用于监视携带有效负荷的机器人组的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于监视携带有效负荷的机器人组的方法，该机器人组具有至少一个机器人(1)，根据该机器人组相对于其预设的更换位置(P1，P2，P3)的当前位置(TCP)来识别机器人携带的有效负荷组(N)(S30，S40)。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，该机器人组具有至少一个机器人(1)，根据该机器人组相对于其预设的更换位置(P1，P2，P3)的当前位置(TCP)来识别机器人携带的有效负荷组(N)(S30，S40)。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于监视携带有效负荷的机器人组（nutzlastfiihrenden Roboteranordnung)的方法和一种相关的监视装置，一种具有这种监视装置的机器人组以 及一种用于执行该方法的计算机程序产品。
技术介绍
为了提高生产率，机器人可以携带不同的有效负荷：例如，机器人可以交替地携带 不同的工具，其可以放下各个不再需要的工具并拿起新的工具，也就是说更换工具。 在此公知的是对于所携带的各个工具，特别是在进行碰撞监视时需要考虑到工具 的轮廓。根据企业内部的实践情况，迄今为止对此采取的措施是使用专门的工具传感器，通 过工具传感器能够可靠地识别由机器人所携带的各个工具。其不利之处在于，在此每个工 具必须具有至少一个属于自己的传感器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改善机器人组的运行。 本专利技术的目的通过一种和一种用于执 行根据本专利技术的方法的监视装置或一种计算机程序产品或一种相应的机器人组来实现。 根据本专利技术的一个方面，根据机器人组的相对于其预设的更换位置的当前位置来 确定机器人携带的有效负荷组。 这样做所基于的思想是：为了更换有效负荷，机器人必须驶入特定的更换位置。相 应地可以假设：在驶入相应的更换位置之后，对应于这些更换位置的有效负荷已经被机器 人组接收，并且现在已经由机器人组携带。相应地，可以根据机器人组的相对于其预设更换 位置的当前位置来确定新的有效负荷。在一种实施方式中，通过这种方式可以有利地减少 工具传感器的数量，在一种扩展方案中则可以完全取消工具传感器。替代地，可以为每个有 效负荷配置最多不超过一个特别是非安全（nichtsicher)的有效负荷传感器，这些有效负 荷传感器与基于更换位置的有效负荷识别相组合仍然能实现安全的有效负荷识别。由此特 别是可以相应地降低基于识别有效负荷的监视的开销和/或故障概率。 如前所述，有效负荷特别可以是工具。附加地或替代地，有效负荷也可为工件或部 件。在此为了实现紧凑的说明，将工具和工件概括地称为有效负荷。 在一种实施方式中，机器人组具有至少一个、特别是恰好一个机器人或者多个机 器人，尤其是工业机器人。在一种实施方式中，机器人组的至少一个机器人、优选为所有的 机器人都设置用于交替地携带各种工具和/或工件，特别是一个或多个机器人可分别具有 有效负荷连接件，例如工具夹具或工具耦合器。 在一种实施方式中，机器人组具有特别是固定的接收部，用于在不同的有效负荷 存放位置、特别是工具更换站中接收或保存或放下不同的工具和/或工件。 在本专利技术中，位置特别是可以包括机器人组的一个或多个机器人的姿势，特别是 可以是机器人组的一个或多个机器人的姿势。在一种实施方式中，位置可以包括机器人组 的一个或多个机器人的一个或多个关节坐标，特别是所有的关节坐标。附加地或替代地在 一种实施方式中，本专利技术意义下的位置特别是可以包括机器人组的一个或多个机器人的特 定于机器人参照点的、例如通过笛卡尔坐标、柱坐标或极坐标描述的一维、二维或三维位置 和/或例如通过欧拉角或万向角描述的一维、二维或三维方向，特别是可以是机器人组的 一个或多个机器人的特定于机器人参照点的、例如通过笛卡尔坐标、柱坐标或极坐标描述 的一维、二维或三维位置和/或例如通过欧拉角或万向角描述的一维、二维或三维方向。在 一种实施方式中，位置可以包括机器人组的一个或多个机器人的工具参照点（"工具中心 点"，TCP)的位置和/或方向，特别是可以是机器人组的一个或多个机器人的工具参照点 ("工具中心点"，TCP)的位置和/或方向。 在一种实施方式中，例如在布置机器人组时手动地或通过模拟虚拟地使机器人组 驶向保存或存放在不同的有效负荷存放位置上的一个或各种不同的有效负荷。同样地，也 可以使携带有效负荷的机器人组驶向空的有效负荷存放位置，也就是说，将机器人携带的 有效负荷定位在有效负荷存放位置。同样还可以使没有有效负荷的机器人组或者说在没有 被机器人携带的有效负荷的情况下驶向有效负荷存放位置，即，有效负荷只是被虚拟地定 位在其有效负荷存放位置。 在一种实施方式中，根据机器人组的位置（机器人组从该位置驶向有效负荷存放 位置，特别是无有效负荷地驶向保存在有效负荷存放位置上的有效负荷，或者带有有效负 荷地驶向空的有效负荷存放位置），使有效负荷或有效负荷存放位置分别对应于更换位置， 或者根据机器人组的位置来预先设定与对应于有效负荷存放位置的有效负荷相对应的更 换位置，并特别是进行存储，在此，优选使不同的有效负荷对应于不同的更换位置。也就是 说，特别是可以使机器人携带的有效负荷驶到有效负荷存放位置，和/或使没有有效负荷 的机器人组驶向位于有效负荷存放位置中的有效负荷。对应于有效负荷的更换位置可以根 据此时机器人组所占据的位置来预先设定，并特别是进行保存。 特别是当机器人驶向要拿起的工具或带有工具地驶向有效负荷接收部以放下该 工具时，至少基本上可以将机器人组从其驶向有效负荷的位置（例如机器人的TCP的位置 和/或方向）本身预设为更换位置。同样地，特别是根据最大的有效负荷轮廓，还可以相对 于机器人组从其驶向有效负荷的位置错开地预先设定更换位置：当如下所述地在没有有效 负荷的机器人驶向待拿起的新有效负荷的过程中，如果首先继续保持对之前所携带并同时 已放下的有效负荷进行识别，则可以触发对接下来要识别的有效负荷与所驶向的有效负荷 接收部的碰撞监视。在一种实施方式中，特别是为了避免碰撞，可以使更换位置相应地错 开。 在一种实施方式中，当机器人组的当前位置与对应于有效负荷的更换位置 之间的偏差低于预设的边界值时，将该有效负荷识别为机器人携带的有效负荷组 (Nutzlastanordnung)。该边界值可以是固定的或可变的，在一种实施方式中，可以针对所 有的有效负荷或更换位置将边界值预设为相同的，或者也可以单独地预设或特别针对各个 更换位置预先设定。 偏差和/或边界值可为一维或多维的。例如，如果位置r通过TCP的三维位置X、 y、z和三维方向a、@、y被定义为六维的（r= (x,y,z,a，@，y))，贝Ij当前位置r和更 换位置rw之间的偏差A例如可以通过模（Norm)来定义，例如一维绝对值模或最大模A=|r_rw|或A = MAX{x_xw, y_yw, z_zw, a-awUw，y_yw}，或者也可以通过多维分量方 式A = (x-xw，y-yw，z_zw，a-aw，y_yw)来定义。 附加地或替代地，为了获得对于更换位置的充分近似，还可以将对机器人组的驱 动考虑进来，特别是可以根据对机器人组的驱动、尤其是根据接触力和/或操作，特别是根 据有效负荷连接部（例如工具夹具或工具接合器）的开启和/或关闭来确定有效负荷更 换。在一种实施方式中，为了识别（新的）有效负荷，机器人组的当前位置和对应于有效负 荷的更换位置之间的偏差在机器人组驱动时，特别是在开启和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视携带有效负荷的机器人组的方法，该机器人组具有至少一个机器人(1)，其中，根据该机器人组相对于该机器人组的预设更换位置(P1，P2，P3，P4)的当前位置(TCP)来识别机器人携带的有效负荷组(N)(S30，S40)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·盖勒，F·斯坦恩博尔格，F·罗兰，乌韦·博宁，R·鲁道夫，
申请(专利权)人：库卡实验仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE