[发明专利]对机器人的碰撞监视

说明书

一种根据本发明的用于对机器人(1)进行碰撞监视的方法，包括以下步骤：‑确定(S10)所述机器人的至少一个轴(Asubgt;1/subgt;–Asubgt;6/subgt;)的轴负荷的实际值(T)，和‑如果所述轴负荷的该实际值与参考值(Ts；Tsubgt;R/subgt;)之间的偏差超过边界值，则确认(S40)所述机器人的碰撞，其中，根据实际值与参考值之间的至少一个在前的偏差和/或至少一个在前的参考值来确定边界值，和/或根据在前的实际值来确定该参考值。

技术领域

本发明涉及一种用于机器人的碰撞监视的方法和一种控制器，一种具有该控制器的机器人单元以及用于一种执行该方法的计算机程序产品。

背景技术

根据企业内部实践已知：如果在轴负荷的实际检测到的实际值与期望值、特别是基于模型所确定的值(“目标值”)之间的偏差超过预先设定的边界值，则确定机器人发生碰撞。

目标值可以特别是由于变化的环境条件(例如，温度引起的摩擦增大、机器人引导的不同的有效负荷等)，由于变化的姿势和运动(特别是机器人的速度和加速度)，由于变化的和/或延迟的处理等而具有不同的品质。

相应地，针对容许偏差或已经设定为碰撞条件下的实际值与目标值之间的偏差设定边界值是非常麻烦的，并且在尽可能少的无根据地响应碰撞监视的情况下可靠地识别真实的碰撞是困难的。

发明内容

本发明的目的在于改进机器人的运行，特别是对机器人的碰撞监视，特别是克服上述的一个或多个问题。

本发明的目的通过一种具有本发明技术方案所述特征的方法来实现。本发明还请求保护用于执行在此所述方法的一种控制器或一种计算机程序产品，或者一种具有在此所述的控制器的机器人单元。。

根据本发明的一种实施方式，对机器人的一个或多个(运动)轴(分别)关于碰撞进行监视，在一种实施方式中，机器人具有至少四个、特别是至少六个、特别是至少七个轴和用于调整这些轴的驱动器。

根据本发明的一种实施方式，为此(分别)确定、特别是检测机器人的(各个)轴的轴负荷的实际值，特别是(连续地或周期性地)确定、特别是检测当前的实际值，并且，如果该实际值与轴负荷的参考值之间的偏差超过边界值，则确认机器人的、特别是(各个)轴的碰撞。

在本发明的意义下，轴负荷可以包括特别是作用在轴上、特别是其驱动器上、特别是其传动装置上的和/或马达、特别是电动机引起的力或转矩，特别就是作用在轴上、特别是其驱动器上、特别是其传动装置上的和/或马达、特别是电动机引起的力或转矩。

在一种实施方式中，通过轴的检测装置、特别是至少一个传感器、特别是力或转矩传感器和/或根据或者说基于轴的驱动器的功率消耗来确定轴负荷的实际值。

在一种实施方式中，参考值是特别是在至少一种(运动)运行模式下在无碰撞运行或者说没有碰撞时的轴负荷的期望值，在一种实施方式中，该期望值被预测地、特别是被预先计算地和/或基于模型地确定，特别是取决于或基于机器人的外部负荷、特别是接触负荷和/或有效负荷和/或特别是实际的或所测量到的姿势和/或运动、特别是速度和/或加速度来确定。特别是，这种无碰撞的期望值或者说在无碰撞运行时的期望值在本发明中通常被称为“目标值”，特别是，在一种实施方式中，因为其可以相应于基于模型所确定的轴的驱动负荷。

根据本发明的(第一)方面，取决于或基于在前的(所确定的)轴负荷的相应的实际值与参考值之间的一个或多个偏差(“在前偏差”)、特别是恰好在前的(所确定的)实际值与参考值的偏差，针对特别是轴负荷的当前的实际值和特别是当前的参考值之间的偏差，特别是轴负荷的当前的实际值和对此(在无碰撞的情况下)所期望的、特别是所预测的和/或基于模型的值或者说目标值之间的偏差，确定(允许的或非碰撞条件下的)边界值。