[發明專利]以機器人駛過預先設定的工作軌跡

在審

• 申請號: 201880088830.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN111699446A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·布爾卡特;曼弗雷德·許滕霍弗;R·施賴特米勒;京特·韋德曼
• 申請（專利權）人: 庫卡德國有限公司
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416;B25J9/16
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;謝強

一種根據本發明的、用于基于針對預先設定的工作軌跡所規劃的速度曲線以機器人(1)駛過(S100)該工作軌跡的方法，利用預先設定的曲線參數($ACC₁，$VEL₁)規劃(S10)速度曲線，并且，如果在利用預先設定的曲線參數所規劃的速度曲線中預測到對速度、力或加速度的預先設定的邊界的超過，則在所述駛過之前修改(S85，S95)該速度曲線。

技術領域

本發明涉及到用于以機器人駛過預先設定的工作軌跡的一種方法和一種控制器，一種具有所述機器人和控制器的機器人單元，和一種用于執行所述方法的計算機程序產品。

背景技術

根據企業內部實踐已知，為機器人預先設定工作軌跡，并提前以預先設定的曲線參數為機器人規劃速度曲線。

因此，例如可以在工作空間中預先設定機器人TCP的線性軌跡，并在工作空間中為其規劃梯形的速度曲線，該速度曲線的加速度和恒定行駛速度可以通過預先規定相應的曲線參數來提供，在此，根據軌跡的長度可能會達不到恒定行駛速度。

在以規劃的速度曲線實際駛過預先設定的工作軌跡時，可能會發生不可接受的高的軸負載、軸速度和/或軸加速度，到目前為止，這是需要對預先設定的曲線參數進行繁瑣的再調整，或者需要對其進行不必要的、被動的初始選擇。

發明內容

本發明的目的在于更好地以機器人駛過預先設定的工作軌跡。

本發明的目的通過一種具有權利要求1所述特征的方法來實現。權利要求13至15請求保護用于執行在此所述方法的一種控制器或一種計算機程序產品或者一種具有在此所述控制器的機器人單元。優選的擴展方案由從屬權利要求給出。

根據本發明的一種實施方式，在以機器人基于針對工作軌跡所規劃的速度曲線駛過預先設定的工作軌跡的方法中，在行駛之前利用預先設定的曲線參數來規劃速度曲線，如果在利用預先設定的曲線參數所規劃的速度曲線中，預測到速度、力或加速度會超過預先設定的邊界，則在行駛之前修改速度曲線。

由此，在一種實施方式中，可以降低在駛過預先設定的工作軌跡時發生不可接受的高的軸載荷、軸速度和/或軸加速度的風險，特別是避免了繁瑣的再調整。在一種實施方式中，由此可以主動地選擇預先設定的曲線參數，使得該方法自動地修改相應的速度曲線，從而(預估地)遵守預先設定的邊界。

為了更緊湊地說明，在本發明的意義下，也將反平行力偶或轉矩概括地稱為力。

在一種實施方式中，機器人具有多軸的、特別是至少三軸的，在一種實施方式中為至少六軸的、特別是至少七軸的機器人臂。本發明的方法特別適用于這種機器人。

在一種實施方式中，為了修改速度曲線，根據所預測的對預先設定邊界的超過，在一種實施方式中則是與該預測的超過成比例地，修改利用預先設定的曲線參數所規劃的速度曲線，特別是沿橫坐標、特別是時間軸的方向延長和/或沿縱坐標、特別是速度軸的方向壓縮。

附加地或替代地，特別是為此目的，在一種實施方式中，為了修改速度曲線，利用所修改的速度曲線、特別是根據所預測的對預先設定邊界的超過所修改的速度曲線、在一種實施方式中則是與該預測的超過成比例地修改的速度曲線，特別是減小的速度曲線，重新規劃曲線參數，在一種實施方式中則是以與利用預先設定的曲線參數規劃的速度曲線相同的方式重新規劃曲線參數。

由此，在一種實施方式中，可以有利地、特別是在計算技術方面修改速度曲線，特別是可以改善迭代修改的收斂性。附加地或替代地，在一種實施方式中，由此可以使速度曲線的(幾何或基本)形狀并因此使所希望的或所期望的機器人在駛過軌跡時的行為原則上保持不變。

在一種實施方式中，在減弱由預先設定的固定的基本運動和/或靜態載荷所引起的和/或不是由(因為)駛過預先設定的工作軌跡(而產生的動態載荷)所引起的那一部分速度、力或加速度減弱的情況下，對所預測的超過進行預測。