本發(fā)明涉及一種機(jī)器人系統(tǒng)，其具有操縱器和控制裝置，該控制裝置用于控制操縱器，以便特別是確保遵守預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界。

背景技術(shù)：

機(jī)器人，特別是工業(yè)機(jī)器人是可自由編程的程序控制處理設(shè)備。實(shí)際的機(jī)器人機(jī)構(gòu)被稱為操縱器。這種操縱器可以由許多可運(yùn)動(dòng)的、彼此鏈接的節(jié)肢或軸組成，它們定義了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)鏈。這種運(yùn)動(dòng)鏈通常從機(jī)器人腳部延伸至機(jī)器人的法蘭，或者在有工具的情況下延伸至與法蘭連接的工具。

在此，機(jī)器人的各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)可以通過有針對(duì)性的調(diào)節(jié)與操縱器的各個(gè)構(gòu)件相連接的驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于在各個(gè)點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)，可以在對(duì)機(jī)器人程序進(jìn)行編程期間預(yù)先設(shè)定某些參數(shù)，例如速度。

在運(yùn)行中，操作人員可以通過操作系統(tǒng)控制機(jī)器人，并調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。在此，特別是可以調(diào)整不同的運(yùn)行模式，例如根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)EN ISO10218-1:2006定義的運(yùn)行模式“手動(dòng)減速”，在該模式下，機(jī)器人法蘭和工具中心點(diǎn)或工具工作點(diǎn)(英語：tool center point,TCP)的最大速度被限定為250mm/s；“手動(dòng)高速”或“自動(dòng)控制”，在該模式下可以與編程相應(yīng)的速度行駛。

例如，為了確保在運(yùn)行模式“手動(dòng)減速”下，法蘭和TCP以不高于250mm/s的速度運(yùn)動(dòng)，在機(jī)器人控制器中設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控模塊，其可以在觸犯速度邊界時(shí)激活適當(dāng)?shù)耐＼?。通常，安全控制器在此監(jiān)控不同的實(shí)際值，例如法蘭的速度。當(dāng)超過相應(yīng)的邊界時(shí)，安全控制器根據(jù)其規(guī)范做出相應(yīng)的反應(yīng)。

除了用于法蘭和TCP的速度邊界之外，往往還需要確定特定于軸的邊界，例如最大軸速度。特別是在運(yùn)行模式“手動(dòng)減速”下，為了保護(hù)在該運(yùn)行模式期間能夠與機(jī)器人劃分工作空間的人，確定最大軸速度是有利的。

經(jīng)常突破監(jiān)控邊界和干預(yù)安全控制會(huì)大大損害機(jī)器人的可操作性。為了避免這種情況，公知的一種基于企業(yè)內(nèi)部的方法是：通過介入調(diào)速(Override)調(diào)節(jié)或通過對(duì)調(diào)速值的隱含調(diào)節(jié)來控制機(jī)器人。調(diào)速本身描述了實(shí)際時(shí)間和系統(tǒng)時(shí)間之間的時(shí)間伸縮(Zeitskalierung)的導(dǎo)數(shù)(Ableitung)。例如在程序調(diào)速值(Programm-Override-Wert)為75％時(shí)，對(duì)于計(jì)劃的以200mm/s的編程速度行駛的軌跡僅以150mm/s的速度來行駛。

在這種基于企業(yè)內(nèi)部的方法中被充分利用的是：借助于所謂的軸濾波器使控制器和驅(qū)動(dòng)器之間的信號(hào)平滑。通過調(diào)節(jié)機(jī)器人控制器中的調(diào)速值，可能導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)的速度過高，但有利的是這種速度過高能夠通過軸濾波器來充分地平滑，從而使得不會(huì)超過監(jiān)控邊界。

但這種已知的方法顯然并不適于始終很好地遵守所有監(jiān)控邊界并同時(shí)使機(jī)器人能夠具有較高的可操作性或可運(yùn)動(dòng)性。特別是當(dāng)通過樣條曲線內(nèi)插(Spline-Interpolation)實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了能夠以較高的精度沿復(fù)雜的空間曲線行駛，不能使用前述的方法，因?yàn)樵诮柚鷺訔l曲線內(nèi)插的軌跡運(yùn)動(dòng)中不使用能夠有利地使機(jī)器人或工具精確、無偏地行進(jìn)的軸濾波器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提出一種方法，該方法能夠通過樣條曲線內(nèi)插來實(shí)現(xiàn)特別是用于軌跡運(yùn)動(dòng)的適當(dāng)?shù)乃俣认拗?Geschwindigkeitskappung)。此外，本發(fā)明的目的還在于提出一種能夠保證準(zhǔn)確地遵守監(jiān)控邊界的方法。

