[发明专利]确定机器人关节的校准位置

说明书

一种用于确定机器人关节的校准位置的装置包括：关节，关节包括可动关节元件(54)和固定关节元件(56)，其中一个关节元件包括保持结构(60，62)并且另一个包括力提供突起(64)；机器人控制器；马达(22)，被连接在机器人控制器与可动关节元件之间；和力接收元件(58)，适于与保持结构(60，62)和力提供突起(64)一起形成运动耦合，其中运动耦合具有在结构与力接收元件之间的至少两个接触区域和在力提供突起与力接收元件之间的一个接触区域，力接收元件(58)可紧固至保持结构以横跨两个机器人关节元件之间的间隙伸出，用于接收来自力提供突起的力。

技术领域

本发明涉及机器人领域。本发明更特别地涉及用于确定机器人关节的校准位置的装置和方法。

背景技术

工业机器人典型地形成为包括多个关节的臂，其中关节具有通过诸如连接至齿轮的马达等的致动器而相对于固定元件移动的可动元件。可动元件由此可以诸如通过角度或线性移动而相对于固定元件可动。

机器人的一个重要特征是控制的准确度。机器人的各种关节的移动不得不在良好限定的(well defined)公差内进行。为了做到这一点，有必要用良好限定的校准位置不时地校准关节中的至少一个。在维护操作之后、例如在马达或测量系统的更换之后可能尤其需要校准。

为了执行校准，那么必须首先找到校准位置。

在现有技术中存在有用于检测机器人关节的位置的一些方案。

US 5,418,890描述了一种当圆杆与圆孔接触时确定角度的系统。

JPS 60-211505公开了一种基于检测转动轮的直径的改变来确定角度的传感器。

类似的想法被公开在US 7,566,198中。在这里传感器用于检测用于确定归位角度的旋转构件的外部上的改变。

然而，鉴于这些文献仍然存在有改进的空间。本发明因而指向于找到要用于校准机器人关节的校准位置的问题。

发明内容

本发明因此指向于找到要用于校准机器人关节的校准问题。

该目的根据本发明的第一方面通过如下一种用于确定机器人关节的校准位置的装置来实现，包括：

-关节，包括可动关节元件和固定关节元件，其中关节元件之一包括保持结构并且另一个包括力提供突起，

-机器人控制器，

-马达，被连接在机器人控制器与可动关节元件之间，和

-力接收元件，适于与保持结构和力提供突起一起形成运动耦合，运动耦合具有在保持结构与力接收元件之间的至少两个接触区域和在力提供突起与力接收元件之间的一个接触区域，力接收元件可紧固至所述保持结构，以横跨两个机器人关节元件之间的间隙伸出，用于接收来自力提供突起的力。

目的根据第二方面通过如下一种用于确定机器人关节的校准位置的方法来实现，机器人关节包括可动关节元件和固定关节元件，机器人关节元件中的一个包括被紧固至横跨两个机器人关节元件之间的间隙伸出的力接收元件的保持结构，并且另一个包括用于在力接收元件上提供力的力提供突起，力接收元件适于与保持结构和力提供突起一起形成动力学联接，动力学联接具有在保持结构与力接收元件之间的至少两个接触区域和在力提供突起与力接收元件之间的一个接触区域，方法使用机器人控制器和连接在机器人控制器与可动关节元件之间的马达通过校准控制元件来执行，方法包括以下步骤：

-提供移动指令；

-获得与可动关节元件的位置有关的测量；

-获得力提供突起接触力接收元件的指示；和

-基于可动关节元件的与指示一致的位置确定校准位置。