[发明专利]检测机器人臂的碰撞

权利要求书

1.一种机器人系统，包括：

第一机器人和第二机器人，每个机器人具有基座和从所述基座延伸到器械的附件的臂，所述臂包括多个关节，由此能够改变所述臂的构造；对于每个关节，所述机器人包括：配置为驱动所述关节移动的驱动器，以及配置为感测所述关节的位置传感器和扭矩传感器；和

控制单元，所述控制单元配置为接收来自所述位置传感器和所述扭矩传感器的输入，并根据所接收的输入来控制所述驱动器，所述控制单元配置为：

确定在根据所述位置传感器的输入所指示的臂构造中，所述第一机器人和所述第二机器人的臂的关节上的重力扭矩；

根据来自所述扭矩传感器的输入和所确定的所述重力扭矩，确定在所指示的臂构造中所述第一机器人和所述第二机器人的臂的关节上的残余扭矩；

计算每个臂的一个或多个候选力，所述一个或多个候选力在施加到该臂上时会引起所确定的所述残余扭矩；并且

如果所述第一机器人的臂上的一个或多个候选力平衡所述第二机器人的臂上的相反候选力，则确定碰撞。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为在确定碰撞时控制所述驱动器，以防止所述第一机器人和所述第二机器人的臂移动。

3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为在确定碰撞时，控制所述驱动器将所述第一机器人和所述第二机器人的臂从接触点移开。

4.根据权利要求2或3所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为仅在所述候选力超过阈值力时控制所述驱动器。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为仅当所述候选力的时域廓线的梯度大于阈值梯度时，控制所述驱动器。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为仅当所述候选力在小于阈值时间段的时间段内的量值大于基线值时，控制所述驱动器。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的机器人系统，包括另外的机器人，每个另外的机器人具有基座和从所述基座延伸到器械的附件的臂，所述臂包括多个关节，由此能够改变所述臂的构造；对于每个关节，所述机器人包括配置为驱动所述关节移动的驱动器，以及配置为感测所述关节的位置传感器和扭矩传感器；所述控制单元配置为:

确定根据所述位置传感器的输入所指示的臂构造中，所述另外的机器人的臂的关节上的重力扭矩；

根据来自所述扭矩传感器的输入和所确定的所述重力扭矩，确定在所指示的臂构造中所述另外的机器人的臂的关节上的残余扭矩；

计算所述另外的机器人的每个臂的一个或多个候选力，所述一个或多个候选力在施加到该臂上时会引起所确定的所述残余扭矩；并且

仅当确定碰撞并且平衡所述第二机器人的臂上的相反候选力的所述第一机器人的臂上的候选力并不平衡所述另外的机器人的臂上的相反候选力时，控制所述驱动器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为在所确定的碰撞时存储所述第一机器人的臂的构造和所述第二机器人的臂的构造，并且随后防止所述第一机器人和所述第二机器人同时采用那些所存储的构造。

9.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为根据所确定的碰撞来确定所述第一机器人的臂和所述第二机器人的臂的相对位置，并且随后防止所述第一机器人的臂和所述第二机器人的臂同时采用相同的相对位置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为在不知道所述第一机器人和所述第二机器人的相对位置的情况下进行操作。

11.根据前述权利要求中任一项所述的机器人系统，其中，所述控制单元配置为假设所述第一机器人和所述第二机器人各自采用相对于彼此的预定取向。