CN115582832A - 使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现 - Google Patents

使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现 Download PDF

Info

Publication number
CN115582832A
CN115582832A CN202210548974.8A CN202210548974A CN115582832A CN 115582832 A CN115582832 A CN 115582832A CN 202210548974 A CN202210548974 A CN 202210548974A CN 115582832 A CN115582832 A CN 115582832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
payload
robots
robot
parallel
tandem
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210548974.8A
Other languages
English (en)
Inventor
M·E·阿布达拉
M·A·赛斯
J·W·威尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN115582832A publication Critical patent/CN115582832A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0084—Programme-controlled manipulators comprising a plurality of manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1682—Dual arm manipulator; Coordination of several manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/1605—Simulation of manipulator lay-out, design, modelling of manipulator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/081—Touching devices, e.g. pressure-sensitive
    • B25J13/082—Grasping-force detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B25J17/02—Wrist joints
    • B25J17/0208—Compliance devices
    • B25J17/0216—Compliance devices comprising a stewart mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1615—Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/1623—Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37432—Detected by accelerometer, piezo electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39109—Dual arm, multiarm manipulation, object handled in cooperation
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39112—Force, load distribution
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39115—Optimal hold and moving force, torque
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39552—Stewart platform hand, parallel structured hand

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现。一种用于在工作空间内呈现有效负载的机器人***包括一对串联机器人，其被构造成连接到有效负载；并联机器人，其联接到串联机器人中的一个的远端，使得该并联机器人设置在远端和有效负载之间；传感器，其位于在远端和有效负载之间延伸的运动链内；以及机器人控制***（RCS）。传感器输出指示有效负载的所测量的性质的传感器信号。RCS包括被构造成控制串联机器人的协调运动控制器，以及被构造成控制并联机器人的校正运动控制器。并联机器人控制响应于传感器信号、与串联机器人的控制同时地发生，以便由此实时修改有效负载的性质。

Description

使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效 负载呈现
技术领域
引言
本公开涉及用于在指定的工作空间内柔顺地呈现相对刚性/非柔顺有效负载的机器人***以及相关联的控制架构和方法。
背景技术
在许多行业的制造和组装期间通常使用多臂机器人***，以便操纵重的或以其他方式笨重的有效负载。当两个或更多个机器人在呈现（present）有效负载时同时操作时（例如，通过在工作空间内牢固地抓持、提升/升高、降低和定向有效负载），机器人被认为在工作任务的执行中进行合作或协作。因此，用于在这种工作环境中管控机器人的操作的相关联的控制策略在本领域中被称为协作有效负载控制。
发明内容
本文中描述的是用于使用多种机器人类型在三维工作空间内呈现有效负载的机器人***和相关的协作控制方法，其中机器人类型包括至少两个串联机器人和至少一个并联机器人。本文中所设想的有效负载可被体现为相对大的、刚性的和笨重的物体，例如部分组装或完全组装的车辆底盘。相对于具有能够弯曲、挠曲或以其他方式吸收在基于机器人的有效负载呈现期间所赋予的力的结构的柔顺的或弹性有效负载，所设想的类型的刚性有效负载更易受与应变相关的损坏的影响。由于在定位/呈现控制操控期间以及在所呈现的有效负载上的工作任务的后续执行期间遇到的轻微或严重的位置错误，有时可能导致过度应变。
