Verfahren zur Kraftregelung

摘要

Verfahren zur Kraft- und/oder Momentenregelung von Robotersystemen, wobei das Robotersystem einen Roboter, ein mit dem Roboter verbundenes Werkzeug mit einem Werkzeugmittelpunkt (TCP), der derjenige Teil des Werkzeugs ist, an dem der zu regelnde Kontakt stattfinden soll, eine Robotersteuerung mit einer Positionsschnittstelle zur Ausgabe von einer roboterintern ermittelten Ist-Position x, und mindestens einen Sensor zur Erfassung von Kräften und Momente, die auf das Werkzeug ausgeübt werden, aufweist, wobei eine oder mehrere Nachgiebigkeiten zwischen Roboter und Werkzeugmittelpunkt, im Roboter und/oder in der Umgebung angeordnet ist bzw. sind, mit folgenden Schritten: 1. Vorgeben einer Aufgabe mit einer Sollbewegung des Roboters und Sollkräften und/oder Sollmomenten, die von dem Werkzeug auf ein Werkstück ausgeübt werden sollen, 2. Durchführen der Aufgabe mit folgenden einen Regelkreis bildenden Unterschritten: i) Bestimmen eines fiktiven vektoriellen Soll-Abstandes sd zwischen Werkzeugmittelpunkt und einem Kontaktpunkt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück aus Auslenkungen der Nachgiebigkeiten, die den vorgegebenen Sollkräften und/oder Sollmomenten entsprechen, mit folgenden Unterschritten: i1) Bestimmen der Auslenkungen der Nachgiebigkeiten, bei denen die vorgegebenen Sollkräfte und/oder Sollmomente erreicht werden, i2) transformieren der in Schritt i1) bestimmten Auslenkungen zu dem fiktiven vektoriellen Soll-Abstand sd. ii) Bestimmen eines fiktiven vektoriellen Abstandes s zwischen Werkzeugmittelpunkt und einem Kontaktpunkt zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück aus Auslenkungen der Nachgiebigkeiten, die den an dem Sensor erfassten Kräften und Momenten entsprechen, iii) Bestimmen der Sollposition xd des Werkzeugmittelpunkts über die Ist-Position x, den fiktiven vektoriellen Abstand s und den fiktiven vektoriellen Soll-Abstand sd, wobei die Ist-Position x auf die Sollposition xd geregelt wird, wobei vor Schritt 1, nach Schritt 1 und/oder während Schritt 2 folgender Zwischenschritt durchgeführt wird: a) Bestimmung der Steifigkeit der Nachgiebigkeiten und nichtlinearer Kopplungen im Robotersystem über bei verschiedenen Auslenkungen der Nachgiebigkeiten erfasste Sensordaten.