KR20170083037A - 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20170083037A KR1020177012060A KR20177012060A KR20170083037A KR 20170083037 A KR20170083037 A KR 20170083037A KR 1020177012060 A KR1020177012060 A KR 1020177012060A KR 20177012060 A KR20177012060 A KR 20177012060A KR 20170083037 A KR20170083037 A KR 20170083037A
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Abstract

본 발명은 환경과의 기계적 상호 작용을 검출하는 센서(203)를 포함하는, 로봇 매니퓰레이터(robot manipulator)(202)의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 방법은 상기 센서(203)에 의해 상기 로봇 매니퓰레이터(202)에 작용하는 외력(I)의 힘-시간 곡선(forcep-time curve)을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 외력 값(II)이 규정된 임계값 G1보다 크면: (II) > G1이면, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 안전 모드가 활성화되어서, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 (III) 및/또는 이동 방향 (IV)을 상기 검출된 외력(I)에 따라서 개방-루프 제어하는 단계를 포함하며, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 (III) 및/또는 이동 방향 (IV)은 상기 안전 모드 활성화 이전에, 사전결정된 의학적 파라미터들에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR OPEN-LOOP/CLOSED-LOOP CONTROL OF A ROBOT MANIPULATOR}
본 발명은 환경과의 기계적 상호 작용을 검출하기 위한 센서를 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 장치를 갖는 로봇뿐만 아니라 컴퓨터 시스템, 디지털 저장 매체, 컴퓨터 프로그램 제품 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치는 공지되어 있다. 따라서, 예를 들어, DE 102010048369 A1에서, 적어도 하나의 안전성 기능이 모니터링되는, 적어도 하나의 로봇 매니퓰레이터의 안전한 개방-루프 제어를 위한 방법 및 장치가 공지되어 있다. DE 102010048369 A1에 있어서의 안전성 기능은, 바람직하게는, 예를 들어 스위치, 센서 또는 계산 유닛의 상태 또는 출력과 같은 기본적인 물리적 변수 또는 기능을 정확하게 나타낸다. 이러한 기본적 물리적 변수 또는 기능은 또한 이러한 문헌에서는 다차원적일 수 있고, 따라서, 또한 다수의 스위치, 센서 및/또는 계산 유닛에 의해 형성될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 특히 툴 센터 포인트(Tool Center Point)에서, 매니퓰레이터에 대해 작용하는 외력은 기본 물리적 변수 또는 기능을 나타낼 수 있으며, 따라서 이는 "TCP에서의 힘" 안전성 기능으로 표현될 수 있으며, 예를 들어, 임계값의 존재에 대해 모니터링되거나 임계값이 초과되었는지 또는 도달되지 않았는지를 결정하기 위해서 모터링될 수 있다.
DE 102010048369 A1에 있어서의 안전성 기능은 접촉 검출, 특히 일차원 또는 다차원 접촉력의 검출, 충돌 검출, 특히 매니퓰레이터 관절운동부 또는 구동부에서의 힘의 검출, 축 방향 영역 모니터링, 경로 정확성, 특히 직교 궤적(Cartesian trajectory) 주변의 튜브, 직교 작업공간, 안전 구역, 제동 램프, 하나 이상의 안전 구역 또는 공간적 경계 앞의 제동, 매니퓰레이터 구성, 툴 배향, 축방향 속도, 엘보우 속도, 툴 속도, 최대 외력 또는 최대 외부 토크, 환경 또는 사람에 대한 거리, 유지력 등일 수 있다.
안전성 기능은 바람직하게는 안전한 기술을 사용하여 모니터링되며, 특히 중복되거나 바람직하게는 다양한 방식으로 또는 안전 프로토콜로 모니터링된다. 이를 위해, 하나 이상의 파라미터, 예를 들어, 센서 또는 계산 유닛의 출력이 각각의 매니퓰레이터의 작업 제어기와 독립적으로 검출되고, 특히 계산 유닛에서의 추가 프로세싱 후에, 예를 들어, 좌표 변환 후에, 임계값이 초과되었는지 여부를 판별하기 위해 모니터링되는 것이 바람직하다. 제안된 실시예에서, 검출될 파라미터 중 적어도 하나가 예를 들어, 센서 고장으로 인해 신뢰성있게 검출 될 수 없는 경우, 대응하는 안전성 기능이 제안된 실시예에서 응답한다.
DE 102010048369 A1에서, 2 개 이상의 상태들 간에서 교번할 수 있는, 상태 머신으로서 안전성 모니터링을 구현하는 것이 제안되며, 여기서 각 상태에서, 이러한 상태에서 대해서 사전결정된, 전술한 안전성 기능들 중 하나 이상이 모니터링된다. 이러한 구현은 이러한 문헌에서 특히, 대응 프로그래밍 및/또는 대응하는 프로그램 실행에 의해, 특히 소위 가상 상태 머신의 형태로 변환될 수 있다.