如本领域中所了解的，串联机器人（诸如，六自由度（“6-DoF”）关节形工业机器人）使用开式运动链，其中机器人的六个单独的关节和各种臂段或连杆彼此串联连接。因此，术语“开式链”通常被用于指代特定的运动链，其中远端连杆连接到单个转动关节。相比之下，并联机器人通常采用闭式链运动构型，其中并联机器人的组成关节和连杆并联连接。因此，并联机器人的给定连杆的远端可连接到多个转动关节。尽管并联机器人往往比串联机器人更小且反应更敏捷，但是并联机器人的闭式链运动通常导致相对于开式运动链的减小的运动范围以及增加的操作刚度。
因此，本文中所描述的技术方案旨在使得刚性有效负载能够在工作空间内被和缓地移动并准确地定位，即，以最佳地柔顺的方式以便保护有效负载。使用可扩展的控制架构来实现期望的移动，其中三个或更多机器人（即，上述的至少两个串联机器人和至少一个并联机器人）的集体运动由分布式控制***的操作控制。作为该策略的一部分，机器人特定的运动和力作用由相关联的控制单元（“控制器”）密切监控和实时调节，以在限定的工作空间内将和缓的运动赋予有效负载。
关于控制***，第一电子控制单元（为了清楚起见，其在下文中被称为机器人控制***（RCS）的架构内的“协调运动控制器”）协调串联机器人的组成关节的大运动和精细运动。串联机器人是相对大且重的装置，且因此相比于本文中所使用的（多个）并联机器人往往拥有更大的惯性和相应地更慢的响应时间。RCS还包括第二电子控制单元（即，RCS框架的“校正运动控制器”），其中在由协调运动控制器对串联机器人的正在进行的控制的同时，该附加控制器对更小/更低惯性的并联机器人的关节进行操作。这些机器人特定的控制器一起确保对不同机器人的实时的柔顺协调控制，同时保护有效负载的结构完整性免受由瞬态或持续的位置误差引起的过度应变。
在非限制性示例性构型中，机器人***包括一对串联机器人、并联机器人、力传感器和RCS，后者具有组成的协调运动控制器和校正运动控制器。串联机器人被构造成在工作空间内与有效负载协作地接合并呈现该有效负载。并联机器人连接到串联机器人中的一个的远端（例如，经由夹具或其他合适的末端执行器），使得并联机器人设置在远端和有效负载之间。力传感器位于在远端和有效负载之间延伸的运动链内，该力传感器被构造成输出指示有效负载上的应变的力信号。
在该实施例中，协调运动控制器被构造成控制串联机器人在工作空间内的多轴运动。这经由第一组致动器控制信号发生。校正运动控制器被构造成响应于来自力传感器的力信号，并且与该对串联机器人的多轴运动的控制同时地，经由第二组致动器控制信号来控制并联机器人的多轴运动，以由此实时减小有效负载上的应变。
在非限制性示例性构型中，并联机器人可任选地被实现为Stewart平台。在其他实施例中，可使用Delta机器人或其他合适的并联机器人机构。
在本公开的范围内，附加的串联机器人可与串联机器人和并联机器人通信，其中该附加的串联机器人对工作空间内的有效负载执行工作操作。在有效负载是车辆底盘的情况下，例如，附加的串联机器人可任选地被实现为可操作以便对车辆底盘执行焊接操作的焊接机器人。
在本公开的另一个方面中，RCS可被构造成基于串联机器人和并联机器人的实际位置来确定有效负载的重量，以及此后在阻抗控制模型或框架内使用导出的重量来确定第二组致动器控制信号。该动作允许恰当地补偿在地平面以上的有效负载的高度。
并联机器人可任选地包括两个或更多个并联机器人，其中并联机器人中的每一个连接到该对串联机器人中的相应的一个的对应远端。
本文中公开了实施例，其中校正运动控制器被构造成响应于来自紧急停止（“e-stop”）装置的紧急停止信号来将并联机器人的多轴运动控制为保护有效负载的默认停止位置。
响应于控制模式转变信号，校正运动控制器可任选地被构造成在位置控制模式以及力控制模式之间转变，在位置控制模式中，并联机器人相对于有效负载采取命令的位置，在力控制模式中，并联机器人将命令的力施加到有效负载。
本文中还描述了一种机器人控制***，该机器人控制***用于当在工作空间内呈现有效负载时，与具有两个串联机器人和一并联机器人的机器人***一起使用。在该控制背景下，并联机器人设置在有效负载和串联机器人中的一个的远端之间。根据示例性实施例的该***包括协调运动控制器和校正运动控制器。协调运动控制器被构造成生成第一组致动器控制信号，以当在工作空间内呈现有效负载时控制串联机器人的多轴运动。相比之下，校正运动控制器与协调运动控制器通信，并且被构造成响应于指示有效负载上的应变的力信号，输出第二组致动器控制信号，该第二组致动器控制信号被构造成控制与串联机器人的多轴运动同时进行的并联机器人的多轴运动。
本文中还公开了一种用于在工作空间内呈现有效负载的相关方法。该方法的代表性实施例包括将并联机器人连接到第一串联机器人的远端；以及将并联机器人连接到有效负载，使得并联机器人设置在远端和有效负载之间。
该方法还包括将第二串联机器人连接到有效负载。一旦机器人已以这种方式连接，该方法就包括经由机器人控制***来协作地控制第一串联机器人、第二串联机器人和并联机器人的运动。这需要经由力传感器来输出指示有效负载上的实际应变的力信号，其中该力传感器位于在远端和有效负载之间延伸的运动链内。
该方法此后包括使用机器人控制***的协调运动控制器，经由第一组致动器控制信号来控制第一串联机器人和第二串联机器人的多轴运动。同样地，该方法包括响应于力信号并且与第一串联机器人和第二串联机器人的多轴运动的控制同时地，经由第二组致动器控制信号来控制并联机器人的多轴运动，以由此实时减小有效负载上的应变。
本发明还包括以下技术方案：
1. 一种用于在工作空间内呈现有效负载的机器人***，所述机器人***包括：
一对串联机器人，其被构造成连接到所述有效负载并在所述工作空间内协作地呈现所述有效负载；
并联机器人，其连接到所述一对串联机器人中的一个的远端，使得所述并联机器人设置在所述远端和所述有效负载之间；
力传感器，其位于在所述远端和所述有效负载之间延伸的运动链内，所述力传感器被构造成输出指示所述有效负载上的应变的力信号；以及
机器人控制***（RCS），其包括：
协调运动控制器，其与所述一对串联机器人通信，并且被构造成将第一组致动器控制信号输出到所述一对串联机器人，在所述一对串联机器人同时抓住所述有效负载并在所述工作空间内呈现所述有效负载时，所述第一组致动器控制信号协调所述一对串联机器人的多轴运动；以及
校正运动控制器，其与所述并联机器人和所述力传感器通信，并且被构造成响应于所述力信号，与所述第一组致动器控制信号同时地，将第二组致动器控制信号输出到所述并联机器人，以由此将校正运动赋予所述有效负载并由此减小其上的应变。
2. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述校正运动控制器被构造成将所述第二组致动器控制信号传输到所述并联机器人的一个或多个机动化关节致动器。
3. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述力传感器与所述并联机器人一体化。
4. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述并联机器人包括Stewart平台。
5. 根据方案1所述的机器人***，其还包括：
与所述一对串联机器人和所述并联机器人通信的附加的串联机器人，其中，所述附加的串联机器人被构造成在所述有效负载被协作地呈现在所述工作空间中时在所述有效负载上执行工作操作。
6. 根据方案5所述的机器人***，其中，所述有效负载是车辆底盘，并且其中，所述工作操作是由所述附加的串联机器人在所述车辆底盘上执行的焊接操作。
7. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述机器人控制***被构造成基于所述一对串联机器人和所述并联机器人的实际位置来确定所述有效负载的重量；以及此后在阻抗控制模型内使用所述重量来确定所述第二组致动器控制信号。
8. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述并联机器人包括两个并联机器人，其中每个并联机器人分别连接到所述一对串联机器人中的相应的一个的对应远端。
9. 根据方案1所述的机器人***，其中，所述校正运动控制器被构造成响应于来自紧急停止装置的紧急停止（“e-stop”）信号来将所述并联机器人控制为保护所述有效负载的默认停止位置。
10. 根据方案1所述的机器人***，其中，响应于控制模式转变信号，所述校正运动控制器被构造成在位置控制模式以及力控制模式之间转变，在所述位置控制模式中，所述并联机器人相对于所述有效负载采取命令的位置，在力控制模式中，所述并联机器人将命令的力施加到所述有效负载。
11. 一种机器人控制***，所述机器人控制***用于当在工作空间内呈现有效负载时与具有两个串联机器人和一个并联机器人的机器人***一起使用，所述并联机器人设置在所述有效负载和所述串联机器人中的一个的远端之间，所述机器人控制***包括：
协调运动控制器，其被构造成生成第一组致动器控制信号，以当在所述工作空间内协作地呈现所述有效负载时控制所述串联机器人的多轴运动；以及
校正运动控制器，其与所述协调运动控制器通信并且被构造成响应于指示所述有效负载上的应变的力信号来输出第二组致动器控制信号，所述第二组致动器控制信号被构造成控制与所述串联机器人的多轴运动同时进行的并联机器人的多轴运动，包括将校正运动赋予所述有效负载。
12. 根据方案11所述的控制***，其还包括力传感器，所述力传感器被构造成输出所述力信号，并且连接到所述并联机器人或与其一体化。
13. 根据方案11所述的控制***，其中，所述校正运动控制器被构造成基于所述两个串联机器人和所述并联机器人的实际位置来确定所述有效负载的重量，以及此后使用所述重量来确定所述第二组致动器控制信号。
14. 根据方案11所述的控制***，其中，所述校正运动控制器被构造成响应于来自紧急停止开关的紧急停止（“e-stop”）信号来将所述并联机器人的多轴运动控制为保护所述有效负载的默认停止位置。
15. 根据方案11所述的控制***，其中，响应于控制模式转变信号，所述校正运动控制器被构造成在位置控制模式以及力控制模式之间转变，在所述位置控制模式中，所述并联机器人相对于所述有效负载采取命令的位置，在力控制模式中，所述并联机器人将命令的力施加到所述有效负载。
16. 一种用于在工作空间内协作地呈现有效负载的方法，所述方法包括：
将并联机器人连接到第一串联机器人的远端；
将所述并联机器人连接到所述有效负载，使得所述并联机器人设置在所述远端和所述有效负载之间；
将第二串联机器人连接到所述有效负载；以及
经由机器人控制***来控制所述第一串联机器人、所述第二串联机器人和所述并联机器人的运动，包括：
经由力传感器来测量指示所述有效负载上的应变的力信号，所述力传感器位于在所述远端和所述有效负载之间延伸的运动链内；
经由所述机器人控制***的协调运动控制器来控制所述第一串联机器人和所述第二串联机器人的多轴运动，包括将第一组致动器控制信号传输到所述第一串联机器人和所述第二串联机器人；以及
响应于所述力信号，与所述第一组致动器控制信号同时地，经由所述机器人控制***的校正运动控制器来控制所述并联机器人的多轴运动以由此减小所述有效负载上的应变，包括将第二组致动器控制信号传输到所述第二串联机器人。
17. 根据方案16所述的方法，其还包括：
当在所述有效负载上执行工作操作时，经由所述协调运动控制器来控制第三串联机器人的运动。
18. 根据方案17所述的方法，其中，控制所述第三串联机器人的运动包括使用所述第三串联机器人在车辆底盘上执行焊接操作。
19. 根据方案16所述的方法，其还包括：
经由所述校正运动控制器接收紧急停止（“e-stop”）信号；以及
响应于所述紧急停止信号将所述并联机器人的多轴运动控制为保护所述有效负载的默认停止位置。
20. 根据方案16所述的方法，其还包括：
经由所述校正运动控制器来接收控制模式转变信号；以及
响应于所述控制模式转变信号，经由所述校正运动控制器在位置控制模式以及力控制模式之间转变，在所述位置控制模式中，所述并联机器人相对于所述有效负载采取命令的位置，在力控制模式中，所述并联机器人将命令的力施加到所述有效负载。
当结合附图理解时，本公开的上文所描述的特征和优点以及其他可能的特征和优点将从用于实施本公开的最佳模式的以下详细描述中显而易见到。
附图说明
图1是根据本公开的机器人***和相关的控制***的图示，该控制***被构造成使用串联和并联机器人来提供对刚性有效负载的柔顺协调控制。
图2是示意性控制图，其描述了对图1中所示的机器人控制***的组成的协调运动控制器和校正运动控制器的协调控制。
图3是描述用于控制图1中所示的机器人***的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例能够采取各种和替代形式。附图不必然按比例绘制。一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所阐述的具体结构和功能性细节将不被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本公开的代表性基础。
