用于控制機器人的方法和控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制機器人的一種方法和一種控制裝置以及一種具有機器人和這種控制裝置的機器人裝置。
【背景技術】
[0002]根據企業(yè)內部實踐，機器人具有停機制動器。停機制動器在正常運行中被閉合，以便例如在機器人停止期間節(jié)省能源或保護其停機姿勢。
[0003]特別是當在機器人的工作區(qū)域中計劃外地出現障礙物時，機器人可能會與障礙物相撞并且因此被夾住。根據企業(yè)內部的實踐情況，已知的是要對機器人進行碰撞監(jiān)控，并在發(fā)生碰撞時按照監(jiān)控情況借助停機制動器安全地停機。如果機器人在此夾住了障礙物，將由停機制動器保持該夾住狀態(tài)。
[0004]因此，特別是根據企業(yè)內部的實踐已知:需要設置機械的自由轉動裝置或柔性地特別是重力補償地調整機器人，從而使得機器人能夠主動地移動或至少由于夾住(反作用)力避開，并因此解開夾住或在任何情況下減少夾住的發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于改進機器人的運行。
[0006]本發(fā)明的目的通過一種用于控制機器人的方法來實現，其中，機器人具有包括至少一個軸的軸組，軸具有驅動器和停機制動器，停機制動器特別是在監(jiān)控條件下被閉合，停機制動器根據軸負載和/或在預設持續(xù)時間內被重新斷開，或在閉合之前保持斷開。本發(fā)明還提出了一種控制裝置或用于執(zhí)行相應方法的計算機程序產品或一種具有相應控制裝置的機器人裝置。
[0007]根據本發(fā)明的機器人裝置具有機器人和用于控制該機器人的控制裝置。
[0008]機器人包括具有一個或多個、特別是至少六個(運動)軸的軸組，所述(運動)軸分別具有驅動器和停機制動器。
[0009]在一種實施方式中，一個或多個、特別是所有的軸特別可以是彼此正交、成對的轉動軸，或者機器人是所謂的曲臂機器人。同樣，一個或多個軸也可以是線性軸。
[0010]在一種實施方式中，軸驅動器可以具有一個或多個電機、特別是電動機和/或傳動裝置。
[0011]在一種實施方式中，停機制動器被設置或設計用于使軸停止運轉或固定，在一種實施方式中，停機制動器可以作為緊急制動器和/或駐車制動器。停機制動器特別可以具有機械或液壓的摩擦制動器，特別可以是機械或液壓的摩擦制動器。在一種實施方式中，停機制動器是常閉制動器或不激活閉合制動器或主動抬升制動器，其特別是在與能源供應分離時自動鎖閉。
[0012]控制裝置被設置或設計用于以硬件和/或軟件或程序技術控制機器人。為了更緊湊地描述，基于預先給定的額定值和所檢測到的實際值進行調節(jié)或給出控制參數也被概括地稱為控制。
[0013]在本發(fā)明的意義下，裝置可以通過硬件技術和/或軟件技術或程序技術來實現，特別是具有優(yōu)選與存儲器系統(tǒng)和/或總線系統(tǒng)數據連接或信號連接的處理單元，特別是數字處理單元，尤其是微處理器單元(CPU)，和/或具有一個或多個程序或程序模塊。CPU為此可設計為，執(zhí)行作為存儲在存儲器系統(tǒng)中的程序的指令，從數據總線采集輸入信號和/或將輸出信號發(fā)送到數據總線上。存儲器系統(tǒng)可以具有一個或多個特別是不同的存儲介質，尤其是光學、磁性、固態(tài)和/或其他非易失性的介質。程序可以這樣來實現:其能夠體現或執(zhí)行在此所述的方法，使得CPU能夠執(zhí)行這種方法的步驟，并因此特別是能夠控制機器人。
[0014]在一種實施方式中，特別是通過控制裝置的為此以硬件技術、特別是傳感技術和/或軟件技術或程序技術實現的監(jiān)控裝置來監(jiān)控機器人的運行、特別是機器人和/或其周圍環(huán)境，尤其是與障礙物的碰撞。
[0015]為此在一種實施方式中，可以設置或利用位于機器人上的監(jiān)控裝置的一個或多個力傳感器、特別是轉矩傳感器來檢測作用于機器人的接觸力和/或機器人的軸組的軸負載。附加地或替代地，可以設置或利用監(jiān)控裝置的一個或多個保護裝置傳感器、特別是保護門觸點來監(jiān)控緊急輸出/輸入裝置等、機器人裝置的保護裝置。附加地或替代地，可以設置或利用監(jiān)控裝置的一個或多個特別是光學、熱、聲學、電和/或磁的周圍環(huán)境監(jiān)控傳感器來監(jiān)控機器人的周圍環(huán)境、特別是不可預見的障礙物。
[0016]一般情況下，監(jiān)控特別可以包括基于力、特別是基于轉矩、優(yōu)選基于軸負載的碰撞監(jiān)控，特別可以是基于力、特別是基于轉矩、優(yōu)選基于軸負載的碰撞監(jiān)控。
[0017]如果監(jiān)控器或監(jiān)控裝置檢測到發(fā)生故障特別是碰撞，機器人的一個或多個軸(在一種實施方式中為選擇性地從機器人的軸中選出的一個或多個軸，在另一種實施方式中為機器人的所有的軸)通過相應的停機制動器停止運轉或被固定，特別是通過監(jiān)控裝置指揮停機制動器的閉合。根據監(jiān)控器或監(jiān)控裝置所檢測到的故障情況、特別是機器人的碰撞，通過機器人的停機制動器使機器人的軸特別是停止運轉或被固定，在本發(fā)明的意義下被稱為停機制動器在監(jiān)控條件下的閉合。
[0018]在一種實施方式中，附加地或替代地除了在監(jiān)控條件下的閉合之外，可以實現或設定在預先給定條件下的閉合，特別是根據在執(zhí)行或運行的機器人程序中的預先設定的閉合指令和/或根據在運行期間用戶的特別是手動輸入所進行的閉合。如果在運行期間特別是通過機器人程序或用戶輸入預先設定這種閉合，則機器人的一個或多個軸(在一種實施方式中為選擇性地從機器人的軸中選出的一個或多個軸，在另一種實施方式中為機器人的所有的軸)通過相應的停機制動器停止運轉或被固定，特別是通過為此以硬件技術、特別是傳感器技術和/或軟件技術或程序技術設計的控制裝置的停機制動器閉合裝置來指揮停機制動器的閉合。根據利用控制裝置所進行的程序和/或手動地的設定或輸入，特別是通過停機制動器使機器人的軸停止運轉或被固定，在本發(fā)明中被稱為停機制動器在預設條件下的閉合。為了更緊湊地進行描述，本發(fā)明也將為此被設計為根據所檢測到的故障情況命令停機制動器閉合的監(jiān)控裝置概括地稱為停機制動器閉合裝置。附加地或替代地，停機制動器閉合裝置可以因此被設計為，根據機器人程序中的預先設定的閉合指令和/或用戶輸入來指揮在預設條件下的接通。
[0019]在進行監(jiān)控條件下和/或預設條件下的閉合之前，運動的軸可以通過相應的反向驅動器或制動激活驅動器和/或停機制動器有利地至少基本上被制動直至停止。相應地在一種實施方式中，停機制動器特別是可以通過為此以硬件技術、特別是傳感器技術和/或軟件技術或程序技術實現的停機制動器閉合裝置、特別是監(jiān)控裝置使運動的軸被制動，或者直到運動的軸至少基本上停止不動或被關閉。
[0020]根據本發(fā)明的一個方面，在停機制動器之前特別是在監(jiān)控條件下或預設條件下被閉合之后，特別是利用控制裝置的以硬件技術和/或軟件技術或程序技術實現的停機制動斷開裝置重新斷開機器人的一個或多個停機制動器、特別是被有選擇地選出的一個或多個停機制動器或所有的停機制動器。同樣，機器人的一個或多個停機制動器、特別是被有選擇地選出的一個或多個停機制動器或所有的停機制動器可以特別是在監(jiān)控條件或預設條件下以下面將要詳細描述的方式閉合之前，仍然保持斷開或使它們在監(jiān)控條件下或預設條件下的閉合被延遲或推遲。
[0021]在一種實施方式中，通過使停機制動器在監(jiān)控條件或預設條件下閉合之后被重新斷開，或延遲它們在監(jiān)控條件或預設條件下的閉合，可以有利地松開被機器人夾住的障礙物、特別是在機器人與周圍環(huán)境之間被夾住的障礙物；或者通過利用夾住(反作用)力和/或主動地利用相應的釋放力使相應的機器人軸運動并因此減少、優(yōu)選消除夾住(反作用)力，在任何情況下都能夠減少障礙物被機器人夾住、特別是在機器人與周圍環(huán)境之間被夾住。例如，在停機制動器特別是在監(jiān)控條件或預設條件下(重新)閉合之前，在停機制動器被重新或仍然斷開期間，被機器人夾住的人可以“推開”機器人并因此釋放自己或至少減少他的負荷。
[0022]根據本發(fā)明的一個方面，機器人的一個或多個特別是在監(jiān)控條件或預設條件下閉合的停機制動器在預設持續(xù)時間內被重新斷開，或者在它們特別是在監(jiān)控條件或預設條件下閉合之前在預設持續(xù)時間內保持斷開。
[0023]由此在一種實施方式中，可以簡單和/或安全地減少、特別是消除夾住的發(fā)生。
[0024]在一種實施方式中，至少一個停機制動器的預設持續(xù)時間最長是2秒，特別是最長為1.5秒，優(yōu)選最長為1.2秒。由此在一種實施方式中，特別可以減少機器人的由重力造成的傾倒。附加地或替代