또한, DE 102013212887 A1에서는, 이동가능한 로봇 매니퓰레이터을 포함하는, 로봇 장치의 개방-루프 제어 방법이 공지되어 있으며, 이 방법에서, 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 및/또는 이동 방향이 모니터링되고, 선택사양적으로 의학적 상해 파라미터(medical injury parameter) 및 로봇 역학사항을 고려하여 구성된다. DE 102013212887 A1에 따르면, 매니퓰레이터 및/또는 이펙터(effector)는 사전결정된 경로를 따라 또는 사전결정된 이동 속도로 움직일 수 있다. 의학적 상해 파라미터는 매니퓰레이터와 인체 사이의 충돌의 영향을 나타내는 정보를 포함할 수 있으며, 이들은 이러한 방법에서 입력 변수로 사용될 수 있다. 이러한 충돌의 영향은 인체의 상해일 수 있다. 매니퓰레이터의 이동 속도 및/또는 이동 방향은 상해를 줄이거나 방지하기 위해, 조정될 수 있는데, 예를 들어, 저감될 수 있다. 로봇 역학사항은 물리적인 것일 수 있으며, 특히 운동학적 역학사항일 수 있다. 로봇 역학사항은 강성 및 탄성의 다체 시스템의 역학사항일 수 있다. 매니퓰레이터의 이동 속도 및/또는 이동 방향을 모니터링하고 선택적으로 조정하기 위해, 매니퓰레이터의 충돌 질량, 충돌 속도 및/또는 충돌 접촉 기하 구조가 고려될 수 있다. 매니퓰레이터의 충돌 질량, 충돌 속도 및/또는 충돌 접촉 기하 구조는 이러한 방법에서 입력 변수로서 사용될 수 있다. 매니퓰레이터의 적어도 하나의 사전결정된 상대 지점의 예상 충돌 질량, 충돌 속도 및/또는 충돌 접촉 기하 구조가 고려될 수 있다. 이 문헌에서는, 예상이라는 용어는 미리 결정된 이동 경로를 고려하여, 로봇 장치의 작업 영역에서 사람의 추정된 또는 알려진 위치와 관련될 수 있다. 매니퓰레이터의 이동 속도 및/또는 이동 방향을 모니터링하고 선택적으로 조정하기 위해, 한편에서의 매니퓰레이터의 충돌 질량, 충돌 속도 및/또는 충돌 접촉부 기하구조와 다른편에서의 의학적 상해 파라미터 간의 관계를 나타내는 특성값들이 사용될 수 있다. 이러한 특성값은 상이한 접촉부 기하구조들 및 상이한 상해 유형들에 대한 질량-속도 다이어그램으로 표현될 수 있다. 접촉 기하 구조들은 단순한 대표적인 기하 구조일 수 있다. 접촉부 기하구조는 쐐기형일 수 있다. 접촉부 기하구조는 상이한 각도를 갖는 쐐기 형상일 수 있다. 접촉부 기하구조는 구형일 수 있다. 접촉부 기하구조는 직경이 상이한 구형일 수 있다. 상해 유형은 신체의 닫힌 피부의 상해일 수 있다. 상해 유형은 신체의 근육 및 힘줄의 상해일 수 있다.
본 발명의 목적은 로봇 매니퓰레이터가 물체, 특히 인체와 충돌하는 경우 상해 또는 부상의 위험을 더 감소시키는, 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 독립항들의 특징들로부터 획득된다. 유리한 구현예 및 실시예는 종속항의 청구 대상이다. 본 발명의 추가적인 특징들, 가능한 용도들 및 이점들은 도면들에 나타난 본 발명의 예시적인 실시예들의 설명뿐만 아니라 다음의 설명으로부터 도출 가능하다.
이러한 목적은, 본 발명의 제 1 양태에 따라서, 환경과의 기계적 상호 작용을 검출하는 센서를 포함하는, 로봇 매니퓰레이터(robot manipulator)의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법에 의해서 달성된다. 본 방법은 상기 센서에 의해 상기 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력
Figure pct00001
(t)의 힘-시간 곡선(forcep-time curve)을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 외력 값 ┃
Figure pct00002
(t)┃이 규정된 임계값 G1보다 크면: ┃
Figure pct00003
(t)┃ > G1이면, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 안전 모드가 활성화되어서, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
Figure pct00004
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00005
( t)/|
Figure pct00006
(t)|을 상기 검출된 외력
Figure pct00007
(t)에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어하는 단계를 포함하며, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
Figure pct00008
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00009
( t)/|
Figure pct00010
(t)|은 상기 안전 모드 활성화 이전에, 사전결정된 의학적 파라미터들에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어된 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "의학적 파라미터"는 특히 상해 정도, 통각 감각 정도, 손상 정도 및/또는 다른 위험도를 파라미터화한 파라미터를 의미하는 것으로 이해된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "로봇 매니퓰레이터"는 로봇과 환경의 물리적 상호 작용을 가능하게 하는 기계식 로봇의 부분, 즉 로봇의 기계적 작업을 수행하는 로봇의 가동 부분을 의미하는 것으로 이해된다. "로봇 매니퓰레이터"라는 용어는 특히, 존재하는 로봇 매니퓰레이터의 하나 이상의 이펙터(effector) 및 해당되는 경우에는 이러한 로봇 매니퓰레이터에 의해 파지된 물체를 또한 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "로봇"이라는 용어는 광범위한 의미로 이해된다. 예를 들어, 로봇은 산업용 로봇, 휴머노이드, 비행 가능한 또는 수영할 수 있는 로봇을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "힘" 또는 "힘-시간 곡선"은 광의의 의미로 이해된다. 단순한 방향성을 갖는 힘 이외에, "힘" 또는 "힘-시간 곡선"은 또한 반-평행 힘 쌍 및 이렇게 표현될 수 있는 힘들 또는 힘 작용들, 즉 특히, 토크, 및 이러한 힘 및 힘 작용으로부터 유도된 변수, 예를 들어, 압력(힘/면적) 등을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 검출된 외력
Figure pct00011
(t)은 유리하게는 중력의 힘과도 관련이 없으며 지구의 자전에 의해 발생된 Coriolis 힘과도 관련이 없다.