某些术语可仅出于参考的目的在以下描述中使用，且因此并不旨在为限制性的。例如，诸如“上方”和“下方”的术语指代附图中所参考的方向。诸如“前”、“后”、“首”、“尾”、“左”、“右”、“后”和“侧”的术语描述部件或元件的部分在一致但任意的参考系内的取向和/或位置，这通过参考描述所讨论的部件或元件的文本以及相关联的附图而变得清楚。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语可用于描述单独的部件。这种术语可包括上文具体提到的词语、其衍生词，以及具有类似含义的词语。
参考图1，机器人***10被构造成用于在机器人控制***（RCS）50的援助下在工作空间13内呈现有效负载12。在图1的代表性实施例中，有效负载12是具有纵向导轨11的车辆底盘120，其中纵向导轨11由横梁16横向地支撑，其中导轨11和横梁16由铝、钢或另外的刚性/非柔顺材料构建。取决于制造的阶段，车轮14可附接到车辆底盘120。虽然车辆底盘120代表本文中所设想的刚性/非柔顺有效负载结构的类型，但在本教导的其他应用中可呈现其他有效负载12，且因此车辆底盘120仅仅是示例性的且非限制性的。
机器人***10包括一对串联机器人20A和20B，为了清楚起见也标记为R1和R2，这些串联机器人进而被构造成或者直接地或者间接地连接到有效负载12。如本领域中所理解的，这种连接可经由夹具15实现，夹具15例如多指爪、夹持器或其他合适的末端执行器。此外，并联机器人30（R3）使用类似的夹具15或其他合适的末端执行器连接到串联机器人中的一个20A或20B的远端，在这种情况下连接到串联机器人20A的远端E1。可实施其中并联机器人30联接到串联机器人20B的远端E2的其他实施例，以及其中串联机器人20A和20B两者均连接到相应的并联机器人30的实施例，其中这种选项在图1中被图示为串联机器人300。当并联机器人30以这种方式连接到远端E1时，并联机器人30设置在远端E1和有效负载12之间，如图所示。
图1的机器人***10还包括力传感器21（诸如，压力换能器或压电传感器），该力传感器位于在远端E1和有效负载12之间延伸的运动链内，例如，附接到并联机器人30的连杆机构（linkage）或与其一体化。力传感器21被构造成输出指示有效负载12上的测量的应变的力信号（箭头F）。力信号（箭头F）最终通过合适的传递导体（未示出）、无线地、或以这两种方式被传达到RCS 50。
如所描绘的那样，RCS 50包括协调运动控制器（C1）50-1和校正运动控制器（C2）50-2。与该对串联机器人20A和20B通信的协调运动控制器50-1经由第一组致动器控制信号（箭头CC20A）来控制该对串联机器人在工作空间13内的多轴运动。相比之下，校正运动控制器50-2与并联机器人30和力传感器21通信，并且被构造成经由第二组致动器控制信号（箭头CC20B）来控制并联机器人30的多轴运动。该动作响应于力信号（箭头F）并且与串联机器人20A和20B的多轴运动的控制同时地发生，它具有实时减小有效负载12上的过度应变的效果。
图1的RCS 50可被实现为一个或多个数字计算机，其中每个数字计算机均具有处理器（P）和存储器（M）。存储器（M）包括足够量的有形、非暂时性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、光学和/或磁性存储器、电可编程只读存储器等，即，计算机可读介质。存储器（M）还包括足够的瞬态存储器，诸如随机存取存储器、电子缓冲器。机器人控制***50的硬件可包括高速时钟、模数和数模电路，和输入/输出电路和装置，以及适当的信号调节和缓冲电路。
存储器（M）可用实现方法100的计算机可读指令进行编程，其中指令的执行最终使得RCS 50能够根据需要控制机器人***10的各种关节、制动器和锁定机构，以执行可用的控制模式和/或在可用的控制模式之间进行切换。这可响应于如下文所解释的有效负载12的所测量或导出的重量（箭头W）（例如，来自重量观测器（w-OBS）49）以及响应于可能的控制模式转变信号（箭头CM）而发生。控制模式可包括位置控制模式以及力控制模式，在位置控制模式中，并联机器人30相对于有效负载12采取命令的位置，在力控制模式中，并联机器人30将命令的力施加到有效负载12。为该目的，人机接口（HMI）装置55（例如，触摸屏装置或在RCS 50的逻辑中执行的合适接口）可被用于促进对控制模式的确定。例如，在一些方法中，操作员可手动选择控制模式中的一种，或者RCS 50可自主地实时确定和选择最佳的控制模式。
仍然参考图1，本公开的首要目标是在工作空间13内和缓地移动和准确地定位有效负载12。这受到串联机器人20A和20B的协作操作的影响，其中每个串联机器人进而可任选地被实现为6轴工业机器人，6轴工业机器人提供在三个轴（例如，xyz笛卡尔坐标系）上的平移，以及用于姿势控制的旋转、俯仰和偏航，以实现总共六个自由度（“6-DoF”）。因此，串联机器人20A和20B可被实施为本领域中所理解的类型的6-DoF机器人。
在图1的简化的描绘中，例如，串联机器人20A和20B可各自包括基座22和多个串联连接的臂段24，以及定位在远端E1和E2处的三轴腕部组件25。基座22和臂段24经由包括机动化关节致动器的转动关节28互连，作为控制方法100的一部分，这些转动关节的对应的角位置由关节位置传感器40单独地测量并作为对应的机器人特定的关节位置（θR1、θR2、θR3）被报告给RCS 50。
在串联机器人20A和20B的运动控制期间，即使是最微小的位置误差和机械未对准也将往往在有效负载12上施加应变。这种应变对有效负载12的影响很大程度上取决于有效负载12的构建，如本领域技术人员将了解的那样。然而，期望在有效负载12的呈现期间使应变的大小最小化，以便保护有效负载12免受损坏，无论这种损坏是由有效负载12在其呈现期间的运动所造成的，还是在所呈现的有效负载12上执行操作时造成的。
在非限制性说明性实施例中，例如，附加的串联机器人20C（R4）可被构造成在有效负载12上执行工作操作，例如，如图所示，当附加的串联机器人20C被构造为焊接机器人时，在有效负载12上执行焊接操作。可由于其他事件而将力赋予有效负载12，其他事件例如紧急停止（e-stop）事件，其中串联机器人20A和20B的运动通过紧急停止装置52的致动而被突然阻止，图1中表示了两个紧急停止装置52以示出在工作空间13中的多个可能的位置。作为本方法100的一部分，可由紧急停止装置52将对应的紧急停止信号（箭头152）传达到RCS50。
