbesondere intuitive, Rückmeldung gibt, d. h. dass die Kraftrückkopplung in einer Ausführung derart ausgelegt ist, dass sie einem Nutzer zeigen kann, in welche Richtung das Master-System bewegt werden sollte, um in das virtuelle Kugelvolumens zurückzukehren, eine Geschwindigkeit von Null zu haben und/oder eine Rotationsgeschwindigkeit von Null zu haben. Ferner kann in einer Ausführungsform eine größere Kraftrückkopplung, insbesondere wenn das Master-System außerhalb des virtuellen Kugelvolumens ist, einem Nutzer eine höhere Geschwindigkeit auf der Seite des Slave-Systems anzeigen. In one embodiment, the calculation of f sp is designed so that it lies in the correct coordinate system and gives a user feedback, in particular intuitive feedback, that is, in one embodiment the force feedback is designed such that it can show a user in which direction the master system should be moved to return to the virtual spherical volume, have a velocity of zero and/or have a rotation velocity of zero. Further In one embodiment, greater force feedback, particularly when the master system is outside the virtual spherical volume, can indicate to a user a higher speed on the slave system side.
In einer Ausführung ist der translatorische Teil der Kraft, die von einer Position des Master-Systems außerhalb des virtuellen Kugelvolumens ausgeht mit dem Subindex []t gegeben durch:
Figure imgf000012_0001
und wird insbesondere dann angewendet, wenn die Position des Master-Systems außerhalb des virtuellen Kugelvolumens ist. In one embodiment, the translational part of the force that comes from a position of the master system outside the virtual spherical volume with the subindex [] t is given by:
Figure imgf000012_0001
and is particularly applied when the position of the master system is outside the virtual spherical volume.
Der Rotationsanteil der Kraft, bezeichnet durch den Subindex []r ist gegeben durch:
Figure imgf000012_0002
und wird insbesondere dann angewendet, wenn (0 > 0max,). The rotational component of the force, denoted by the subindex [] r, is given by:
Figure imgf000012_0002
and is particularly applied when (0 > 0 max ,).
In einer Ausführung kann das Ermitteln einer Kraftrückkopplung ferner das Ermitteln eines Dämpfungsanteils aufweisen, insbesondere mit:
Figure imgf000012_0003
wobei kd der Dämpfungsparameter ist. Vorteilhafterweise kann hierdurch ermöglicht werden, dass eine Kraft einer Kraftrückkopplung, die vom Master-System dargestellt werden soll oder wird, gedämpft wird bzw. ist, insbesondere um eine Bedienung zu vereinfachen und/oder eine Gefahr durch eine übermäßige Kraft bei der Kraftrückkopplung zu verringern. Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein System, insbesondere ein Master-System, bereitgestellt. Das Master-System ist in einer Ausführung dazu eingerichtet ein hierin beschriebenes Verfahren durchzuführen. In one embodiment, determining a force feedback can further include determining a damping component, in particular with:
Figure imgf000012_0003
where k d is the damping parameter. This advantageously makes it possible for a force of a force feedback that is to be or is to be represented by the master system to be dampened, in particular in order to simplify operation and/or to reduce the risk of excessive force in the force feedback. According to one embodiment of the present invention, a system, in particular a master system, is provided. In one version, the master system is set up to carry out a method described herein.
In einigen Ausführungsformen weist das System oder seine Mittel Mittel zum Erfassen von Steuerungsdaten eines Master-Systems, Mittel zum Erfassen einer relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, Mittel zum Erfassen einer relativen Rotation des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, Mittel zum Ermitteln einer Skalierung der relativen Rotation und/oder einer Skalierung der relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, Mittel zum Ermitteln einer Rotation des Slave-Systems basierend auf der Skalierung der relativen Rotation des Master-Systems, Mittel zum Ermitteln einer Position des Slave-Systems basierend auf der relativen Positionsänderung des Master-Systems; und/oder Mittel zum Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Rotation und der ermittelten Position des Slave-Systems, auf. In some embodiments, the system or its means includes means for detecting control data of a master system, means for detecting a relative change in position of the master system based on the control data of the master system, means for detecting a relative rotation of the master system based the control data of the master system, means for determining a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative change in position of the master system based on the control data of the master system, means for determining a rotation of the slave system based on the scaling of the relative rotation of the master system, means for determining a position of the slave system based on the relative change in position of the master system; and/or means for controlling the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
In einer Ausführungsform ist das Master-System ein haptisches Eingabegerät, insbesondere ein haptisches Eingabegerät mit einer Kraftrückkopplung, insbesondere ein haptisches Eingabegerät mit einer Kraftrückkopplung und einer Dämpfung, insbesondere einer Dämpfung der Kraftrückkopplung. In one embodiment, the master system is a haptic input device, in particular a haptic input device with force feedback, in particular a haptic input device with force feedback and damping, in particular damping of the force feedback.