용어 "외력값 ( t)"은 임의의 측정단위를 갖는다.
센서는 유익하게는 힘 센서, 예를 들어 토크 센서와 같은 모멘트 센서이다. 바람직하게는, 로봇 매니퓰레이터는 외력의 충격 지점 및 그 값 및 방향에 대해 충분한 분해능으로 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력을 검출하기 위해, 몇 개의 그러한 센서를 포함한다. 유리한 실시예에서, "로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력
Figure pct00013
(t)이라는 용어는 외력
Figure pct00014
(t)의 방향 및 값 외에도, 로봇 매니퓰레이터에 대한 외력
Figure pct00015
(t)의 충격 지점이 알려지거나 결정된다는 것을 암시한다.
본 방법은, 예를 들어, 인용된 문헌 DE 102013212887 A1에 기술된 바와 같이, 원칙적으로 로봇 매니퓰레이터가 의학적 파라미터에 따라서 개방-루프 제어된다는 사실에 기초한다. 상해 파라미터에 관한 DE 102013212887 A1의 개시 내용 및 그의 결정사항 및 유리한 확립사항은 본 개시 내용에 명시적으로 포함된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 센서에 의해, 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력
Figure pct00016
(t)의 힘-시간 곡선이 적어도 일시적으로 검출되고 저장된다. 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 검출된 외력 값 ┃
Figure pct00017
(t)┃이 규정된 임계값 G1보다 크면, 즉 ┃
Figure pct00018
(t)┃> G1일 때, 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 안전 모드가 활성화된다. 이와 달리, 힘-시간 곡선의 검출 또는 제공은 로봇 매니퓰레이터의 폐쇄-루프 제어 기술 모델에 기초한 외력 추정 또는 무모델 추정(model-free estimation)에 의해서 또한 발생할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "센서"라는 용어는 광의의 의미에서 이해되어야 한다. 또한, 센서는 폐쇄-루프 제어 기술 모델 또는 이를 기반으로 외력
Figure pct00019
(t)의 재구성이 발생할 수 있는 추정을 포함한다.
유리한 실시예에서, 임계값 G1은 0과 동일하고, 즉 G1 = 0이며, 이로써, 그럴 수 있는 바와 같이, 센서 잡음 레벨보다 크거나 모델 부정확도보다 큰 외력
Figure pct00020
(t)이 센서에 의해서 측정/추정되면 즉시 안전 모드가 활성화된다.
안전 모드는 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 |
Figure pct00021
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00022
(t)/|
Figure pct00023
(t)|이 상기 검출된 외력 벡터
Figure pct00024
(t)에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어되는 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 이는 상기 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어는 유리하게는 속도 및/또는 토크 폐쇄-루프 제어에 기초하며, 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 |
Figure pct00025
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00026
(t)/|
Figure pct00027
(t)|이 오직 사전결정된 의학적 파라미터에만 기초하여서 개방-루프/폐쇄-루프 제어되는 것을 의미한다. 안전 모드가 활성화되자마자, 달리 말하면, 예를 들어, 상기 로봇 매니퓰레이터의 이전에 활성화된 속도 개방-루프 제어에서 상기 로봇 매니퓰레이터의 힘 또는 토크 개방-루프/폐쇄-루프 제어로의 전환이 발생하면, 상기 로봇 매니퓰레이터의 움직임이 상기 센서에 의해 검출된 외력
Figure pct00028
(t)에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어된다.
결과적으로, 물체가 도중에 빠져나올 수 없으며 로봇 매니퓰레이터의 움직임이 연속적으로 증가하는 힘 작용으로 인해서 자체적으로 발생하기 때문에 일어나는 로봇 매니퓰레이터에 의한 물체의 압착이 발생하는 상황을 검출하고, 이러한 상황을 로봇 매니퓰레이터의 대응하는 개방-루프/폐쇄-루프 제어로 변환하는 것이 가능하다.
일 실시예에서, 안전 모드에서, 로봇 매니퓰레이터의 액추에이터는 감지된 외력
Figure pct00029
(t)에 따라서 개방-루프 제어된다. 바람직하게는, 액추에이터에 의해 발생된 토크는 검출된 외력
Figure pct00030
(t)에 따라서 제한된다. 바람직하게는, 로봇 매니퓰레이터는 하나 이상의 관절부를 포함하며, 유리한 실시예에서, 이러한 관절부의 적어도 관절 운동각도(articulation angle)는 검출된 외력
Figure pct00031
(t)에 따라서 제한된다.
본 방법의 일 실시예는 시점 t0에서 상기 임계값 G1이 초과된 시점으로부터 시점 t1에서 상기 힘-시간 곡선
Figure pct00032
(t)의 후속하는 제 1 최대치 Max1(|
Figure pct00033
(t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt1이 결정되며, 시점 t1으로부터 시점 t2에서 상기 힘-시간 곡선
Figure pct00034
(t)의 후속하는 제 1 최소치 Min1(|
Figure pct00035
(t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt2가 결정되며, 상기 안전 모드는 Δt1 + Δt2 = ΔtG < G2 및/또는 Max1(|
Figure pct00036
(t)|) > G3일 때에만 활성화되며, G2 및 G3는 규정된 임계값들인 것을 특징으로 한다.