同样地，串联机器人中的一个20A或20B能够由于内部故障而在任何时间经历自动生成的紧急停止事件。因此，RCS 50被构造成执行受控的停止，其中串联机器人20A和20B以及并联机器人30被命令停止，当在路径上时使用校准的最高可允许减速度（例如，保护机器人20A、20B和30以及有效负载12的结构完整性的最大减速度）停止。虽然该运动是受控的，但这种基于故障的自动紧急停止能够在给定移动序列的执行期间的任何时间发生。因此，并联机器人30对瞬态误差的补偿可被用于帮助解决在示例性控制停止场景期间的瞬态力。
还作为本方法100的一部分的是，RCS 50可处理来自力传感器21的力信号（箭头F）以感测或估计有效负载12上的应变。相对于串联机器人20A和20B，并联机器人30能够以远为更高的带宽响应以减轻应变。也就是说，更小和更低惯性的并联机器人30将往往比更大、更笨重的串联机器人20A和20B具有更高的动态性能和更快的控制回路。因此，图1的多个机器人R1、R2和R3一起工作以在工作空间13内和缓地抓握、定位并最终呈现有效负载12，同时在所产生的运动中维持刚性体约束。
为了确保在本方法100的预期范围内对并联机器人30的校正动作的精确控制，并联机器人30可任选地被实现为如图所示的Stewart平台或另一个六足机器人，或者被实现为Delta机器人或其他适合应用的并联机构。如本领域中所理解的，六足机器人（诸如所图示的Stewart平台实施例（也见图2））由六个伸缩腿或支柱36（也被称为棱柱形致动器）支撑，这些伸缩腿或支柱单独地安装到端板32和34。支柱36的独立可控长度提供了具有微米或微弧度的准确性级别的运动控制的6-DoF。
尽管为简单起见从图1中被省略，但是可使用伺服***、比例阀、编码器等来完成支柱36的控制，如本领域中所了解的那样。相对于串联机器人20A和20B，并联机器人30由于许多个支柱36的布置所致而享有更高的刚度和负载承受能力。支柱36的平行布置同样仅引起最顶部的端板34移动，且因此并联机器人30相比于串联机器人20A和20B的惯性具有更低的惯性。这使得能够使用并联机器人30来动态控制有效负载12，如本文中所详述的。可使用任选的观测器来援助或优化控制，其中观测器包括重力观测器（“g-OBS”）51和/或惯性观测器（“i-OBS”）53，这两者在下文中进一步详细地描述。
现在参考图2，控制架构60示意性地描绘了协调运动控制器50-1（C1）和校正运动控制器50-2（C2）关于如上文参考图1所描述的串联机器人20A（R1）和20B（R2）的多轴控制的操作。串联机器人20A和20B或者直接地或者经由介入的竖直或水平梁、底座、高架龙门或其他支撑结构而牢固地安装到地面。相比之下，并联机器人30与串联机器人20B串联定位（见图1），和/或在其他实施例中与串联机器人20A串联定位。力传感器21与串联机器人20B（R2）和并联机器人30（R3）串联定位，并且被构造成输出指示在上文所描述的有效负载12上测量的应变的力信号（箭头F）。
当图1的有效负载12在至少一个并联机器人30的援助下由串联机器人20A和20B牢固地抓握和支撑时，协调运动控制器50-1接收期望位置（POSDes）作为电子输入信号。在可能的实施方式中，期望位置（POSDes）可由图1的RCS 50的控制逻辑根据所编程的或操作员选择的呈现序列而生成。
例如，当以图1的车辆底盘120的代表性形式呈现有效负载12时，这种序列可能需要使用串联机器人20A和20B使用夹具或其他合适的末端执行器来抓持底盘120的相对端部、将底盘120提升到地表面以上的预定高度，以及使底盘120绕其纵向轴线旋转以暴露特定的工作表面。
当串联机器人20A和20B稳定地保持底盘120并支撑其重量时，图1的附加的串联机器人20C（例如，焊接机器人）然后能够在底盘120上操作。作为该示例性序列的一部分，串联机器人20A和20B同时绕车辆底盘120上的工具中心点（TCP）工作，根据刚性体约束来这样做。
作为该过程的一部分，协调运动控制器50-1接收串联机器人20A和20B的实际位置信号（POSAct）（如由图1中所示的关节位置传感器40所测量的）、以及呈所测量或计算的位置误差（即，POSAct-POSDes）的形式的反馈信号（FBCOORD）。协调运动控制器50-1还将第一组致动器控制信号CC25A实时输出到串联机器人20A和20B中的每一个，以命令串联机器人20A和20B的各种关节致动器移动到特定的角位置和/或基于期望位置（POSDes）根据需要来保持特定姿势。
与协调运动控制器50-1的操作同时地，校正运动控制器50-2使用来自力传感器21的所测量的力（F）和反馈信号（FBCORR）来提供并联机器人30的轻微校正运动或定位。到协调运动控制器50-1中的其他输入包括实际位置（POSAct）。然后，校正运动控制器50-2将第二组致动器控制信号（CC25B）实时输出到并联机器人30，以命令并联机器人30的各种关节致动器移动到特定的角位置和/或根据需要保持特定姿势以使所呈现的有效负载12上的应变最小化。
关于校正运动控制器50-2的正在进行的操作，其力控制逻辑可基于如本文中所述的阻抗模型，或在另一个实施方式中基于导纳模型。如本领域中所理解的，这两种控制模型或模式之间的大体区别在于，阻抗控制用于在首先检测到与校准设定点的偏差之后控制所施加的力，而导纳控制常常用于响应于力的测量来控制运动。RCS 50可使用任一模型或其实现逻辑来补偿有效负载12的重量。
例如，贯穿上述示例性呈现序列，图2的校正运动控制器50-2可从协作运动控制器50-1接收关于有效负载12的特定方向/运动矢量和位置的信息。使用这种信息，校正运动控制器50-2可导出重量（图1的箭头W）并且补偿重量，以作为本方法100的一部分。
以这种方式进行的基于重量的补偿能够通过图1的重力观测器51来增强，该重力观测器51可连续地评估有效负载12的模型（例如，记录在存储器（M）中的一个）的位置，并且提供一系列重量向量（箭头51V），这些重量向量随后被用于减去由力传感器21测量的力（箭头F）的有效负载重量分量。同样地，校正运动控制器50-2可对紧急停止信号（图1的箭头152）起作用，以在由紧急停止装置52的激活造成的突然停止期间在并联机器人30上维持协调的停止位置以保护有效负载12。
对于连续运动控制场景（在此期间，图1的有效负载12被重新定位），任选的惯性观测器53能够估计有效负载12在特定运动和姿势期间将建立的动态力（箭头Fest），其中运动和姿势被用于向给定的制造过程呈现有效负载12。一些过程能够涉及串联机器人20A和20B相对于过程机器人（例如，图1的串联机器人20C）的连续运动，诸如当进行弧焊和分配时（其中有效负载12被连续地重新定位以帮助和实现有利的过程条件），例如，其中“俯焊”使用机器人承载的弧焊喷嘴和焊炬进行。