Der Begriff „haptisches Eingabegerät“ wie hierin verwendet soll vorzugsweise als ein Eingabegerät verstanden werden, das in einer Ausführung dem Slave-System ähnelt, insbesondere eine verkleinerte Version des Slave-Systems ist, oder ein Eingabegerät, das dazu konfiguriert ist, translatorische und rotatorische Bewegungen, insbesondere Manipulation, aufzuzeichnen bzw. zu erfassen, insbesondere über Mittel zum Erfassen derselben verfügt, die dazu konfiguriert sind, eine Kraftrückkopplung darzustellen. The term “haptic input device” as used herein should preferably be understood as an input device that is similar in implementation to the slave system, in particular is a reduced version of the slave system, or an input device that is configured to perform translational and rotational movements , in particular manipulation, to record or detect, in particular has means for detecting the same, which are configured to represent a force feedback.
In einer Ausführung weist das haptische Eingabegerät bzw. die Eingabe eine virtuellen und/oder physikalischen Knopf, Schalter oder dergleichen auf, insbesondere umfasst die Eingabe bzw. das haptische Eingabegerät einen virtuellen und/oder physikalischen Knopf, Schalter oder dergleichen, insbesondere zum Ändern und/oder Bestimmten bzw. Einstellen eines Kopplungszustands. Vorteilhafterweise kann hierdurch in einer Ausführungsform ermöglicht werden, dass wenigstens ein Arbeitsschritt mit einem teleoperierten Roboter, anstatt nur in einer simulierten Umgebung, durch Verbesserung des physikalischen Verhaltens des Systems durch insbesondere Hinzufügen einer Dämpfungskraft durchgeführt werden kann. In one embodiment, the haptic input device or the input has a virtual and/or physical button, switch or the like, in particular the input or the haptic input device comprises a virtual and/or physical button, switch or the like, in particular for changing and/or or determining or setting a coupling state. Advantageously, in one embodiment, this makes it possible for at least one work step to be carried out with a teleoperated robot, instead of just in a simulated environment, by improving the physical behavior of the system by, in particular, adding a damping force.
In einer Ausführungsform weist das System ein Slave-System auf, ist insbesondere mit diesem in Datenkommunikation verbunden, insbesondere drahtlos oder drahtgebunden. In one embodiment, the system has a slave system and is in particular connected to it in data communication, in particular wirelessly or wired.
In einer Ausführung ist das Slave-System ein Roboter, insbesondere umfasst das Slave-System in einer Ausführung wenigstens einen Roboter. In one embodiment, the slave system is a robot; in particular, in one embodiment, the slave system comprises at least one robot.
In einer Weiterbildung weist das Slave-System eine Kamera auf, insbesondere eine Kamera am Endeffektor des Slave-Systems, insbesondere des Roboters. In a further development, the slave system has a camera, in particular a camera on the end effector of the slave system, in particular the robot.
Die Steuerung des Systems, insbesondere des Master-Systems, weiter insbesondere des haptischen Geräts oder des Master-Roboters, erfolgt in einer Ausführung über einen Kraftregler, wobei die gewünschte Kraft fd m direkt in den kartesischen Raum gesendet werden kann. In einer Ausführung umfasst das Master-System einen Controller, der insbesondere dazu eingerichtet ist, eine Umwandlung dieser kartesischen Kraft/e in Drehmomente, die, insbesondere direkt, auf Aktuatoren, insbesondere auf Motoren, des Slave-Systems, insbesondere des Slave-Roboters zu wirken. In one embodiment, the system, in particular the master system, more particularly the haptic device or the master robot, is controlled via a force controller, whereby the desired force f dm can be sent directly into the Cartesian space. In one embodiment, the master system comprises a controller, which is set up in particular to convert these Cartesian force(s) into torques, which, in particular directly, are applied to actuators, in particular to motors, of the slave system, in particular of the slave robot works.