이러한 방법 단계들은 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력의 시간 곡선을 분석하는데 사용된다. 전형적으로, 로봇 매니퓰레이터와 물체와의 충돌의 경우, 먼저, 충격력이 생성되며, 여기서 충돌의 유형 및 충돌 속도에 따라서, 외력
Figure pct00037
(t)의 제 1 최대값 Max1(|
Figure pct00038
(t)|)이 수 밀리 초(Δt1 약 0.1 내지 50ms) 내에 도달될 수 있다. 그 후, 외력
Figure pct00039
(t)의 값은 전형적으로 감소한다. 물체와의 충돌이 탄성 충돌, 비탄성 충돌, 로봇 메니퓰레이터 또는 물체의 탄성 또는 소성 변형을 나타내는 지의 여부에 따라, 상기 최초의 충격력 인가 이후의 외력
Figure pct00040
(t)의 상이한 시간 곡선이 나타난다. 상기 최초의 충격력 인가 이후에, 즉, 외력
Figure pct00041
(t)의 제 1 최대값 Max1(|
Figure pct00042
(t)|) 및 후속하는 제 1 최소값 Min1(|
Figure pct00043
(t)|)을 겪은 이후에, 센서에 의해 검출된 외력
Figure pct00044
(t)의 값이 연속적으로 증가하면, 이는 일반적으로 물체 압착이 발생함을 의미하는데, 즉 (충돌) 물체가 로봇 메니퓰레이터의 움직임의 도중에 빠져나올 수 없으며 로봇이 그의 움직임으로부터 발생하는 힘을 상기 고정된 물체에 전달하게 되는 상황을 의미한다. 임계값들 G2 및 G3의 적절한 선택에 의해, 본 방법은 이러한 상황의 검출에 맞게 구성될 수 있다.
유리하게는, 시간 t > t2일 때에, 상기 외력 값 |
Figure pct00045
(t)|이 규정된 임계값 G4을 초과하면; |
Figure pct00046
(t)| > G4이면, 상기 로봇 매니퓰레이터의 실제 움직임이 정지된다.
유리하게는, 시간 t > t2일 때에, 상기 외력 값 |
Figure pct00047
(t)|이 규정된 임계값 G4을 초과하면; |
Figure pct00048
(t)| > G4이면, 중력 보상(gravitation compensation)이 수행되며, 상기 중력 보상 시에, 상기 로봇 매니퓰레이터는 오직 중력만이 보상되도록 개방-루프/폐쇄-루프 제어되며, 임의의 추가적으로 외부에서 인가된 힘은 상기 로봇 매니퓰레이터가 순응하는 방식으로부터 상기 인가된 힘으로부터 멀어지게 한다.
이는 로봇 메니퓰레이터 또는 충돌 물체의 손상 및/또는 상해를 방지한다.
또한, 상술한 정지 이후에, 유리하게는, 상기 로봇 매니퓰레이터의 이전의 움직임이
Figure pct00049
(t) < G5일 때까지 역방향으로 이루어지며, 이어서 다시 정지된다. G5는 규정된 임계값이며, 유리한 방법 변형예에서, 제로와 동일하게, 즉 G5 = 0으로 선택된다.
자명하게, 본 방법은 오프-라인 분석의 맥락에서 또는 로봇 메니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 계획할 시에 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 외력
Figure pct00050
(t)의 검출은 힘-시간 곡선의 대응하는 명세사항으로 대체된다. 또한, 로봇 매니퓰레이터는 가상적으로 개방-루프/폐쇄-루프 제어될 수 있는 대응하는 모델로 대체된다. 특히, 본 방법은 유리하게는 가상 응용 프로그램으로 최적화되고 테스트될 수 있다.
본 발명은 또한 데이터 프로세싱 장치를 갖는 컴퓨터 시스템에 관한 것이며, 상기 데이터 프로세싱 장치는 상술한 바와 같은 방법이 상기 데이터 프로세싱 장치 상에서 수행되게 설계된다.
본 발명은 또한 전자적으로 판독 가능한 제어 신호들을 갖는 디지털 저장 매체에 관한 것이며, 상기 전자적으로 판독 가능한 제어 신호들은 상술한 바와 같은, 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 상호 작용할 수 있다.
본 발명은 또한 머신 판독가능한 저장부 상에 저장된 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 프로그램 코드가 데이터 프로세싱 장치 상에서 실행될 때, 상술한 바와 같은, 방법이 수행되는, 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 프로그램이 데이터 프로세싱 장치 상에서 실행될 때에, 상술한 바와 같은, 방법이 수행되는, 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명은 또한 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 장치에 관한 것이며, 이 장치는 상기 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력
Figure pct00051
(t)의 힘-시간 곡선(forcep-time curve)을 검출하는 센서; 및 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 |
Figure pct00052
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00053
( t)/|
Figure pct00054
(t)|가 사전결정된 의학적 파라미터들에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어되고, 상기 검출된 외력 값
Figure pct00055
(t)이 규정된 임계값 G1보다 크면:
Figure pct00056
( t) > G1이면, 상기 로봇 매니퓰레이터의 안전 모드가 활성화되어서, 상기 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 |
Figure pct00057
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00058
(t)/|
Figure pct00059
(t)|이 상기 검출된 외력
Figure pct00060
(t)에 따라서 개방-루프/폐쇄-루프 제어되도록 설계 및 구성된 유닛을 포함한다.