在说明性实施例中，惯性观测器53将与重量或重力观测器一起工作以提供完整的动态和静态力估计，该估计进而可从由力传感器21观测到的力（箭头F）中被减去。以这种方式，能够通过更高运动带宽的并联机器人30来减轻、补偿或抵消意外的力。由此产生的对有效负载12的“净姿势”的控制将因此导致有效负载12的远为更加精确的定位，其中由于承载负载的串联机器人20A和20B的动态失调（incoordination）的补偿，有效负载12中诱发的应力大幅减小。
参考图3，用于在图1的工作空间13内呈现有效负载12的方法100的实施例使用上文所描述的串联机器人20A和20B以及并联机器人30以柔顺协调的有效负载控制来执行。一般地，方法100包括将并联机器人30牢固地连接到第一串联机器人（例如，图1的串联机器人20A）的远端E1。此后，方法100包括将并联机器人30连接到有效负载12，使得并联机器人30设置在远端E2和有效负载12之间。方法100还包括将第二串联机器人（例如，串联机器人20B）连接到同一个有效负载12。在车辆底盘120的示例性实施例中，例如，串联机器人20A和20B可抓握车辆底盘120的相对端部，如图1中所示。
在串联机器人20A和20B已以这种方式连接到有效负载12之后，方法100经由RCS50协作地控制第一串联机器人20A、第二串联机器人20B和并联机器人30的运动。这需要经由力传感器21来输出指示有效负载12上的实际或估计的应变的力信号（图1和图2的箭头F），其中该力传感器21位于在远端E1和有效负载12之间延伸的运动链内。方法100还包括经由第一组致动器控制信号（箭头CC25A），使用协调运动控制器50-1来控制相应的第一串联机器人20A和第二串联机器人20B的多轴运动。同时，响应于力信号（箭头F）并且与相应的第一串联机器人20A和第二串联机器人20B的多轴运动的控制同时地，使用第二组致动器控制信号（箭头CC25B）来控制并联机器人30的多轴运动。所期望的最终效果是实时减小或消除有效负载12上的过度应变。
如图3中所示的方法100的示例性实施例开始于框B102处，其中生成和/或接收新的位置命令（“POSCmd”）。如上所述，作为更大控制序列的一部分，这种命令可能源自RCS 50的其他逻辑。然后，方法100进行到框B104。
框B104需要接收参与协作工作任务的各种机器人（在这种情况下为串联机器人20A和20B以及并联机器人30）的实际位置。如由图1的关节传感器40所确定的实际位置被传达到协作运动控制器50-1和校正运动控制器50-2，即，“POSAct → C1、C2”。通信根据校准回路是动态的，使得RCE 50连续地获知机器人R1、R2和R3在工作空间13内的位置。方法100此后进行到框B105、B106和B107。
在框B105（CCCOORD）处，协作运动控制器50-1使用来自框B104的实际位置来生成必要的第一组致动器控制信号（图1和图2的箭头CC25A），以便以期望的取向或姿势以及在自由空间中在期望位置处呈现有效负载12。
在框B106（F→C2）处，力传感器21将力信号（箭头F）输出到校正运动控制器50-2。方法100进行到框B108。
框B107（C2 → W）包括使用来自框B104的实际位置来导出有效负载12的重量（图1的箭头W）。一旦已确定有效负载12上的力和有效负载12的重量，方法100就进行到框B108。
框B108（“
Figure 644674DEST_PATH_IMAGE001
”）包括经由校正运动控制器50-2来确定是否需要修改并联机器人30的位置或由其施加的力。作为框B108的一部分，校正运动控制器50-2可使用来自框B107的所测量的力作为图1的有效负载12在三维空间中的实际位置和期望位置之间的位置误差的近似。也就是说，校正运动控制器50-2可从如下的期望出发：力传感器21一旦经恰当地校准，应在串联机器人20A和20B的控制期间理想地测量可忽略的力。因此，当所测量的力的大小增加时，这被视为指示位置误差的不可接受的增加。该错误状态然后被传达到校正运动控制器50-2。此后，方法100进行到框B110。
在框B110处，校正运动控制器50-2立即通过命令并联机器人30的快速致动来补偿在框B108处检测到的位置误差。利用在框B107处所确定的有效负载12的重量（W），例如，并且利用在框B106处所确定的力（F），校正运动控制器50-2可求解校正运动方程，例如，
Figure 151135DEST_PATH_IMAGE002
。然后，经由校正运动控制信号（CC25B）将并联机器人30的各种关节命令到相应位置以减轻有效负载12上的应变。
因此，当在自由空间中呈现刚性部分时，图1的RCS 50可被用于执行图3中所示的方法100，其中这种部分在本文中被表示为有效负载12。本方法设想将多个串联机器人连接到该部分，其中串联机器人中的至少一个经由与其串联连接的介入的并联机器人来实现这种连接。第一控制器（C1）（在本文中被描述为协调运动控制器50-1）被构造成控制各种串联机器人的多轴运动，同时维持该部分的完整性。第二控制器（C2）（在本文中被描述为校正运动控制器50-2）被构造成与由第一控制器（C1）对串联机器人的多轴运动的控制同时地控制更小、更低惯性且反应更敏捷的（多个）并联机器人的多轴运动。
共同地，在RCS 50的协调和校正控制下操作的串联和并联机器人实现有效负载的流体呈现和运动、更准确的组装、以及协作呈现的部分上的位置误差相关的应变的伴随减少。鉴于前述公开内容，本领域技术人员将容易了解这些和其他附随益处。
详细描述和附图或图支持并描述本教导，但是本教导的范围仅仅由权利要求限定。虽然已详细地描述了用于实施本教导的最佳模式和其他实施例中的一些，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本教导的各种替代性设计和实施例。此外，本公开明确包括上文和下文所呈现的元件和特征的组合和子组合。

Claims (10)

1.一种用于在工作空间内呈现有效负载的机器人***，所述机器人***包括：
一对串联机器人，其被构造成连接到所述有效负载并在所述工作空间内协作地呈现所述有效负载；
并联机器人，其连接到所述一对串联机器人中的一个的远端，使得所述并联机器人设置在所述远端和所述有效负载之间；
力传感器，其位于在所述远端和所述有效负载之间延伸的运动链内，所述力传感器被构造成输出指示所述有效负载上的应变的力信号；以及
机器人控制***（RCS），其包括：
