用于機(jī)器人的故障處理的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于機(jī)器人的故障處理的方法，涉及一種具有存儲(chǔ)于其 上的實(shí)現(xiàn)故障處理的軟件的存儲(chǔ)介質(zhì)，并且涉及一種用于故障處理的對(duì)應(yīng)的裝置。另外的 實(shí)施例涉及被實(shí)現(xiàn)用于故障處理的控制器以及一種包括這樣的控制器的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)器人是一種機(jī)電機(jī)器，其具有至少一個(gè)但是優(yōu)選為多個(gè)的驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)而使得其能 夠執(zhí)行如制造任務(wù)之類的人工任務(wù)。經(jīng)常被用于工業(yè)應(yīng)用的特殊機(jī)器人類型是具有多個(gè)移 動(dòng)軸線的所謂的關(guān)節(jié)型機(jī)器人（articulated robot)。這里，移動(dòng)軸線可以串行排列。移動(dòng) 軸線可以是彎曲軸線、線性位移軸線和/或旋轉(zhuǎn)軸線。特定形式的關(guān)節(jié)型機(jī)器人是具有比 自由度更多的移動(dòng)軸線的所謂的運(yùn)動(dòng)學(xué)上冗余的機(jī)器人。因此，機(jī)器人手臂的位置可以經(jīng) 由軸線位置的多種可能組合來實(shí)現(xiàn)。
[0003] 為了對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制，通常包括或者通常耦合至機(jī)器人控制器。該機(jī)器人控制 器對(duì)移動(dòng)軸線的單一致動(dòng)器進(jìn)行控制而使得機(jī)器人能夠沿預(yù)先確定的軌線（運(yùn)動(dòng)路徑）從 起始位置移動(dòng)到另外的位置，反之亦然。該軌線是多個(gè)移動(dòng)軸線的移動(dòng)序列的組合的結(jié)果。 然而，在故障的情況下，例如機(jī)器人與另一個(gè)物體相撞，故障處理過程相當(dāng)復(fù)雜而使得故障 處理過程無法自動(dòng)處理。其背景在于所描述的機(jī)器人通常被實(shí)現(xiàn)用于無創(chuàng)傷動(dòng)作（soft acting)，即所有移動(dòng)軸線在碰撞情況下都被置于無力度狀態(tài)。該無創(chuàng)傷動(dòng)作使得能夠避免 損壞機(jī)器人或碰撞物體，其中機(jī)器人（在碰撞后）的結(jié)束位置由于其處于已知的移動(dòng)路徑 之外而是未知的。因此，需要一種有所改進(jìn)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用于機(jī)器人的故障處理的方法，所述機(jī)器人具有至少第 一和第二移動(dòng)軸線。所述方法包括接收第一移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn)的第一位置信息和第二 移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn)的第一位置信息的步驟。所接收的第一位置信息被存儲(chǔ)為運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù) 集合。此外，所述方法包括接收第一移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息和第二移動(dòng)軸 線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息的步驟。所接收的第二位置信息也被存儲(chǔ)在所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù) 集合中。最后的步驟是如果檢測(cè)到例如碰撞的機(jī)器人故障則根據(jù)故障過程對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控 制。所述故障過程包括觸發(fā)機(jī)器人以將第一和第二移動(dòng)軸線移動(dòng)至其第二位置以及隨后觸 發(fā)機(jī)器人以將第一和第二移動(dòng)軸線移動(dòng)至其第一位置。
[0005] 另外的實(shí)施例提供了一種具有存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)字存儲(chǔ) 介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序具有當(dāng)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行以上的用于機(jī)器人的故障處理的方法 的程序代碼。
[0006] 另外的實(shí)施例提供了一種用于機(jī)器人的故障處理的裝置，所述機(jī)器人具有至少第 一和第二移動(dòng)軸線。所述裝置被配置為接收所述機(jī)器人的第一和第二移動(dòng)軸線的位置信 息，使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且如果機(jī)器人導(dǎo)致故障則經(jīng)由基于所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的 控制信號(hào)對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行控制。所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括第一移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn)的第 一位置信息、第一移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息、第二移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn)的 第一位置信息和第二移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息。所述控制信號(hào)包括觸發(fā)機(jī)器 人以將第一和第二移動(dòng)軸線移動(dòng)至其第二位置的第一控制信號(hào)和觸發(fā)機(jī)器人以將第一和 第二軸線移動(dòng)至其第一位置的第二控制信號(hào)。所述第一控制信號(hào)在輸出所述第二控制信號(hào) 之前被輸出，以使得機(jī)器人在移動(dòng)至第一位置之前移動(dòng)至第二位置。
