[发明专利]用于驱动单元用的碰撞识别的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于驱动单元用的碰撞识别的方法，该驱动单元包括电的驱动马达和由其驱动的可移动的部件。

背景技术

这种驱动系统特别是在自动化技术中广泛地扩展并且多种多样地例如在机器人、加工机或运输机等中进行应用。在这些应用中不能避免可运动的部件与固定的或可运动的障碍物、例如运输或加工货物、壁部、壳体、其它机械构件或者甚至人等的碰撞。为了避免对人和机械的损害，需要识别出这些碰撞，以便引入例如适合的反应。

从DE 102 45 594 A1中已知一种用于碰撞识别的方法，其中对驱动侧和输出侧的变量进行检测和比较，以便识别出碰撞。然而这种解决方案需要至少在输出侧复杂的传感器元件。

值得期望的是，给出用于碰撞识别的可能方案，这种可能方案能简单地执行，但是尽管如此仍能安全且可靠地工作。

发明公开内容

根据本发明，提出一种具有权利要求1的特征的、用于识别驱动单元碰撞的方法，该驱动单元包括电的驱动马达和由其驱动的可运动的部件。有利的设计方案是从属权利要求和下面说明书的主题。

本发明的优点

本发明基于这种认识驱动侧的变量、转矩（在旋转式驱动马达中）或驱动力（在平移式驱动马达中）以及加速度以数学的方式联系（verknüpfen）、特别是相乘，以适用于简单的、但是尽管如此仍安全的且可靠的碰撞识别。该变量的应用是特别有利的，因为该变量原本由现代的驱动控制设备发出。不需要附加的传感器元件，特别是可以省略输出侧的传感器元件。本发明已经克服了用于发现适合的运动变量和所属的适合的数学联系的困难，该运动变量和数学联系允许可靠的碰撞识别。特别是在实践中在驱动马达运行时在转矩界限或力界限上的碰撞识别被证明是困难的，因为即使在全部此前已被证明了的驱动变量中，在碰撞和通常的加速阶段或制动阶段之间进行区分仍是不可能的。

所述数学联系可以确定地预先给出或者还可以由应用者进行调节。这能实现对特别的实际情况的最佳匹配。下述情况被证明是特别适合的，由转矩或驱动力和加速度形成的乘积被考虑用于例如通过阈值比较进行评估。然而还可以考虑其它的评估方法，其中例如对时间上的特性进行评估、进行积分或微分等。

优选地，所述数学联系的结果与阈值进行比较，所述阈值在检测转矩或驱动力和加速度期间、即“在线”地在应用电驱动马达的在第一时间间隔内检测的最大转矩或驱动力和在第二时间间隔内检测的最大加速度的情况下来确定，其中第一时间间隔和第二时间间隔尤其可以是相等的，并且特别是可以包括全部的运行持续时间。同样有利地提出一起改变的时间间隔。从而阈值能连续地匹配于当前实际情况、例如匹配于变化的轴承摩擦、变化的负载等。将一种加权因数适合地加入到阈值中，以便在所检测的最大值和阈值之间实现足够的距离。还证明了：由转矩或驱动力和加速度形成的乘积在碰撞时变为负的，从而加权因数在这种情况下适合地同样为负的。

在本发明的特别优选的实施方式中，对由转矩或驱动力和加速度形成的乘积进行监测。即，该乘积在正常运行时为正的曲线走向并且在碰撞时为按照数量较高的负值，从而碰撞识别在此是特别简单的。还显示出了：由转矩或驱动力和加速度形成的乘积在特殊的情况下、例如在驱动马达和部件之间的大间隙时、还在正常运行时设定为负值。在这种情况下，加权因数的适合的预先给定用于确定界限。

根据本发明能实现安全的碰撞识别方法，该碰撞识别方法可以在极为宽广的范围内应用，并且还能在已存在的驱动装置中额外简单地执行。

根据本发明的计算单元、例如驱动系统的控制设备特别是在程序技术方面设置成实施根据本发明的方法。

本发明以软件形式执行是有利的，因为这能实现特别低的费用，特别是当执行的计算单元还用于其它任务并且因此本来就存在时。适合用于提供计算机程序的数据载体尤其是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD-ROM、DVD等。还可以通过计算机网络（互联网（Internet），内联网（Intranet）等）进行程序下载。

本发明的其它优点和设计方案从说明书和附图中得出。

当然在没有离开本发明的范围的情况下，前述特征和下面还要阐述的特征不仅能应用在分别给出的组合中，而且还能应用在其它组合中或者单独应用。

附图说明

借助于实施例在附图中示意性地示出本发明，并且下面参照附图对本发明进行详细描述。

图1示意性地示出根据本发明的可监测的驱动单元，

图2借助流程图示出根据本发明的碰撞识别方法的优选实施例，

图3示出在不同情况下驱动单元在加速时的检测信号和评估信号，