本發(fā)明的目的還在于提出一種機(jī)器人系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)包括操縱器、特別是關(guān)節(jié)臂機(jī)器人，以及包括控制裝置。在此可以利用控制裝置控制操縱器。在此，特別是將控制裝置設(shè)計(jì)用于執(zhí)行和/或完成控制操縱器的步驟，或者說其適于執(zhí)行和/或完成控制操縱器的步驟。而且，本發(fā)明還涉及基于調(diào)速的、預(yù)測(cè)的速度限制。

在此，控制裝置特別是適用于控制關(guān)節(jié)臂機(jī)器人。在此，優(yōu)選根據(jù)軌跡規(guī)劃和不同的參數(shù)(例如額定調(diào)速值)來控制操縱器。在此，將控制裝置設(shè)置為，在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀，對(duì)操縱器在至少一個(gè)該當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t_n中的停止運(yùn)動(dòng)(Anhalte-Bewegung)進(jìn)行模擬。在此，所述至少一個(gè) 當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t_n不必是緊跟在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀之后的時(shí)鐘周期。在此，將當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀理解為第一時(shí)鐘周期，其在時(shí)間上位于至少一個(gè)隨后的時(shí)鐘周期t_n之前。

術(shù)語“模擬”不是限制性的，其表示優(yōu)選基于操縱器的當(dāng)前狀態(tài)或?qū)嶋H狀態(tài)和軌跡規(guī)劃來計(jì)算或預(yù)測(cè)操縱器的停止運(yùn)動(dòng)。術(shù)語“停止運(yùn)動(dòng)”表示使操縱器停止，即停止或應(yīng)當(dāng)停止。術(shù)語“時(shí)鐘周期”是指時(shí)間間隔，并且例如可以包括周期時(shí)間。利用周期時(shí)間可以將時(shí)間進(jìn)程劃分成具有相同時(shí)間間隔的離散值。優(yōu)選時(shí)鐘周期或周期時(shí)間是所謂的內(nèi)插時(shí)鐘周期(IPO-Takt)，其可以根據(jù)設(shè)置在機(jī)器人系統(tǒng)的控制單元中的構(gòu)件在較寬的范圍內(nèi)自由選擇，例如在100μs至12ms之間。