协调运动控制器，其与所述一对串联机器人通信，并且被构造成将第一组致动器控制信号输出到所述一对串联机器人，在所述一对串联机器人同时抓住所述有效负载并在所述工作空间内呈现所述有效负载时，所述第一组致动器控制信号协调所述一对串联机器人的多轴运动；以及
校正运动控制器，其与所述并联机器人和所述力传感器通信，并且被构造成响应于所述力信号，与所述第一组致动器控制信号同时地，将第二组致动器控制信号输出到所述并联机器人，以由此将校正运动赋予所述有效负载并由此减小其上的应变。
2.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述校正运动控制器被构造成将所述第二组致动器控制信号传输到所述并联机器人的一个或多个机动化关节致动器。
3.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述力传感器与所述并联机器人一体化。
4.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述并联机器人包括Stewart平台。
5.根据权利要求1所述的机器人***，其还包括：
与所述一对串联机器人和所述并联机器人通信的附加的串联机器人，其中，所述附加的串联机器人被构造成在所述有效负载被协作地呈现在所述工作空间中时在所述有效负载上执行工作操作。
6.根据权利要求5所述的机器人***，其中，所述有效负载是车辆底盘，并且其中，所述工作操作是由所述附加的串联机器人在所述车辆底盘上执行的焊接操作。
7.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述机器人控制***被构造成基于所述一对串联机器人和所述并联机器人的实际位置来确定所述有效负载的重量；以及此后在阻抗控制模型内使用所述重量来确定所述第二组致动器控制信号。
8.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述并联机器人包括两个并联机器人，其中每个并联机器人分别连接到所述一对串联机器人中的相应的一个的对应远端。
9.根据权利要求1所述的机器人***，其中，所述校正运动控制器被构造成响应于来自紧急停止装置的紧急停止（“e-stop”）信号来将所述并联机器人控制为保护所述有效负载的默认停止位置。
10.根据权利要求1所述的机器人***，其中，响应于控制模式转变信号，所述校正运动控制器被构造成在位置控制模式以及力控制模式之间转变，在所述位置控制模式中，所述并联机器人相对于所述有效负载采取命令的位置，在力控制模式中，所述并联机器人将命令的力施加到所述有效负载。
CN202210548974.8A 2021-07-06 2022-05-20 使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现 Pending CN115582832A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/305,348 US11638995B2 (en) 2021-07-06 2021-07-06 Compliant payload presentation using robotic system with coordinated serial and parallel robots
US17/305348 2021-07-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115582832A true CN115582832A (zh) 2023-01-10

Family

ID=84534060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210548974.8A Pending CN115582832A (zh) 2021-07-06 2022-05-20 使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11638995B2 (zh)
CN (1) CN115582832A (zh)
DE (1) DE102022110140B4 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220111521A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Nikon Corporation Vibration reduction system for precision robotics applications

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4536690A (en) * 1982-10-19 1985-08-20 Calspan Corporation Tool-supporting self-propelled robot platform
JP3306781B2 (ja) * 1992-12-31 2002-07-24 株式会社ダイヘン 産業用ロボットの手動操作による教示制御装置および教示方法
DE202004017881U1 (de) * 2004-11-17 2006-03-23 Kuka Schweissanlagen Gmbh Handlingvorrichtung
EP2075096A1 (de) 2007-12-27 2009-07-01 Leica Geosystems AG Verfahren und System zum hochpräzisen Positionieren mindestens eines Objekts in eine Endlage im Raum
CZ309347B6 (cs) 2012-07-11 2022-09-14 České vysoké učení technické v Praze Způsob určení polohy středu obráběcího nástroje uchyceného v kooperující úchopné hlavici a tato hlavice
US9517895B2 (en) * 2013-10-30 2016-12-13 GM Global Technology Operations LLC Vehicle frame turnover system and method
JP6661804B2 (ja) 2018-07-10 2020-03-11 株式会社星宇ハイテックＳｕｎｇｗｏｏ Ｈｉｔｅｃｈ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 部品組立用ロボットシステムおよび制御方法
