[发明专利]机器人和运行机器人的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人和一种运行机器人的方法。

背景技术

机器人一般是执行机器，其装备有特定的工具，并且对多个运动轴，特别是关于方向、位置和工作流程是可编程的，以自动地处理对象。机器人通常包括具有多个节肢的机器人臂和在运行期间控制或调整机器人臂的运动过程的可编程控制器(控制装置)。驱动器例如是电驱动器。

T等人在“Manipulation Primitives-A Universal Interface Between Sensor-Based Motion Control and Robot Programming(操纵原语-基于传感器的运动控制和机器人编程之间的通用接口)”，Robot Systems for Handling and Assembly，Springer tracts in advanced robotics Vol.67，Springer Verlag，2010，第293-313页中公开了一种机器人运行的方法，通过该方法可以使机器人臂在自动运动期间在不同的控制/调整功能或策略之间进行切换。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种经过改进的用于运行机器人或相应设置的机器人的方法。

本发明的目的通过一种运行机器人的方法来实现，该机器人具有机器人臂，该机器人臂包括多个依次连接的节肢、用于固定终端执行器的固定装置和用于使节肢运动的驱动器，以及与驱动器相连接的控制装置，按等级划分的调整/控制策略与多个不同优先级的调整/控制功能一起存储在该控制装置中，该方法具有以下步骤：在机器人臂运动期间，当能够通过更高优先级的调整/控制功能使机器人臂稳定地运动，并且与该更高优先级的调整/控制功能无关的执行条件得到满足时，切换到该更高优先级的调整/控制功能。

本发明的另一个方面涉及一种机器人，其具有：机器人臂，该机器人臂具有多个依次连接的节肢、用于固定终端执行器的固定装置和用于使节肢运动的驱动器；和与驱动器相连接的控制装置，在该控制装置中存储有按等级划分的、具有多个不同优先级的调整/控制功能的调整/控制策略，用以使机器人臂按照根据本发明的方法运动。

在根据本发明的方法或根据本发明的机器人中，根据按等级划分的结构化的调整/控制策略实现机器人臂的自动运动，其中，当更高优先级的调整/控制功能允许机器人臂稳定地运动时，就自动切换到该更高优先级的调整/控制功能。这样，例如当对于所涉及的调整/控制功能需要传感器数据或传感器信号时，这些传感器数据或传感器信号可能在例如固定装置或与机器人相对应的工具中心点的特定位置、方向或状况(位置和方向)之后才可供使用。因此，当在控制技术或调整技术上是可行的时，机器人就能自动切换到更高优先级的调整/控制功能中。

但此外根据本发明，仅在与更高优先级的调整/控制功能无关的执行条件得到满足时才切换到该更高优先级的调整/控制功能。由此可以准确地描述机器人的调整/控制策略，并同时能够使机器人针对这种切换做出相对较快的反应。

根据本发明方法的一种实施方式，该方法还具有以下步骤：在机器人臂运动期间，如果不再满足与更高优先级的调整/控制功能无关的执行条件，就切换到较低优先级的调整/控制功能。由此，当该执行条件不再存在时，自动切换到低优先级的调整/控制功能，从而使机器人臂继续自动运动。

根据本发明方法的另一种实施方式，该方法还具有以下步骤：在机器人臂运动期间，如果不能通过更高优先级的调整/控制功能使机器人臂稳定地运动，就切换到较低优先级的调整/控制功能。由此将减少机器人的不稳定状态的风险。

根据本发明方法的一种变形，其对于至少两个配置用于机器人臂的运动的自由度具有优先级相互独立的调整/控制功能。由此可以针对每个自由度在不同的调整/控制功能之间进行切换，并且可以相互独立地进行。

对于至少一个自由度，当通过相应的更高优先级的调整/控制功能能够使机器人臂稳定地运动，并且至少对于该自由度满足与该更高优先级的调整/控制功能无关的执行条件时，可以切换到更高优先级的调整/控制功能。特别是可以为每个涉及的自由度设置自己的执行条件，其与与该实际的自由度对应的更高优先级的调整/控制功能无关。

优选为其他不同于所涉及的调整/控制功能的自由度设置该独立的执行条件。由此可以在必要时为应用实现有利的调整/控制策略。