In einer Ausführung umfasst die Steuerung des Slave-Systems, insbesondere des Slave-Roboters, einen Positionsregler, bei dem die wenigstens eine Gelenkposition, insbesondere alle Gelenkpositionen des Slave-Roboters aus einer gewünschten kartesischen Position berechnet werden, insbesondere aus Xds. Die Umwandlung von der kartesischen in die Gelenkposition kann in einer Ausführung mit Hilfe beliebiger Methoden der inversen Kinematik und/oder geschwindigkeitsbasierter Steuerungsansätze erfolgen, die insbesondere auch die Redundanz berücksichtigen. Die gewünschte kartesische Position kann in einer Ausführung alternativ oder ergänzend mit Hilfe einer Impedanzsteuerung auf Gelenkmomente des Slave- Systems, insbesondere des Slave-Roboters, abgebildet werden. Diese Erfindung ist in einer Ausführung unabhängig von der Steuerungsmethode, die zur Steuerung der Slave-Systems, insbesondere des Slave-Roboter, verwendet wird. In one embodiment, the control of the slave system, in particular of the slave robot, comprises a position controller in which the at least one joint position, in particular all joint positions of the slave robot, are calculated from a desired Cartesian position, in particular from X ds . The conversion from the Cartesian to the joint position can be carried out in one embodiment using any methods of inverse kinematics and/or speed-based control approaches, which in particular also take redundancy into account. In one embodiment, the desired Cartesian position can alternatively or additionally be mapped to joint moments of the slave system, in particular of the slave robot, with the aid of an impedance control. This invention is in an execution independent of the control method used to control the slave system, especially the slave robot.
Ein System und/oder ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere wenigstens eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit 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 Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere das Slave-System, weiter insbesondere das als Maschine ausgebildete Slave-System, betreiben bzw. überwachen kann. A system and/or a means in the sense of the present invention can be designed in terms of hardware and/or software technology, in particular at least one processing unit, in particular a microprocessor unit, preferably connected to a memory and/or bus system with data or signals, in particular digital processing unit ( CPU), graphics card (GPU) or the like, and/or one or more programs or program modules. The processing unit can be designed to process commands that are implemented as a program stored in a memory system, to detect input signals from a data bus and/or to deliver output signals to a data bus. A storage system can have one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid-state and/or other non-volatile media. The program can be designed in such a way that it embodies or is capable of executing the methods described here, so that the processing unit can carry out the steps of such methods and thus in particular operate or operate the slave system, more particularly the slave system designed as a machine. can monitor.
Nach einer Ausführung der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere computerlesbares und/oder nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. von Anweisungen bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm bzw. mit darauf gespeicherten Anweisungen aufweisen, insbesondere sein. In einer Ausführung veranlasst ein Ausführen dieses Programms bzw. dieser Anweisungen durch ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer oder eine Anordnung von mehreren Computern, das System bzw. die Steuerung, insbesondere den bzw. die Computer, dazu, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen, bzw. sind das Programm bzw. die Anweisungen hierzu eingerichtet. In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch die Steuerung bzw. ihr(e) Mittel. According to one embodiment of the invention, a computer program product is provided. In one embodiment, a computer program product can have, in particular, a storage medium, in particular a computer-readable and/or non-transitory storage medium, for storing a program or instructions or with a program or with instructions stored thereon. In one embodiment, executing this program or these instructions by a system or a controller, in particular a computer or an arrangement of several computers, causes the system or the controller, in particular the computer or computers, to implement a method described here or to carry out one or more of its steps, or the program or the instructions are set up for this purpose. In one embodiment, one or more, in particular all, steps of the method are carried out completely or partially automatically, in particular by the control or its means.
In einer Ausführung weist das System wenigstens einen Roboter, insbesondere einen Slave-Roboter, auf. In one embodiment, the system has at least one robot, in particular a slave robot.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert: Further advantages and features result from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partly schematized:
Fig. 1 : ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und Fig. 1: a method according to an embodiment of the present invention; and
Fig. 2: ein System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 2: a system according to an embodiment of the present invention.
