[發(fā)明專利]用于執(zhí)行執(zhí)行器過程的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310002293.2
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103252780A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 約瑟夫·霍夫曼
• 申請（專利權）人: 庫卡羅伯特有限公司
• 主分類號: B25J9/18
• 分類號: B25J9/18
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 時永紅;黃艷

技術領域

本發(fā)明涉及用于執(zhí)行或控制執(zhí)行器過程的一種方法和一種裝置，其中所述執(zhí)行器包括至少一個具有電機和制動器的驅動裝置。

背景技術

執(zhí)行器，特別是在工業(yè)應用中的機器人，常常具有軌跡，在這些軌跡上運動階段和停止階段相交替。在運動階段中執(zhí)行器在路徑上行駛。在停止階段執(zhí)行器停留在一個姿態(tài)，例如，在設置了焊接點期間或在等待被請求的工件期間。在停止階段之后跟著的是另一運動階段，接著該運動階段的又是停止階段，等等。其他的例子包括由工業(yè)機器人這樣地自動處理的油漆過程和提取過程（Kommissionierprozess）。

在停止階段期間執(zhí)行器通過其驅動機構保持為活躍的，從而使能量為施加保持力和使制動器保持打開而耗散。

該能量需求導致在一個或多個執(zhí)行器運行期間能耗增加，并表現(xiàn)為當今的執(zhí)行器裝置的效率顯著受損。

對于提高工業(yè)機器人效率的典型措施是重量平衡，如特別是在EP0914911B1中建議的。這種重量平衡使得在不同的機器人姿態(tài)下潛在能源的差別的減小，從而優(yōu)選在機器人的主軸需要較弱的驅動和制動，以對于相同的運動消耗更少的能源。

DE103940302T5公開了一種根據(jù)止擋件和運動部件之間的距離來關閉和釋放機器人的制動器的控制裝置。

EP1974870A1公開了一種用于工業(yè)機器人的制動器的控制裝置，其中制動器配備有開關用于關閉和釋放，該開關能夠獨立于其它制動器來控制制動器。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于改善執(zhí)行器過程。

這個目的由本發(fā)明的方法實現(xiàn)。本發(fā)明的目的還通過執(zhí)行本發(fā)明方法的裝置、執(zhí)行本發(fā)明的方法的計算機程序以及計算機程序產品，特別是具有這樣的計算機程序的存儲介質來實現(xiàn)。

在本發(fā)明的方法中，包括兩個或更多個執(zhí)行器姿態(tài)的執(zhí)行器過程由一個或多個執(zhí)行器執(zhí)行，特別是由工業(yè)機器人執(zhí)行。執(zhí)行器優(yōu)選是在幾個自由度尤其是在四個、六個或七個自由度上可運動的，在此自由度特別是通過執(zhí)行器的軸來實現(xiàn)。執(zhí)行器的一個或多個軸分別配備一個或多個驅動裝置，驅動裝置包括一個或多個電機以及一個或多個制動器，制動器特別是至少一個緊急制動器，也即斷電閉合（energielos?geschlossen）的制動器。

在運動階段期間啟動執(zhí)行器姿態(tài)。本發(fā)明意義上的執(zhí)行器過程，特別是可以包括一個或多個執(zhí)行器的運動曲線，下文中稱為“軌跡”，特別是包括它的描述。另外地或附加地，執(zhí)行器過程可以包括指令、規(guī)則和/或接口，特別是用于控制工具、用于通信和/或（重新）規(guī)劃運動曲線。所述軌跡特別是可以函數(shù)和/或表格的形式來表示，尤其是在執(zhí)行器控制裝置中。執(zhí)行器姿態(tài)可以特別是通過操作員預先編程的和/或命令、在外部預設定和/或在該執(zhí)行器過程中生成。執(zhí)行器姿態(tài)尤其包括執(zhí)行器的位置和/或方向。執(zhí)行器姿態(tài)優(yōu)選通過執(zhí)行器的工作空間的（特別是笛卡爾的)坐標或在執(zhí)行器的關節(jié)空間（Gelenkraum）中加以描述或表示為四元數(shù)。優(yōu)選地，通過要進入的執(zhí)行器姿態(tài)來預先給定軌跡（尤其是部分地）。特別是可以通過內插器來由此實現(xiàn)連續(xù)或離散的設定路徑，特別是以函數(shù)和/或表格的形式實現(xiàn)。

在運動階段的結尾，一個或多個驅動裝置、優(yōu)選整個執(zhí)行器停止，從而使由停止的驅動裝置限定的軸不再進行任何運動。優(yōu)選通過電機和/或通過相應的驅動裝置的一個或多個閉合的制動器來實現(xiàn)停止。在停止之后或在停止狀態(tài)下，針對相應的軸的保持力一直單獨由電機施加，直到一個或多個關閉的制動器承擔起該保持力或該保持力的至少一部分。為更緊湊地表示，還將（旋轉）力矩，也即反向平行的力對一般地稱為力。

根據(jù)本發(fā)明，在停止后或在停止狀態(tài)下執(zhí)行器的一個或多個（尤其是所有的）驅動裝置的一個或多個、尤其是所有的制動器閉合。同樣地，可關閉執(zhí)行器的一個或多個驅動裝置的一個或多個制動器，而另一個或其他的驅動裝置的一個或多個制動器則仍然打開。對于一個或多個閉合的制動器，致使驅動裝置的相應的軸停止所必要的和/或足夠的保持力部分地或完全地通過（多個）制動器予以施加。相應地在一個或多個驅動裝置的制動器閉合后，該驅動裝置的能源供應部分地或完全地減少。優(yōu)選地，用于施加保持力的電流部分或完全減小，在此該電流為一個或多個電機供應能源。

在停止階段結束時，至少一個驅動裝置的能源供給將再次增加，特別是這樣增加：使得至此由驅動裝置的一個或多個制動器產生的保持力可以由一個或多個電機施加，并優(yōu)選這樣增加：使由驅動裝置驅動的軸能夠相應于路徑設定或目標設定移動。