具有机器人的操纵装置以及方法和计算机程序与流程

文档序号:20166545发布日期:2020-03-24 21:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.操纵装置:具有机器人(2),

其中所述机器人(2)具有多条运动链(4a、4b),其中,运动链中的每条运动链(4a、4b)能够在工作空间中运动,其中所述工作空间中的至少两个工作空间具有重叠部,

其中每条运动链(4a、4b)构造用于实施做功运动,

具有控制模块,所述控制模块用于操控所述运动链(4a、4b),用于实施总运动,其中所述总运动能够通过所述运动链(4a、4b)的做功运动来表示,

其中所述控制模块构造用于在轨迹函数(q1、q2)的基础上操控所述运动链,用于实施所述做功运动,

其特征在于轨迹确定模块和重新参数化模块,

其中所述轨迹确定模块构造用于为所述运动链(4a、4b)的做功运动中的每种做功运动分别确定作为轨迹函数(q1、q2)的最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2)),

其中所述重新参数化模块构造用于对基于所述最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2))的轨迹函数(q1、q2)进行重新参数化,使得所述总运动无碰撞。

2.根据权利要求1所述的操纵装置(1),其特征在于,所述运动链(4a、4b)分别是机器人臂部。

3.根据权利要求1或2所述的操纵装置(1),其特征在于,所述最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2))是轨迹函数(q1、q2),所述轨迹函数为了执行做功运动而需要最少的时间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述轨迹确定模块构造用于在有限的最大加速度和/或有限的最大速度的基础上确定所述最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2))。

5.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述重新参数化模块构造用于用全局时间曲线tr对所述总运动进行重新参数化。

6.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述机器人(2)具有n条运动链(4a、4b),其中所述全局时间曲线tr是在n维空间中的曲线。

7.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,通过所述轨迹确定模块分别借助于固有时间(τ1、τ2)来描述所述最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2)),其中所述重新参数化模块具有用于对所述运动链的碰撞进行检查的检查函数(c(q1(τ1)、q2(τ2)),并且所述重新参数化模块构造用于将由固有时间(τ1、τ2)撑开的子空间(7)划分为碰撞空间(9)和有效空间(8),其中所述碰撞空间(9)通过所述子空间(7)中的点来限定,对于所述子空间中的点来说所述检查函数c确定所述运动链(4a、4b)的碰撞,并且所述有效空间(8)通过所述子空间(7)中的点来限定,对于所述子空间中的点来说所述检查函数确定运动链(4a、4b)的无碰撞性,其中所述重新参数化模块构造用于作为全局时间曲线tr确定所述有效空间(8)中的曲线。

8.根据权利要求7所述的操纵装置(7),其特征在于,所述总运动在始点处开始并且在终点处结束,其中能够为所述子空间(7)中的始点分配时间坐标(τs)并且能够为所述终点分配时间坐标(τe),其中所述重新参数化模块构造用于作为所述有效空间(7)中的终点和始点的时间坐标之间的最短连接来确定所述全局时间曲线tr。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述总运动在始点处开始并且在终点处结束,其中能够为所述子空间(7)中的始点分配时间坐标(τs)并且能够为所述终点分配时间坐标(τe),其中所述重新参数化模块构造用于作为所述有效空间(7)中的始点和终点的时间坐标之间的最快的连接来确定所述全局时间曲线tr。

10.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述控制模块构造用于,为了操控所述机器人(2)而借助于逆运动学机构来换算重新参数化的最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2))。

11.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1),其特征在于,所述总运动包括两条运动链(4a、4b)的异步的做功运动。

12.用于尤其是用根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置来操控机器人(2)的方法,其特征在于,为所述机器人(2)的每条运动链(4a、4b)确定最小时间轨迹(q1、q2),其中如此对基于所述最小时间轨迹(q1(τ1)、q2(τ2))的轨迹函数(q1、q2)进行重新参数化,使得所述运动链(4a、4b)的总运动没有碰撞。

13.具有用于实施的程序代码段的计算机程序,其特征在于,在所述计算机程序在计算机或所述操纵装置(1)上被执行时,实施根据权利要求11所述的方法。

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