[发明专利]多中心阻抗控制

权利要求书

1.一种用于控制机器人的方法，所述机器人执行将第一工件的多个销插入第二工件的多个空腔中的组装操作，所述方法包括：

在所述第一工件上的所述多个销的每一个的尖端处限定参考点，并且在所述第二工件的空腔中限定用于每一个参考点的对应目标点；

由机器人控制器基于各个参考点中的每一个参考点的速度和该参考点相对于对应目标点的位移来计算在该参考点处的弹簧-阻尼力；

通过耦合在所述机器人和所述第一工件之间的传感器测量接触力和扭矩，并将所述接触力和扭矩传送到所述控制器；

由所述控制器计算作为各个弹簧-阻尼力与所述接触力和扭矩的总和的合成的力和扭矩；

由所述控制器基于所述合成的力和扭矩计算所述第一工件的新姿态；以及

响应于来自所述控制器的信号，通过所述机器人将所述第一工件移动至所述新姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算在所有所述各个参考点处的所述弹簧-阻尼力时使用单个阻尼增益系数和单个弹簧增益系数。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述阻尼增益系数和所述弹簧增益系数是平移增益系数，并且在计算所述各个参考点处的所述弹簧-阻尼力时不使用旋转增益系数。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，将在所述各个参考点中的每一个参考点处的所述弹簧-阻尼力计算为所述阻尼增益系数乘以该参考点的速度加上所述弹簧增益系数乘以该参考点相对于对应目标点的位移。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用运动学计算来确定所述各个参考点的速度和所述各个参考点相对于对应目标点的位移，所述运动学计算基于已知的机器人位置和速度以及所述第一工件相对于所述机器人的已知几何形状。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算作为所述各个弹簧-阻尼力与所述接触力和扭矩的总和的合成的力和扭矩包括将所有所述各个弹簧-阻尼力与关于所述第一工件的模拟重心的所述接触力和扭矩相加。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述第一工件的新姿态包括使用阻抗控制器计算以基于施加在所述第一工件的模拟重心处的合成的力和扭矩来计算所述第一工件的新姿态。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一工件是车门部件，所述第二工件是车身。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个销是所述门部件上的两个铰链销，并且所述组装操作是将所述两个铰链销同时插入所述车身上的两个铰链开口中。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述组装操作期间，所述车身正在传送机上移动，并且所述机器人控制器将所述传送机的运动包含在发给所述机器人的信号中以移动所述车门部件。

11.一种用于控制机器人通过将车门部件上的两个铰链销插入车身上的两个铰链开口中来将所述门部件安装在所述车身上的方法，所述方法包括：

在所述门部件上的所述两个铰链销的每一个的末端处限定参考点，并且在所述车身上的两个铰链开口的每一个中限定用于每一个参考点的对应目标点；

由机器人控制器基于各个参考点中的每一个参考点的速度和该参考点相对于对应目标点的位移来计算在该参考点处的弹簧-阻尼力；

通过耦合在所述机器人和所述门部件之间的传感器测量接触力和扭矩，并将所述接触力和所述扭矩传送到所述控制器；

由所述控制器计算作为各个弹簧-阻尼力与关于所述门部件上的所述两个铰链销的重心的所述接触力和扭矩的总和的合成的力和扭矩；

由所述控制器使用阻抗控制器计算基于所述合成的力和扭矩来计算所述门部件的新姿态；以及

响应于来自所述控制器的信号，通过所述机器人将所述门部件移动到所述新姿态。