在此，還將控制裝置設(shè)置為，確定在針對(duì)至少一個(gè)隨后的時(shí)鐘周期t_n所模擬的操縱器的停止運(yùn)動(dòng)期間是否觸犯了預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界，并作為對(duì)該確定的反應(yīng)，調(diào)節(jié)操縱器的停止運(yùn)動(dòng)的開始。因此，可以利用控制裝置檢查：在所模擬的停止運(yùn)動(dòng)期間是否遵守了至少一個(gè)預(yù)設(shè)的或預(yù)先定義的監(jiān)控邊界。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：對(duì)預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界可以特定于應(yīng)用和/或特定于設(shè)備地定義。如果在模擬中觸犯了這樣的監(jiān)控邊界，則啟動(dòng)操縱器停車。因此，如果確定稍后開始停止運(yùn)動(dòng)可能會(huì)超過監(jiān)控邊界，則可以通過控制裝置及時(shí)使操縱器開始停止運(yùn)動(dòng)。由此可以有利地防止所模擬的觸犯邊界真實(shí)地發(fā)生。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚：在此，操縱器從開始停止運(yùn)動(dòng)到最終的停止所經(jīng)過的路徑可能與操縱器的大小、重量和其它特性有關(guān)，并且部分地可能是非常顯著的。對(duì)于中等重量的工業(yè)機(jī)器人，例如在開始停止運(yùn)動(dòng)之后直至最終的停止，還可能發(fā)生90°的軸擺動(dòng)(Achsschwenkungen)。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，通過制動(dòng)，并進(jìn)一步優(yōu)選通過將額定速度置零和/或通過將額定調(diào)速值置零來調(diào)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)。在此，可以由控制裝置來考慮該特征，以進(jìn)行對(duì)停止運(yùn)動(dòng)的模擬以及開始停止運(yùn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：額定速度可以是預(yù)先為機(jī)器人控制器給定的參數(shù)，該參數(shù)可能無法在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)轉(zhuǎn)換，因?yàn)槔珀P(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器不能施加為此所需要的力和力矩。通過將實(shí)際速度逐步地與(置零的)額定速度相匹配，可以由此材料經(jīng)濟(jì)地(materialschonend)實(shí)現(xiàn)停止運(yùn)動(dòng)。特別是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 速度可以包括操縱器的軌跡速度。類似地，預(yù)設(shè)的額定調(diào)速值可能無法或無法立即在單個(gè)時(shí)鐘周期中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，可以根據(jù)額定調(diào)速值來逐漸地調(diào)整實(shí)際調(diào)速值，特別是在后者置零的情況下。由此，通過這樣的停止運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)所謂的速度限制。因此，利用機(jī)器人系統(tǒng)可以有利地對(duì)操縱器的這種停車或停止進(jìn)行模擬或預(yù)測(cè)。如果在這樣的模擬過程中超過了監(jiān)控邊界，則可以有利地通過開始停止運(yùn)動(dòng)來防止真實(shí)地發(fā)生超越邊界。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀開始時(shí)執(zhí)行對(duì)停止運(yùn)動(dòng)的模擬。時(shí)鐘周期具有確定的時(shí)間長度，從而使模擬能夠在時(shí)鐘周期期間在不同的時(shí)間進(jìn)行。但是優(yōu)選模擬發(fā)生在時(shí)鐘周期內(nèi)的初期，并特別是盡可能早地發(fā)生，甚至直接在時(shí)鐘周期開始時(shí)發(fā)生。由此可以確保在時(shí)鐘周期期間在模擬之后仍在一定程度上保留足夠的時(shí)間，以便對(duì)可能在模擬中確定的觸犯監(jiān)控邊界做出反應(yīng)，從而有效地防止實(shí)際上的破壞。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，對(duì)在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中作出的確定結(jié)果進(jìn)行反應(yīng)，調(diào)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)的開始。也就是，在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中就已經(jīng)對(duì)確定的觸犯監(jiān)控邊界做出反應(yīng)。在此，在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中開始停止運(yùn)動(dòng)是有利的，因?yàn)樵谠撨\(yùn)動(dòng)期間不會(huì)觸犯監(jiān)控邊界。否則，如果在之前的時(shí)鐘周期中的模擬期間已經(jīng)確定發(fā)生了觸犯，則停止運(yùn)動(dòng)在之前的時(shí)鐘周期中就已經(jīng)開始。因此，控制裝置將檢驗(yàn)即將開始的停止運(yùn)動(dòng)是否能夠順利地進(jìn)行(即沒有觸犯監(jiān)控邊界)。如果不是，則優(yōu)選立即開始停止運(yùn)動(dòng)。這種立即開始停止運(yùn)動(dòng)的順利實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在過去(即先前的時(shí)鐘周期中)得到了檢驗(yàn)。由此可以有利地有效避免由停止運(yùn)動(dòng)所引起的觸犯邊界。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，在模擬停止運(yùn)動(dòng)的過程中對(duì)緊隨當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t₁的停止運(yùn)動(dòng)的開始的進(jìn)行模擬。因此，模擬還包括對(duì)緊跟著的時(shí)鐘周期t₁中開始的停止運(yùn)動(dòng)的模擬。因此可以檢驗(yàn)，在緊跟著的時(shí)鐘周期中是否仍然允許開始停止運(yùn)動(dòng)，或者這是否已經(jīng)導(dǎo)致超過監(jiān)控邊界。在后者的情況下，優(yōu)選通過利用控制裝置在時(shí)鐘周期t₀中立即開始操縱器的停止運(yùn)動(dòng)來相應(yīng)地做出反應(yīng)。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，基于所模擬的在緊跟在當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí) 鐘周期t₁中的停止運(yùn)動(dòng)的開始，來對(duì)至少一個(gè)在當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t_n的停止運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。由此，例如可以基于對(duì)在隨后的第五個(gè)周期t₅中的停止運(yùn)動(dòng)的模擬假設(shè)，停止運(yùn)動(dòng)在緊跟著的時(shí)鐘周期t₁中已經(jīng)開始。但是如果在借助控制裝置對(duì)該隨后的第五個(gè)周期t₅的模擬中確定出觸犯了監(jiān)控邊界，則在緊跟的周期t₁中開始停止運(yùn)動(dòng)是不允許的，并且優(yōu)選必須借助控制裝置在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中就已經(jīng)開始停止運(yùn)動(dòng)，以確?？煽康刈袷乇O(jiān)控邊界。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，至少基于操縱器的當(dāng)前姿勢(shì)和/或操縱器的軌跡規(guī)劃來進(jìn)行模擬。在此，還可以優(yōu)選根據(jù)操縱器、機(jī)器人系統(tǒng)以及周圍環(huán)境的其它狀態(tài)，利用控制裝置對(duì)停止運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)或模擬。由此能夠使操縱器可靠地運(yùn)行。

優(yōu)選預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界包括下列中的至少一個(gè)：預(yù)設(shè)的工作空間邊界，在此，進(jìn)一步優(yōu)選以笛卡爾坐標(biāo)或特定于軸的坐標(biāo)來定義工作空間邊界；預(yù)設(shè)的用于操縱器的至少一個(gè)軸的最大軸速度；預(yù)設(shè)的最大工具速度；和/或預(yù)設(shè)的最大法蘭速度或預(yù)設(shè)的最大工具工作點(diǎn)速度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以借助于控制裝置并根據(jù)不同的監(jiān)控邊界或監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)來監(jiān)控并控制操縱器。特別是可以根據(jù)運(yùn)行模式來設(shè)置監(jiān)控邊界。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)操縱器的使用和結(jié)構(gòu)選擇合適的監(jiān)控邊界，并將它們向控制裝置預(yù)先給定。由此可以例如限定機(jī)器人運(yùn)動(dòng)(例如關(guān)節(jié)位置的速度)的臨界點(diǎn)。此外，例如可以適當(dāng)?shù)叵薅ǘ鄠€(gè)可選的TCP的速度。此外，還可以限定建立在較高的軸導(dǎo)數(shù)基礎(chǔ)上的值(例如軸加速度)和可由此導(dǎo)出的參數(shù)(例如電機(jī)和驅(qū)動(dòng)力矩)，并借助控制裝置來防止超過這些值。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，在模擬停止運(yùn)動(dòng)的過程中，針對(duì)至少一個(gè)跟隨在當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t_n計(jì)算操縱器的速度和/或?qū)嶋H調(diào)速值和/或操縱器的實(shí)際狀態(tài)。根據(jù)這些值的變化，可以通過控制裝置例如以笛卡爾坐標(biāo)或特定于軸的坐標(biāo)精確地預(yù)測(cè)機(jī)器人直至操縱器停止(即，例如直至實(shí)際調(diào)速值達(dá)到零)的姿勢(shì)。根據(jù)這種位置變化，可以毫無問題地精確預(yù)測(cè)所有相關(guān)的監(jiān)控參數(shù)直至操縱器停止。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，針對(duì)每個(gè)跟隨在當(dāng)前時(shí)鐘周期之后的時(shí)鐘周期t_n模擬操縱器的停止運(yùn)動(dòng)，直至所模擬的操縱器的停止?fàn)顟B(tài)。因此，可以利 用控制裝置對(duì)操縱器還未達(dá)到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的所有時(shí)鐘周期t_n的停止運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬，即，例如實(shí)際調(diào)速值大于零的情況。優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，當(dāng)確定觸犯了監(jiān)控邊界時(shí)，停止模擬。由此，可以通過控制裝置有效并直接地開始操縱器的停止運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，優(yōu)選在實(shí)施對(duì)停止運(yùn)動(dòng)的模擬之前，在當(dāng)前時(shí)鐘周期開始時(shí)，還基于至少對(duì)于當(dāng)前時(shí)鐘周期的額定速度確定操縱器在當(dāng)前時(shí)鐘周期的實(shí)際狀態(tài)。此外，還優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，確定基于所確定的操縱器的實(shí)際狀態(tài)是否存在對(duì)預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界的觸犯，如果是，則作為對(duì)此的反應(yīng)降低當(dāng)前時(shí)鐘周期的額定速度。由此可以檢驗(yàn)，基于當(dāng)前時(shí)鐘周期中的例如存在于機(jī)器人控制器中的額定速度是否會(huì)觸犯監(jiān)控邊界。優(yōu)選額定速度可以包括額定調(diào)速。由此，通過利用控制裝置降低當(dāng)前時(shí)鐘周期的額定速度，可以防止超過監(jiān)控邊界。

在此，不需要根據(jù)確定的結(jié)果來調(diào)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)的開始，因?yàn)橐呀?jīng)通過控制裝置在之前的時(shí)鐘周期中檢驗(yàn)了在當(dāng)前時(shí)鐘周期中運(yùn)動(dòng)的可靠性。由此可以有利地確保在當(dāng)前時(shí)鐘周期中不會(huì)觸犯監(jiān)控邊界，并確保在緊跟的時(shí)鐘周期中調(diào)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)的開始不會(huì)導(dǎo)致不允許的對(duì)監(jiān)控邊界的觸犯。

此外，優(yōu)選操縱器的實(shí)際狀態(tài)包括笛卡爾的和特定于軸的操縱器位置和/或操縱器運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)際狀態(tài)不僅反映關(guān)于操縱器的靜態(tài)信息，也包括動(dòng)態(tài)特征。特別是可以由此使控制裝置根據(jù)實(shí)際狀態(tài)監(jiān)控所有相關(guān)的監(jiān)控參數(shù)。

進(jìn)一步優(yōu)選將控制裝置設(shè)置為，根據(jù)操縱器的當(dāng)前姿勢(shì)和/或軌跡規(guī)劃來確定操縱器在當(dāng)前時(shí)鐘周期的實(shí)際狀態(tài)。由此可以精確地預(yù)測(cè)機(jī)器人在當(dāng)前時(shí)鐘周期中的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)包括操縱器、特別是關(guān)節(jié)臂機(jī)器人以及控制裝置。在此，將控制裝置設(shè)置為，根據(jù)本發(fā)明控制操縱器，從而遵守預(yù)設(shè)的監(jiān)控邊界。

借助根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)，可以始終有效地遵守所有監(jiān)控邊界，在此，停止運(yùn)動(dòng)的限制或開始盡可能地靠近監(jiān)控邊界。在此，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)基于對(duì)當(dāng)前時(shí)鐘周期和/或隨后的時(shí)鐘周期的預(yù)見或預(yù)測(cè)也適用于 利用樣條曲線內(nèi)插的安全、精確的方法。

附圖說明

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中：

圖1示意性示出了操縱器的控制流程。

具體實(shí)施方式

在圖1中示意性地舉例示出了用于控制操縱器的步驟的流程10，優(yōu)選利用根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器人系統(tǒng)的控制裝置執(zhí)行該流程。在此，優(yōu)選所示出的步驟在當(dāng)前時(shí)鐘周期開始時(shí)進(jìn)行，當(dāng)前時(shí)鐘周期在下面以時(shí)鐘周期t₀表示。

流程10在步驟11中開始，在該步驟中，利用控制裝置在時(shí)鐘周期t₀確定新的實(shí)際調(diào)速值，該新的實(shí)際調(diào)速值基于預(yù)設(shè)的額定調(diào)速值得出。替代地，也可以基于預(yù)設(shè)的額定軌跡速度得出實(shí)際軌跡速度?；谒_定的實(shí)際調(diào)速值，可以獲得笛卡爾的和特定于軸的機(jī)器人位置以及對(duì)于時(shí)鐘周期t₀的所有相關(guān)的、即待監(jiān)控的該位置數(shù)據(jù)的導(dǎo)數(shù)。

在隨后的步驟12中，通過控制裝置確定或檢驗(yàn)，根據(jù)在步驟11中所確定的值在時(shí)鐘周期t₀期間是否已經(jīng)觸犯了監(jiān)控值。如果判定12為肯定的，則降低額定調(diào)速值，或替代地降低額定軌跡速度，并隨后利用已降低的額定調(diào)速值或已降低的額定軌跡速度繼續(xù)步驟11中的流程。重復(fù)該流程，直至得到臨界的(最大的)實(shí)際調(diào)速值，利用該臨界實(shí)際調(diào)速值不會(huì)在時(shí)鐘周期t₀中觸犯監(jiān)控參數(shù)，從而使判定12為否定。

如果判定12的結(jié)果為否定，則利用控制裝置在步驟13中模擬隨后的時(shí)鐘周期t_i＝t₁的實(shí)際調(diào)速值。也就是說，如果在時(shí)鐘周期t₁中開始停止運(yùn)動(dòng)，即，在時(shí)鐘周期t₁中使額定調(diào)速置零，則模擬發(fā)生了什么。針對(duì)實(shí)際調(diào)速值，確定操縱器在時(shí)鐘周期t₁的笛卡爾的和特定于軸的數(shù)據(jù)。然后，由該模擬的位置確定待監(jiān)控的導(dǎo)出值，例如法蘭速度。在模擬在時(shí)鐘周期t₁時(shí)開始的停止運(yùn)動(dòng)期間，控制器將計(jì)算操縱器或TCP在所有隨后的時(shí)鐘周期t₂至t_停止中的軌跡。如果該模擬的軌跡導(dǎo)致觸犯邊界，則結(jié)束模擬，而停止運(yùn)動(dòng)立即在時(shí)鐘周期t₀中開始。在圖1中，該流程示例性地如下示出：

在判定14中通過控制裝置確定或檢驗(yàn)，基于步驟13所確定的值是否已經(jīng)在時(shí)鐘周期t₁中超過至少一個(gè)相關(guān)的監(jiān)控邊界。如果判定14為肯定的，則在步驟15終止在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中的模擬，并立即將當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀的額定調(diào)速值置零，即開始停止運(yùn)動(dòng)。替代地，也可以將額定軌跡速度置零。在隨后的時(shí)鐘周期中所產(chǎn)生的實(shí)際調(diào)速值的可靠性已經(jīng)在先前的時(shí)鐘周期t_-1中得到確保。

相反，如果判定14為否定的，則通過控制裝置在隨后的判定16中檢驗(yàn)，為模擬時(shí)鐘周期t₁所確定的實(shí)際調(diào)速值是否為零，即操縱器是否在時(shí)鐘周期t₁的模擬中達(dá)到停止?fàn)顟B(tài)。如果不是，則將待模擬的周期時(shí)間加1(t_i＝i+1)，步驟13中的流程針對(duì)下一個(gè)時(shí)鐘周期繼續(xù)進(jìn)行。也就是說，基于在時(shí)鐘周期t₁中(模擬的)開始的停止運(yùn)動(dòng)，對(duì)操縱器或TCP處于其中的時(shí)鐘周期t₂進(jìn)行模擬。然后在判定14中通過控制裝置檢驗(yàn)，在時(shí)鐘周期t₂中是否觸犯監(jiān)控邊界。如果是，則根據(jù)步驟15結(jié)束模擬，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀的額定調(diào)速值立即置零，即開始停止運(yùn)動(dòng)。否則在判定16中檢驗(yàn)，為模擬時(shí)鐘周期t₂所確定的實(shí)際調(diào)速值是否已經(jīng)為零，即，操縱器是否在對(duì)時(shí)鐘周期t₂的模擬中達(dá)到停止?fàn)顟B(tài)。如果不是，則將待模擬的周期時(shí)間再次加1(t_i＝i+1)，并在步驟13開始的流程中針對(duì)時(shí)鐘周期t₃進(jìn)行模擬，等等。

如果判定16為肯定的，即操縱器在對(duì)例如時(shí)鐘周期t₁₅的模擬中停止，則在隨后的步驟17中結(jié)束在當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀中的模擬，并使用先前在步驟11、12中確定的最大實(shí)際調(diào)速值作為用于當(dāng)前時(shí)鐘周期t₀的真實(shí)的實(shí)際調(diào)速值，并基于該值通過控制裝置控制操縱器。

然后流程10在下一時(shí)鐘周期t₁中重新開始，該時(shí)鐘周期相當(dāng)于當(dāng)前時(shí)鐘周期。