DE102019102470B4 (de) 2019-01-31 2021-08-26 Franka Emika Gmbh Einlernvorgang für ein Robotersystem bestehend aus zwei Robotermanipulatoren
US11034024B2 (en) 2019-02-15 2021-06-15 GM Global Technology Operations LLC Fixtureless component assembly
US20210154950A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 Divergent Technologies, Inc. Fixtureless robotic assembly
TWI742990B (zh) * 2021-01-19 2021-10-11 財團法人工業技術研究院 機械手臂系統、其控制方法及其電腦程式產品

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022110140B4 (de) 2024-04-18
US11638995B2 (en) 2023-05-02
US20230012386A1 (en) 2023-01-12
DE102022110140A1 (de) 2023-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11247332B2 (en) Redundant underactuated robot with multi-mode control framework
Best et al. A new soft robot control method: Using model predictive control for a pneumatically actuated humanoid
EP1728600B1 (en) Controlling the trajectory of an effector
US6084371A (en) Apparatus and methods for a human de-amplifier system
Williams et al. Planar translational cable‐direct‐driven robots
Alberts et al. Force control of a multi-arm robot system
WO2001038048A1 (fr) Unite de commande de robot
JP2015202534A (ja) 力に応じて動かすロボットのロボット制御装置およびロボットシステム
CN115582832A (zh) 使用具有协调的串联和并联机器人的机器人***的柔顺有效负载呈现
KR101250795B1 (ko) 직접 교시 로봇 시스템 및 직접 교시 로봇 동작 제어 방법
Badger et al. Model-based robotic dynamic motion control for the Robonaut 2 humanoid robot
JP7450744B2 (ja) ロボットデバイスを制御する方法、コントローラ、機械読取可能な命令のセット、機械読取可能な媒体及びロボットデバイス
JP4791168B2 (ja) 位置決めロボット
JP5758777B2 (ja) ロボット
US12005583B2 (en) Robotic system for moving a payload with minimal payload sway and increased positioning accuracy
Ahola et al. Development of impedance control for human/robot interactive handling of heavy parts and loads
Alipour et al. Point-to-point stable motion planning of wheeled mobile robots with multiple arms for heavy object manipulation
JP6896824B2 (ja) ロボット装置、ロボットシステム、ロボット装置の制御方法、ロボット装置を用いた物品の製造方法、情報処理装置、情報処理方法、制御プログラム及び記録媒体
Ramirez et al. Development of a Compliant Gripper Driven by 3 DOF Soft Robot
Zhang et al. A study of flexible force control method on robotic assembly for spacecraft
Komendera et al. Control system design implementation and preliminary demonstration for a tendon actuated lightweight in-space manipulator (TALISMAN)
Jiang et al. Vibration isolation control performance for an innovative 3-DOF parallel stabilization platform
Acaccia et al. Functional assessment of the impedance controller of a parallely actuated robotic six dof rig
US20240033929A1 (en) Co-handling robot having a mixed-force control law providing high effector sensitivity and enabling interaction with the body of the robot
Winkler et al. Robot force/torque control in assembly tasks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination