[发明专利]生成用于机器人机械手的控制程序

权利要求书

1.一种用于基于在通过第一机器人机械手(1)执行预给定应用程序期间获得的经验数据来生成用于第二机器人机械手(2)的控制程序的方法，具有以下步骤：

-通过所述第一机器人机械手(1)执行(S1)所述预给定应用程序；

-在执行所述预给定应用程序期间：借助所述第一机器人机械手(1)的关节角度传感器(3)确定(S2)轨迹数据的时间序列和/或通过所述第一机器人机械手(1)的用于检测力和/或力矩的传感器单元(5)确定(S2)力旋量数据的时间序列，并且将所述已确定的时间序列存储在存储器单元(7)中，其中，所述轨迹数据包括与所述第一机器人机械手(1)的参考点有关或与所述第一机器人机械手(1)的关节角度有关的运动学数据，并且其中，所述力旋量数据包括作用在所述第一机器人机械手(1)和来自周围环境的物体之间的力和/或力矩；

-从所述已存储的时间序列确定(S3)机器人命令并将所述已确定的机器人命令存储在所述存储器单元(7)中，其中，所述机器人命令是在不参考所述第一机器人机械手(1)的结构条件的情况下用于相应机器人机械手的控制程序的基本元素；以及

-基于所述已存储的机器人命令并基于所述第二机器人机械手(2)的结构条件来生成(S4)用于所述第二机器人机械手(2)的控制程序。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机器人命令包括以下类别中的至少一个：

-所述相应机器人机械手的参考点的预给定路径曲线，从所述路径曲线的预给定起点到预给定终点；

-所述参考点在所述路径曲线上的速度；

-所述参考点在所述路径曲线上的加速度；

-所述相应机器人机械手的所述参考点施加到来自所述相应机器人机械手的周围环境的物体上的力和/或力矩；

-所述相应机器人机械手的旋转致动器的额定扭矩。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，至少两个连续的机器人命令是从不同类别确定的，其中，所述两个连续的类别不同的机器人命令之间的平滑过渡被确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述平滑过渡通过连续的且在过渡时间上依赖于时间的预给定函数曲线进行。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从所述已存储的时间序列确定所述机器人命令是通过非线性优化进行。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从所述已存储的时间序列确定所述机器人命令是通过使用预给定人工神经网络进行，其中，所述人工神经网络的输入变量是所述已存储的时间序列，并且所述人工神经网络的输出变量是从大量结构预给定的机器人命令中分别选出的机器人命令，其中，从所述预给定机器人命令中分别选出的机器人命令的参数基于所述已存储的时间序列来适配。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定轨迹数据的时间序列另外通过相机单元(7)进行。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述相机单元(7)是外部相机单元。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一机器人机械手(1)和/或所述第二机器人机械手(2)的所述结构条件包括以下中的至少一项：

-所述相应机器人机械手的关节之间的距离；

-所述相应机器人机械手的关节的数量；

-所述相应机器人机械手的旋转致动器的最大可施加的扭矩；

-所述相应机器人机械手的端部执行器的类型和配置；

-所述相应机器人机械手的调节器的虚拟刚度；

-所述相应机器人机械手的连杆和/或关节的材料刚度；

-所述相应机器人机械手的几何最大可能工作空间；

-所述相应机器人机械手的致动器的时间常数和/或带宽；

-所述相应机器人机械手的安全级别和/或当前安全配置和/或剩余风险；

-所述相应机器人机械手的通信接口的物理存在和/或配置；

-所述相应机器人机械手的机器人臂的数量；

-所述相应机器人机械手的部件、尤其是连杆的质量和/或惯性。

10.一种机器人系统(10)，具有第一控制单元(11)和第二控制单元(12)，用于基于在通过所述机器人系统(10)的第一机器人机械手(1)执行预给定应用程序期间获得的经验数据来生成用于所述机器人系统(10)的第二机器人机械手(2)的控制程序，其中，用于控制所述第一机器人机械手(1)的所述第一控制单元(12)实施用于执行(S1)所述预给定应用程序，并且实施成在执行所述预给定应用程序期间借助所述第一机器人机械手(1)的关节角度传感器(3)确定轨迹数据的时间序列和/或借助所述第一机器人机械手(1)的传感器单元(5)确定力旋量数据的时间序列，并且将所述已确定的时间序列存储在存储器单元(7)中，其中，所述轨迹数据包括与所述第一机器人机械手(1)的参考点有关或与所述第一机器人机械手(1)的关节角度有关的运动学数据，并且所述力旋量数据包括作用在所述第一机器人机械手(1)和来自周围环境的物体之间的力和/或力矩，并且其中，所述第一控制单元(11)实施用于从所述已存储的时间序列确定机器人命令并将所述已确定的机器人命令存储在所述存储器单元(7)中，其中，所述机器人命令是在不参考所述第一机器人机械手(1)的结构条件的情况下用于相应机器人机械手的控制程序的基本元素，并且其中，所述第二控制单元(12)实施用于基于所述已存储的机器人命令并基于所述第二机器人机械手(2)的结构条件来生成用于所述第二机器人机械手(2)的控制程序。