[发明专利]用于控制协作机器人的装置和方法

权利要求书

1.一种用于控制协作机器人的装置，所述装置包括：

碰撞检测单元，被配置为：感测协作机器人的碰撞；

控制单元，被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，将协作机器人的操作模式切换到转矩模式；以及

碰撞对抗单元，被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，将碰撞补偿值作为反作用力而应用于协作机器人中的多个关节件中的每个，以根据碰撞补偿值改变施加到所述多个关节件中的每个的力的行进方向并解锁协作机器人的碰撞状态，

其中，碰撞补偿值至少与所述多个关节中的每一个的位置变化量成比例。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

在位置模式中，控制单元被配置为，基于位置命令而不考虑碰撞而控制包括在所述多个关节中的至少一个电机来移动连接到电机的链接件，其中，所述位置命令包括关于电机必需到达的位置的信息，

在转矩模式中，控制单元被配置为，基于转矩值而不考虑碰撞而计算从电机输出的转矩值并控制链接件移动。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在碰撞补偿值被应用而改变力的行进方向之后，控制单元将操作模式改变到位置模式。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，碰撞对抗单元被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，通过将碰撞补偿值不同地应用于协作机器人中的所述多个关节件中的每个来改变施加到所述多个关节件中的每个的力的行进方向。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，碰撞对抗单元被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，基于从包括在协作机器人中的所述多个关节件中的每个的位置、速度和加速度选择的至少一个来计算碰撞补偿值，并将碰撞补偿值应用于所述多个关节件中的每个以改变施加到每个关节件的力的行进方向。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，由碰撞对抗单元计算的碰撞补偿值是作为抵抗施加到所述多个关节件的碰撞的程度和方向的反作用力而施加的值。

7.根据权利要求2所述的装置，其中，位置模式是对根据碰撞而施加到协作机器人的力具有鲁棒性的操作模式，并且被配置为即使在发生碰撞时也执行位置命令。

8.根据权利要求2所述的装置，其中，转矩模式是对根据碰撞而施加到协作机器人的力具有适应性的操作模式，并且被配置为即使在发生碰撞时也执行转矩命令。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，碰撞检测单元被配置为：当预测的转矩值与测量的转矩值之间的差超过预定值时感测到碰撞，其中，预测的转矩值根据协作机器人的动力学而被控制单元预测为被每个关节件需要，测量的转矩值从包括在协作机器人中的所述多个关节件中的每个被测量。

10.根据权利要求2所述的装置，其中，当控制单元将操作模式切换到转矩模式时，协作机器人的位置能够在转矩模式下被手动地改变。

11.一种用于控制协作机器人的装置，所述装置包括：

碰撞检测单元，被配置为：感测协作机器人的碰撞；

控制单元，被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，将协作机器人的操作模式切换到转矩模式；以及

碰撞对抗单元，被配置为：在转矩模式下，将碰撞补偿值作为反作用力应用于协作机器人中的多个关节件中的每个以根据碰撞补偿值改变施加到所述多个关节件中的每个的力的行进方向，其中，在所述碰撞被消除之后，控制单元将操作模式从转矩模式切换到位置模式，

其中，碰撞补偿值至少与所述多个关节中的每一个的位置变化量成比例。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，在转矩模式下，协作机器人的位置能够被手动地改变。