이러한 장치의 유리한 실시예는 상기 유닛이, 시점 t0에서 상기 임계값 G1이 초과된 시점으로부터 시점 t1에서 상기 힘-시간 곡선
Figure pct00061
(t)의 후속하는 제 1 최대치 Max1(|
Figure pct00062
(t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt1이 결정되며, 시점 t1으로부터 시점 t2에서 상기 힘-시간 곡선
Figure pct00063
(t)의 후속하는 제 1 최소치 Min1(|
Figure pct00064
(t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt2가 결정되며, 상기 안전 모드는 Δt1 + Δt2 = ΔtG < G2 및/또는 Max1(|
Figure pct00065
(t)|) > G3일 때에만 활성화되도록, 더 구현 및 구성되며, G2 및 G3는 규정된 임계값들인 것을 특징으로 한다.
본 장치의 일 유리한 실시예는, 상기 유닛이, 시간 t > t2일 때에, 상기 외력 값 |
Figure pct00066
(t)|이 규정된 임계값 G4을 초과하면; |
Figure pct00067
(t)| > G4이면, 상기 로봇 매니퓰레이터의 현 움직임이 정지되도록 더 설계 및 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 장치의 일 유리한 실시예는, 상기 유닛이, 상기 정지 이후에, 상기 로봇 매니퓰레이터의 이전의 움직임이
Figure pct00068
(t) < G5일 때까지 역방향으로 이루어지며, 이어서 다시 정지되도록 설계 및 구성되고, G5는 규정된 임계값인 것을 특징으로 한다.
상기 제안된 장치의 이점들 및 추가 실시예들이 상기 제안된 방법과 연계하여서 제공된 설명을 유사하게 및/또는 적절하게 적용함으로써 이루어질 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 상술한 장치를 포함하는 로봇에 관한 것이다.
추가의 이점, 특징 및 세부 사항은 후속하는 설명으로부터 비롯되며, 도면을 참조할 수 있는 경우에는, 적어도 하나의 실시예가 상세히 설명된다. 동일, 유사 및/또는 기능적으로 등가인 부분에는 동일한 참조 번호가 제공된다.
도면은 다음과 같다:
도 1은 로봇 매니퓰레이터가 물체와 충돌하여서 물체가 공간적으로 차단되는 경우의 전형적인 힘-시간 곡선을 도시한다.
도 2는 예시적인 실시예에 따라 제안된 방법의 개략적인 절차를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇의 개략적인 설계를 도시한다.
도 1은 로봇 매니퓰레이터가 물체와 충돌하여서 물체가 공간적으로 차단되는 경우, 즉 물체가 로봇 매니퓰레이터와 충돌한 후에 움직일 수 없고 이로써 공간적으로 고정되어 이로써 압착되는 경우의, 전형적인 힘-시간 곡선을 도시한다.
도 1에서, x 축은 시간 t를 나타내고, y 축은 외력 값 |
Figure pct00069
(t)|을 나타내며, 이 외력 값은 로봇 매니퓰레이터에 대해서 작용하며 센서에 의해 검출된다. 표현된 곡선으로부터 알 수 있는 바와 같이, 시간 t0에서 시작하여, 센서에 의해 외력이 검출되는데, 즉 시간 t0에서, 로봇 매니퓰레이터와 물체와의 충돌이, 예를 들어, 인간의 팔과의 충돌이 발생한다. 예를 들어, 5 ms 후 시간 t1에서 제 1 최대값 M1에 도달한 후, 센서에 의해 검출된 외력 값은 시간 t2에서 제 1 최소값에 도달할 때까지 다시 감소한다. 표현된 힘-시간 곡선은 실제 크기대로 된 것은 아니며 정성적인 힘 곡선만을 나타낸다.
예를 들어, 팔의 공간적 고정화로 인해, 로봇 매니퓰레이터와 벽 사이에 팔이 배치되고, 로봇 매니퓰레이터의 추가 이동에 의해 팔이 압착되는데, 이러한 바는 t2 이후의 시간에의 쭉 상승하는 힘 곡선에 의해서 표현된다.
도 2는 환경과의 기계적 상호 작용의 검출을 위해 센서를 포함하는, 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프 제어 방법의 예시적인 실시예의 도식적인 흐름도이다. 로봇 매니퓰레이터의 이동 속도 |
Figure pct00070
(t)| 및 이동 방향
Figure pct00071
(t)/|
Figure pct00072
(t)|이 본 실례에서는 사전결정된 의학적 상해 파라미터에 따라 개방-루프 제어된다. 의학적 상해 파라미터는 로봇 매니퓰레이터와 인체 사이의 충돌의 영향을 나타내는 정보를 포함한다. 상이한 의학적 상해 파라미터들에 대한 추가 정보는 DE 102013212887 A1에서 찾을 수 있으며, 이와 관련하여서 이 문헌이 참조된다. 로봇 매니퓰레이터의 개방-루프 제어는, 원칙적으로, 예를 들어, 토크 폐쇄-루프 제어의 형태로의 작동에도 불구하고 속도를 보장하기 위해서, 대응하는 카운터-토크를 생성하는, 가상(가능하게는 가변) 댐핑을 도입함으로써, 속도를 내포적으로 보장할 수 있는, 속도 개방-루프 제어에 의해서, 발생한다.
로봇 매니퓰레이터의 동작 중에, 로봇 매니퓰레이터에 작용하는 외력
Figure pct00073
(t) 힘-시간 곡선의 연속 검출(101)이 센서에 의해 수행된다. 이 힘-시간 곡선은 적어도 일시적으로 저장되다. 이 과정에서, 검출된 외력 값
Figure pct00074
(t) 이 규정된 임계 값 G1보다 큰 경우, 즉
Figure pct00075
(t) > G1이면, 로봇 매니퓰레이터의 안전 모드가 활성화된다(102). 이러한 안전 모드는 이동 속도 |
Figure pct00076
(t)| 및 이동 방향
Figure pct00077
(t)/|
Figure pct00078
(t)|이 검출된 외력 값
Figure pct00079
(t)에 따라서 개방-루프 제어되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이러한 속도 개방-루프 제어의 경우에는, 속도 개방-루프 제어(speed open-loop control)에서 힘 개방-루프 제어(force open-loop control)로의 전환이 발생한다. 그러나, 원칙적으로, 이러한 전환은 토크 폐쇄-루프 조절에 의해 구현될 수 있다.
도 3은 로봇의 로봇 매니퓰레이터(202)의 개방-루프 제어를 위한 장치를 구비한 로봇의 개략적인 구조를 도시한다. 로봇은 로봇 매니퓰레이터(202)에 작용하는 외력
Figure pct00080
(t)의 힘-시간 곡선을 검출하는 센서(203)와, 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
Figure pct00081
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00082
( t)/|
Figure pct00083
(t)|이 사전결정된 의학적 상해 파라미터에 따라서 제어되고 검출된 외력값
Figure pct00084
(t)이 규정된 임계값 G1보다 크면, 즉,
Figure pct00085
(t) > G1일 때, 로봇 매니퓰레이터(202)의 안전 모드가 활성화되어, 상기 이동 속도 |
Figure pct00086
(t)| 및/또는 이동 방향
Figure pct00087
( t)/|
Figure pct00088
(t)|을 상기 검출된 외력값
Figure pct00089
(t)에 따라서 개방-루프 제어하도록 설계 및 구성된 유닛(201)을 포함한다.
본 발명은 바람직한 예시적인 실시예에 의해 보다 상세하게 도시되고 설명되지만, 본 발명은 개시된 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 이러한 실시예들부터의 다른 변형들이 가능하다. 따라서, 다수의 가능한 변형사항들이 존재하는 것이 명백하다. 또한, 예시적으로 언급된 실시예들은 실제로 오직 실례들만을 나타낸 것뿐이며, 이러한 실례들은 예를 들어, 본 발명의 보호 범위, 가능한 용도 또는 본 발명의 구성을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다는 것이 분명하다. 그보다는, 전술한 설명 및 도면의 설명은 예시된 실시예를 당업자가 구체적으로 구현할 수 있게 하며, 본 기술 분야의 당업자는 개시된 본 발명의 기술적 사상을 학습한 후에, 예를 들어, 설명 부분의 상세한 부분과 같은, 청구항들 및 그들의 균등 범위에서 규정된 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서, 예를 들어, 언급된 요소들의 예시적인 실시예에 대해서, 그리고 장치의 기능에 대해서, 다양한 변형을 할 수 있다.
101 - 102 방법 단계들
201 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 유닛
202 로봇 매니퓰레이터
203 센서

Claims (16)

  1. 로봇 매니퓰레이터(robot manipulator)(202)의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 방법으로서,
    환경과의 기계적 상호 작용을 검출하는 센서(203)를 포함하며,
    - 상기 로봇 매니퓰레이터(202)에 작용하는 외력
    Figure pct00090
    (t)의 힘-시간 곡선(force-time curve)이 상기 센서(203)에 의해 검출되고,
    상기 검출된 외력 값 ┃
    Figure pct00091
    (t)┃이 규정된 임계값 G1보다 크면(┃
    Figure pct00092
    (t)┃ > G1), 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 안전 모드가 활성화되어, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
    Figure pct00093
    (t)| 및/또는 이동 방향
    Figure pct00094
    (t)/|
    Figure pct00095
    (t)|을 상기 검출된 외력
    Figure pct00096
    (t)에 따라 개방-루프/폐쇄-루프 제어하고, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
    Figure pct00097
    (t)| 및/또는 이동 방향
    Figure pct00098
    (t)/|
    Figure pct00099
    (t)|은 상기 안전 모드 활성화 이전에는 사전결정된 의학적 파라미터들에 따라 개방-루프/폐쇄-루프 제어되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안전 모드에서, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 적어도 하나의 액추에이터는 상기 검출된 외력
    Figure pct00100
    (t)에 따라 개방-루프/폐쇄-루프 제어되는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액추에이터에 의해 발생된 토크 및/또는 상기 액추에이터의 위치 및/또는 상기 액추에이터의 속도는 상기 검출된 외력
    Figure pct00101
    (t)에 따라 개별적으로 제한되는, 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 G1 = 0인, 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    - 시점 t0에서 상기 임계값 G1이 초과되는 시점으로부터 시점 t1에서 상기 힘-시간 곡선
    Figure pct00102
    (t)의 후속하는 제 1 최대치 Max1(|
    Figure pct00103
    (t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt1이 결정되고,
    - 시점 t1으로부터, 시점 t2에서 상기 힘-시간 곡선
    Figure pct00104
    (t)의 후속하는 제 1 최소치 Min1(|
    Figure pct00105
    (t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt2가 결정되며,
    - 상기 안전 모드는 Δt1 + Δt2 = ΔtG < G2 및/또는 Max1(|
    Figure pct00106
    (t)|) > G3일 때에만 활성화되며, G2 및 G3는 규정된 임계값들인, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    시간 t > t2일 때, 상기 외력 값 |
    Figure pct00107
    (t)|이 규정된 임계값 G4을 초과하면(|
    Figure pct00108
    (t)| > G4), 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 현 움직임이 정지되는, 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    시간 t > t2일 때, 상기 외력 값 |
    Figure pct00109
    (t)|이 규정된 임계값 G4을 초과하면(|
    Figure pct00110
    (t)| > G4), 중력 보상(gravitation compensation)이 수행되며, 상기 중력 보상 시에, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)는 오직 중력만이 보상되도록 개방-루프/폐쇄-루프 제어되며, 임의의 추가적으로 외부에서 인가된 힘은 상기 로봇 매니퓰레이터(202)가 순응하는 방식으로부터 상기 인가된 힘으로부터 멀어지게 하는, 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 정지 이후에, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이전의 움직임이
    Figure pct00111
    (t) < G5일 때까지 역방향으로 이루어지고, 이어서 다시 정지되며, G5는 규정된 임계값인, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    G5 = 0인, 방법.
