[发明专利]用于控制协作机器人的装置和方法

说明书

作为本发明的一个优选实施例，一种用于控制协作机器人的装置包括：碰撞检测单元，用于检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，控制协作机器人的操作模式；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，将碰撞补偿值应用于协作机器人中的多个关节件中的每个，以改变施加到所述多个关节件中的每个的力的行进方向。

技术领域

本公开涉及协作机器人，更具体地讲，涉及一种用于在协作机器人与对象碰撞时防止卡阻(jamming)的控制协作机器人的方法。

背景技术

一般的工业机器人被广泛用于生产线中，以在没有人的监视或操控的情况下执行准确的任务。例如，用于汽车工业中的机器人执行各种操作(诸如，搬运车辆、执行焊接操作等)。

与一般的工业机器人不同，智能服务机器人在人类居住的空间内执行操作并引导他们的日常生活。因此，存在智能服务机器人与人类碰撞并伤害人类的可能性，因此，确保在这样的机器人周围的人类的安全是非常重要的。具体地讲，这对于在智能服务机器人之中的具有与人类碰撞的最高可能性的协作机器人来说变得更重要。

当协作机器人与某物碰撞时，在协作机器人的驱动器中可能发生错误或者协作机器人所碰撞的障碍物可能导致卡阻，这可能导致二次伤害。具体地讲，随着碰撞时间增加，由碰撞导致的损害变得严重。此外，如果协作机器人在高速移动时碰撞，则协作机器人可能跌倒。

发明的具体实施方式

技术问题

在本公开的一个优选实施例中，提供一种在协作机器人感测到碰撞时减少碰撞时间以使发生碰撞的对象的伤害最小化的方法。

在本公开的另一优选实施例中，提供一种在协作机器人感测到碰撞之后迅速返回到碰撞之前的状态并执行工作的方法。

问题的解决方案

作为本公开的一个优选实施例，一种用于控制协作机器人的装置包括：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，控制协作机器人的操作模式；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，将碰撞补偿值应用于协作机器人中的多个关节件中的每个，以改变施加到所述多个关节件中的每个的力的行进方向。

作为本公开的一个优选实施例，控制单元可被配置为：当碰撞检测单元感测到碰撞时，将操作模式从位置模式切换到转矩模式。

作为本公开的一个优选实施例，在碰撞对抗单元应用碰撞补偿值以改变力的行进方向之后，控制单元可将操作模式从转矩模式切换到位置模式。

作为本公开的一个优选实施例，碰撞对抗单元可被配置为：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。

作为本公开的一个优选实施例，碰撞检测单元可被配置为：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，预测的转矩值可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。

作为本公开的另一优选实施例，一种用于控制协作机器人的装置包括：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从位置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，将碰撞补偿值应用于协作机器人中的多个关节件中的每个以改变力的行进方向，其中，当碰撞对抗单元应用碰撞补偿值时，控制单元将操作模式从转矩模式再次切换到位置模式。

发明的有益效果

在本公开的一个优选实施例中，在发生碰撞的情况下，协作机器人被控制，使得在与发生碰撞的方向相反的方向上产生转矩，以便减少碰撞的时间段。