Figur 1 zeigt ein Verfahren 100 mit den Schritten Erfassen S10 von Steuerungsdaten eines Master-Systems, wobei die Steuerungsdaten des Master-Systems wenigstens einen Parameter einer Steuerung beschreiben, Erfassen S20 einer relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, Erfassen S30 einer relativen Rotation des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems; Ermitteln S40 einer Skalierung der relativen Rotation und/oder einer Skalierung der relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems; Ermitteln S50 einer Rotation des Slave-Systems basierend auf der Skalierung der relativen Rotation des Master-Systems; Ermitteln S60 einer Position des Slave-Systems basierend auf der relativen Positionsänderung des Master- Systems; und Steuern S70 des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Rotation und der ermittelten Position des Slave-Systems. 1 shows a method 100 with the steps of acquiring S10 of control data of a master system, the control data of the master system describing at least one parameter of a controller, acquiring S20 of a relative change in position of the master system based on the control data of the master system, Detecting S30 a relative rotation of the master system based on the control data of the master system; Determining S40 a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative position change of the master system based on the control data of the master system; Determine S50 a rotation of the slave system based on the scaling of the relative rotation of the master system; Determine S60 a position of the slave system based on the relative change in position of the master system; and controlling S70 of the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system.
Figur 2 zeigt ein System 10, wobei das System ein Master-System 20 und ein Slave- System 30 aufweist, die miteinander in Datenkommunikation verbunden sind, hier beispielsweise mittels drahtloser Datenkommunikation. Das Master-System 20 weist entsprechende Mittel 40 auf, die dazu eingerichtet sind ein wenigstens einen Schritt des Verfahrens von Figur 1 durchzuführen. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. 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. Figure 2 shows a system 10, the system having a master system 20 and a slave system 30, which are connected to one another in data communication, here for example by means of wireless data communication. The master system 20 has corresponding means 40 which are set up to carry out at least one step of the method of Figure 1. Although exemplary embodiments have been explained in the preceding description, it should be noted that a variety of modifications are possible. It should also be noted that the exemplary statements are merely examples and are not intended to limit the scope of protection, applications and structure in any way. Rather, the preceding description provides the person skilled in the art with a guideline for the implementation of at least one exemplary embodiment, whereby various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without leaving the scope of protection, as it appears the claims and combinations of features equivalent to them.
Bezuqszeichenliste Reference character list
10 System 10 system
20 Master-System 30 Slave-System 20 master system 30 slave system
40 Mittel 40 funds
100 Verfahren 100 procedures
S10 Erfassen von Steuerungsdaten S10 Acquisition of control data
S20 Erfassen einer relativen Positionsänderung des Master-Systems S30 Erfassen einer relativen Rotation des Master-Systems S20 Detecting a relative change in position of the master system S30 Detecting a relative rotation of the master system
S40 Ermitteln einer Skalierung S40 Determine a scaling
S50 Ermitteln einer Rotation des Slave-Systems S50 Determine a rotation of the slave system
S60 Ermitteln einer Position des Slave-Systems S60 Determine a position of the slave system
S70 Steuern des Slave-Systems S70 Controlling the slave system

Claims

Patentansprüche Verfahren für einen T elebetrieb eines Slave-Systems, mit den Schritten: Patent claims Method for teleoperation of a slave system, with the steps:
- Erfassen von Steuerungsdaten eines Master-Systems, wobei die Steuerungsdaten des Master-Systems wenigstens einen Parameter einer Steuerung beschreiben; - Acquiring control data of a master system, the control data of the master system describing at least one parameter of a control;
- Erfassen einer relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems; - Detecting a relative change in position of the master system based on the control data of the master system;
- Erfassen einer relativen Rotation des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems; - Detecting a relative rotation of the master system based on the master system control data;
- Ermitteln einer Skalierung der relativen Rotation und/oder einer Skalierung der relativen Positionsänderung des Master-Systems basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems; - Determining a scaling of the relative rotation and/or a scaling of the relative position change of the master system based on the control data of the master system;
- Ermitteln einer Rotation des Slave-Systems basierend auf der Skalierung der relativen Rotation des Master-Systems; - Determine a rotation of the slave system based on the scaling of the relative rotation of the master system;
- Ermitteln einer Position des Slave-Systems basierend auf der relativen Positionsänderung des Master-Systems; und - Determining a position of the slave system based on the relative change in position of the master system; and
- Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Rotation und der ermittelten Position des Slave-Systems. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsdaten einen Kopplungszustand zwischen dem Master-System und dem Slave-System beschreiben, wobei das Master-System in einem gekoppelten Zustand des Kopplungszustands eine relative Positionsänderung beschreibt und in einem entkoppelten Zustand eine relative Rotation beschreibt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner ein Erfassen einer Position des Master-Systems in Relation zu einem virtuellen Kugelvolumen aufweist, basierend auf den Steuerungsdaten des Master-Systems, und ein Ermitteln einer Geschwindigkeit des Slave-Systems basierend auf der erfassten Position des Master-Systems in Relation zu dem virtuellen Kugelvolumen. - Controlling the slave system based on the determined rotation and the determined position of the slave system. Method according to claim 1, characterized in that the control data describe a coupling state between the master system and the slave system, wherein the master system describes a relative change in position in a coupled state of the coupling state and describes a relative rotation in a decoupled state. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises detecting a position of the master system in relation to a virtual spherical volume based on the control data of the master system, and determining a speed of the slave system based on the recorded position of the master system in relation to the virtual spherical volume.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner ein Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Geschwindigkeit des Slave-Systems aufweist. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises controlling the slave system based on the determined speed of the slave system.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Erfassen einer Rotation des Master-Systems in Relation zu einem vorbestimmten 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method detects a rotation of the master system in relation to a predetermined one
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner ein Steuern des Slave-Systems basierend auf der ermittelten Rotationsgeschwindigkeit des Slave-Systems aufweist. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method further comprises controlling the slave system based on the determined rotational speed of the slave system.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere wenigstens einer der Schritte des Verfahrens, insbesondere das Steuern des Slave-Systems, basierend auf wenigstens einer der nachfolgenden Gleichungen durchgeführt wird: einer
Figure imgf000020_0002
7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method, in particular at least one of the steps of the method, in particular the control of the slave system, is carried out based on at least one of the following equations: one
Figure imgf000020_0002
Kraftrückkopplung nach fd,m = fc + fsp . insbesondere mit
Figure imgf000020_0001
Force feedback according to fd,m = f c + fsp . especially with
Figure imgf000020_0001
8. System zum Betreiben und/oder Überwachen eines Slave-Systems, insbesondere eines Roboters, das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist, wobei das System ein Master- System, insbesondere ein haptisches Eingabegerät. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das System eine Eingabe, insbesondere ein Eingabegerät aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Kopplungszustand zu ändern. Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, wobei das Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, insbesondere auf einem computerlesbaren und/oder nicht-flüchtigen Speichermedium gespeicherte, Anweisungen enthält, die bei der Ausführung durch einen oder mehrere Computer oder ein System nach Anspruch 8 den oder die Computer oder das System dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen. 8. System for operating and / or monitoring a slave system, in particular a robot, which is set up to carry out a method according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the system is a master system, in particular a haptic input device. System according to the preceding claim, wherein the system has an input, in particular an input device, which is set up to change a coupling state. Computer program or computer program product, wherein the computer program or computer program product, in particular stored on a computer-readable and / or non-volatile storage medium, contains instructions which, when executed by one or more computers or a system according to claim 8, cause the computer or computers or the system to do so to carry out a method according to one of claims 1 to 7.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784542A (en) * 1995-09-07 1998-07-21 California Institute Of Technology Decoupled six degree-of-freedom teleoperated robot system
WO2015154172A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Quanser Consulting Inc. Robotic systems and methods of operating robotic systems
WO2018013979A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Secondary instrument control in a computer-assisted teleoperated system
US10292777B1 (en) * 2015-09-18 2019-05-21 Elytra Technologies, Llc Device and method for controlled motion of a tool
WO2022051723A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Drift-based adaptive workspace mapping controller in haptic interaction

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784542A (en) * 1995-09-07 1998-07-21 California Institute Of Technology Decoupled six degree-of-freedom teleoperated robot system
WO2015154172A1 (en) * 2014-04-10 2015-10-15 Quanser Consulting Inc. Robotic systems and methods of operating robotic systems
US10292777B1 (en) * 2015-09-18 2019-05-21 Elytra Technologies, Llc Device and method for controlled motion of a tool
WO2018013979A1 (en) * 2016-07-14 2018-01-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Secondary instrument control in a computer-assisted teleoperated system
WO2022051723A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Drift-based adaptive workspace mapping controller in haptic interaction

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OSORIO JUAN DAVID MUNOZ: "A Hierarchical Framework for Physical Human-Robot Interaction", DISSERTATION, 12 July 2022 (2022-07-12), Hannover, Germany, pages 1 - 133, XP093089115, Retrieved from the Internet <URL:https://www.repo.uni-hannover.de/handle/123456789/12775> [retrieved on 20231005] *

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