  10. 데이터 프로세싱 장치를 갖는 컴퓨터 시스템으로서,
    상기 데이터 프로세싱 장치는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 상기 데이터 프로세싱 장치 상에서 수행되도록 설계되는, 컴퓨터 시스템.
  11. 전자적으로 판독 가능한 제어 신호들을 갖는 디지털 저장 매체로서,
    상기 제어 신호들은, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 상호 작용할 수 있는, 디지털 저장 매체.
  12. 머신 판독가능한 저장부 상에 저장된 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 프로그램 코드가 데이터 프로세싱 장치 상에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  13. 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램이 데이터 프로세싱 장치 상에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 수행되는, 컴퓨터 프로그램.
  14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는, 로봇 매니퓰레이터(202)의 개방-루프/폐쇄-루프 제어를 위한 장치로서,
    - 상기 로봇 매니퓰레이터(202)에 작용하는 외력 (t)의 힘-시간 곡선(forcep-time curve)을 검출하는 센서(203); 및
    - 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
    Figure pct00113
    (t)| 및/또는 이동 방향
    Figure pct00114
    (t)/|
    Figure pct00115
    (t)|가 사전결정된 의학적 파라미터들에 따라 개방-루프/폐쇄-루프 제어되고, 상기 검출된 외력 값┃
    Figure pct00116
    (t)┃이 규정된 임계값 G1보다 크면(┃
    Figure pct00117
    (t)┃ > G1), 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 안전 모드가 활성화되어, 상기 로봇 매니퓰레이터(202)의 이동 속도 |
    Figure pct00118
    (t)| 및/또는 이동 방향
    Figure pct00119
    (t)/|
    Figure pct00120
    (t)|이 상기 검출된 외력
    Figure pct00121
    (t)에 따라 개방-루프/폐쇄-루프 제어되도록 설계 및 구성되는 유닛(201);을 포함하는, 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 유닛(201)은,
    - 시점 t0에서 상기 임계값 G1이 초과된 시점으로부터 시점 t1에서 상기 힘-시간 곡선
    Figure pct00122
    (t)의 후속하는 제 1 최대치 Max1(|
    Figure pct00123
    (t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt1이 결정되고,
    - 시점 t1으로부터, 시점 t2에서 상기 힘-시간 곡선
    Figure pct00124
    (t)의 후속하는 제 1 최소치 Min1(| (t)|)이 도달되는 시점까지의 시간 간격 Δt2가 결정되며,
    - 상기 안전 모드는 Δt1 + Δt2 = ΔtG < G2 및/또는 Max1(|
    Figure pct00126
    (t)|) < G3일 때에만 활성화되며, G2 및 G3는 규정된 임계값들인, 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 따른 장치를 포함하는 로봇.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015108010B3 (de) * 2015-05-20 2016-06-02 Cavos Bagatelle Verwaltungs Gmbh & Co. Kg Steuern und Regeln von Aktoren eines Roboters unter Berücksichtigung von Umgebungskontakten
JP2018051635A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 セイコーエプソン株式会社 ロボット制御装置、ロボットおよびロボットシステム
JP6690626B2 (ja) * 2017-10-31 2020-04-28 株式会社安川電機 ロボットシステムおよびロボットの退避方法
JP6836557B2 (ja) 2018-08-30 2021-03-03 ファナック株式会社 人間協調ロボットシステム
CN110919639A (zh) * 2018-09-19 2020-03-27 华东至正工业自动化(常熟)有限公司 一种关节式示教臂及基于该示教臂的示教方法
CN111360814A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种协作机器人控制***及方法
CN109910057B (zh) * 2019-03-22 2021-11-05 上海电气集团股份有限公司 康复机器人的碰撞测试方法及***
CN110216675B (zh) * 2019-06-20 2021-04-06 北京猎户星空科技有限公司 智能机器人的控制方法、装置、智能机器人及计算机设备
DE102019129338B3 (de) * 2019-10-30 2021-02-18 Pilz Gmbh & Co. Kg Modellprädiktive Interaktionsregelung
DE102020102044A1 (de) 2020-01-29 2021-07-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Prüfung einer Manipulation, Steuerungseinrichtung für einen Roboter, Vorrichtung zur Interaktion mit einem Roboter
DE102020103857B4 (de) 2020-02-14 2023-03-02 Franka Emika Gmbh Kraftbegrenzung bei Kollision eines Robotermanipulators
DE102020104364B3 (de) * 2020-02-19 2021-05-27 Franka Emika Gmbh Steuerung eines Robotermanipulators bei Kontakt mit einer Person
DE102020106418A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Aufbringen von Kräften auf eine Umgebung
DE102020125583A1 (de) 2020-09-30 2022-03-31 Neura Robotics GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer auf einen Körper wirkenden Kraft in wenigstens drei Raumrichtungen und Verfahren zur Ansteuerung der Bewegung eines Körpers
DE102021102509A1 (de) 2021-02-03 2022-08-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur nachgiebigen Regelung eines Roboters
DE102021208576B3 (de) 2021-08-06 2022-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Vorgeben einer zulässigen Maximalgeschwindigkeit eines robotischen Gerätes