[0007] 另外的實(shí)施例提供了一種用于控制機(jī)器人的控制器，所述機(jī)器人至少具有第一和 第二移動(dòng)軸線。所述控制器被配置為根據(jù)控制算法對(duì)第一和第二移動(dòng)軸線進(jìn)行控制，并且 被配置為使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并且如果機(jī)器人導(dǎo)致故障則經(jīng)由基于所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)數(shù) 據(jù)的控制信號(hào)對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行控制。所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括第一移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn) 的第一位置信息、第一移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息、第二移動(dòng)軸線在第一時(shí)間 點(diǎn)的第一位置信息和第二移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息。所述控制信號(hào)包括觸發(fā) 機(jī)器人以將第一和第二移動(dòng)軸線移動(dòng)至其第二位置的第一控制信號(hào)和觸發(fā)機(jī)器人以將第 一和第二軸線移動(dòng)至其第一位置的第二控制信號(hào)。所述第一控制信號(hào)在輸出所述第二控制 信號(hào)之前被輸出，以使得機(jī)器人在移動(dòng)至第一位置之前移動(dòng)至第二位置。
[0008] 根據(jù)另外的實(shí)施例，一種機(jī)器人包括第一移動(dòng)軸線、第二移動(dòng)軸線，以及用于對(duì)所 述第一和第二移動(dòng)軸線進(jìn)行控制的控制器。此外，所述機(jī)器人包括用于故障處理的裝置，所 述裝置被配置為使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并且如果機(jī)器人導(dǎo)致故障則經(jīng)由基于所存儲(chǔ)的 運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的控制信號(hào)對(duì)所述機(jī)器人進(jìn)行控制。所存儲(chǔ)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括第一移動(dòng)軸線在第一 時(shí)間點(diǎn)的第一位置信息、第一移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息、第二移動(dòng)軸線在第 一時(shí)間點(diǎn)的第一位置信息和第二移動(dòng)軸線在第二時(shí)間點(diǎn)的第二位置信息。所述控制信號(hào)包 括觸發(fā)機(jī)器人以將第一和第二移動(dòng)軸線移動(dòng)至其第二位置的第一控制信號(hào)和觸發(fā)機(jī)器人 以將第一和第二軸線移動(dòng)至其第一位置的第二控制信號(hào)。所述第一控制信號(hào)在輸出所述第 二控制信號(hào)之前被輸出，以使得機(jī)器人在移動(dòng)至第一位置之前移動(dòng)至第二位置。
【附圖說明】
[0009] 隨后將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
[0010] 圖Ia示出了根據(jù)第一實(shí)施例的用于機(jī)器人的故障處理的方法的流程圖；
[0011] 圖Ib-Id示出了示例性機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)序列；
[0012] 圖Ie示出了執(zhí)行如圖Ib至Id所示的運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人的軌線（以向前方向）；
[0013] 圖If示出了根據(jù)故障處理過程的圖Ib至Id的機(jī)器人的返回軌線（以向后方 向）；
[0014] 圖2a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于故障處理的裝置的框圖；
[0015] 圖2b示出了根據(jù)另外的實(shí)施例的包括控制器和用于故障處理的裝置的機(jī)器人的 框圖；
[0016] 圖3a和3b示出了描述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)示圖，用于圖示對(duì)所存儲(chǔ)的機(jī)器人位 置的數(shù)量進(jìn)行調(diào)適的兩種不同模式；和
[0017] 圖4a_4c示出了用于圖示根據(jù)增強(qiáng)型實(shí)施例的故障處理的機(jī)器人的軌線。
[0018] 在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)討論，其中對(duì)具有相同或相似 功能的對(duì)象或要素提供相同的附圖標(biāo)記而使得其描述是可互換的或者是能夠互相應(yīng)用的。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 圖1示出了方法100的框圖，其包括至少三個(gè)基本步驟110、120和130。步驟110 是指接收第一移動(dòng)軸線在第一時(shí)間點(diǎn)的第一位置信息并且接收第二移動(dòng)軸線在相同時(shí)間 點(diǎn)的第一位置信息的步驟。例如，兩個(gè)移動(dòng)軸線相應(yīng)的第一位置信息可以包括第一移動(dòng)軸 線的角度數(shù)值以及第二移動(dòng)軸線的另外的角度數(shù)值。該位置信息可以由機(jī)器人控制器所提 供或者可以從機(jī)器人的傳感器系統(tǒng)讀出。接收（第一和第二軸線的）兩個(gè)位置的這兩個(gè)子 步驟被聚集為步驟，因?yàn)閮蓚€(gè)第一位置信息（或者一般是指示移動(dòng)軸線在相同時(shí)間點(diǎn)的位 置的位置信息）通常被同時(shí)提供。該第一位置信息被存儲(chǔ)為運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集合中的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。 下一個(gè)步驟120類似于步驟110,但是其目的是收集第一和第二移動(dòng)軸線在隨后的第二（另 外的）時(shí)間點(diǎn)的位置信息。該時(shí)間點(diǎn)優(yōu)選地被選擇為使得機(jī)器人已經(jīng)在從第一時(shí)間點(diǎn)到第 二時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段的期間執(zhí)行了移動(dòng)。在該步驟120期間，第一和第二移動(dòng)軸線在第二時(shí) 間點(diǎn)的第二位置信息也被存儲(chǔ)在運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集合中。因此，該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集合包括機(jī)器人在至 少兩個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)的位置信息，從而能夠重新構(gòu)建機(jī)器人的軌