DE102022206320A1 (de) 2022-06-23 2023-12-28 Kuka Deutschland Gmbh Verfahren und System zum Betreiben eines Roboters

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052079A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Tokai Rubber Ind Ltd ロボットの関節装置
WO2014036549A2 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Rethink Robotics, Inc. Systems and methods for safe robot operation

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3205672A1 (de) * 1982-02-17 1983-08-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Sicherheitsschaltung fuer freiprogrammierbare industrieroboter
DE3922524A1 (de) * 1989-07-08 1991-01-17 Kuka Schweissanlagen & Roboter Verfahren zur regelung der bewegungen einer achse an programmgesteuerten maschinen und regelsystem
JP3077514B2 (ja) * 1994-06-28 2000-08-14 トヨタ自動車株式会社 ロボット
JP2000277039A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Toshiba Corp 画像表示装置およびその製造方法
JP2008188722A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Fanuc Ltd ロボット制御装置
DE102007006708A1 (de) * 2007-02-10 2008-08-14 Abb Research Ltd. Verfahren zur Sicherung eines Handhabungsgeräts
DE102007057910A1 (de) * 2007-11-28 2009-06-10 Zis Industrietechnik Gmbh Einrichtung zum Schutz von beweglichen, bevorzugt reaktionskraftfrei wirkenden Bearbeitungsköpfen
DE102007063099A1 (de) 2007-12-28 2009-07-02 Kuka Roboter Gmbh Roboter und Verfahren zum Überwachen der Momente an einem solchen
CN101925444B (zh) * 2008-01-22 2012-07-04 松下电器产业株式会社 机械臂
DE102008021671B4 (de) * 2008-04-30 2013-04-11 Kuka Laboratories Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Manipulators
JP2009297810A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Panasonic Corp マニピュレータの姿勢制御装置および姿勢制御方法
WO2009155947A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Abb Ag Control system and method for control
DE102008041602B4 (de) 2008-08-27 2015-07-30 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Roboter und Verfahren zum Steuern eines Roboters
DE102009058607A1 (de) 2009-12-17 2011-06-22 KUKA Laboratories GmbH, 86165 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Manipulators
DE102010015407A1 (de) * 2010-04-19 2011-10-20 Kuka Laboratories Gmbh Roboter und Verfahren zum Betreiben eines Roboters
DE102010020750A1 (de) * 2010-05-17 2011-11-17 Kuka Laboratories Gmbh Steuereinrichtung und Verfahren zur Sicherheitsüberwachung von Manipulatoren
KR101840312B1 (ko) * 2010-08-02 2018-03-20 더 존스 홉킨스 유니버시티 협동 로봇 제어 및 음향 피드백을 사용하여 힘 센서 정보를 나타내기 위한 방법
CN103037798B (zh) * 2010-08-02 2016-03-16 约翰霍普金斯大学 用于纤弱组织的手术操纵的微力引导协调控制
DE102010048369A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Sicherheitsüberwachung eines Manipulators
DE102012108418A1 (de) * 2011-09-14 2013-03-14 Robotics Technology Leaders Gmbh Vorrichtung zur sicheren Kollaboration zwischen Mensch und Roboter
EP2671690B1 (de) * 2012-06-06 2019-02-20 Keba Ag Auswerteeinheit für ein Sicherheitsschaltgerät und Sicherheitsschaltgerät
DE102012012988A1 (de) 2012-06-29 2014-04-17 Liebherr-Verzahntechnik Gmbh Vorrichtung zur automatisierten Handhabung von Werkstücken
DE102012015975A1 (de) * 2012-08-11 2013-03-21 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Sicherheitssystems für eine Produktionsstation und Sicherheitssystem für eine Produktionsstation
DE102013212887B4 (de) 2012-10-08 2019-08-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Steuern einer Robotereinrichtung,Robotereinrichtung, Computerprogrammprodukt und Regler

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010052079A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Tokai Rubber Ind Ltd ロボットの関節装置
WO2014036549A2 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Rethink Robotics, Inc. Systems and methods for safe robot operation

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