Inverse Kinematik

Verfahren zur automatischen Generierung einer Steuerung und/oder Regelung für einen Roboter (100) mit einer Vielzahl von Robotergelenken (106, 108) und einem Roboterendelement (112), dessen Lage x in einem Arbeitsraum gemäß einer Vorwärtskinematik x = F(q) des Roboters (100) von einem Gelenkwert q a...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: Echelmeyer, Wolfgang, Halfar, Harry
Format: Patent
Sprache:ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Verfahren zur automatischen Generierung einer Steuerung und/oder Regelung für einen Roboter (100) mit einer Vielzahl von Robotergelenken (106, 108) und einem Roboterendelement (112), dessen Lage x in einem Arbeitsraum gemäß einer Vorwärtskinematik x = F(q) des Roboters (100) von einem Gelenkwert q abhängt, der für jedes Robotergelenk (106, 108) eine Gelenkstellung festlegt, umfassend die Schritte:- Bestimmen einer Ziellage x* (222) des Roboterendelements (112) im Arbeitsraum des Roboters (100);- Erfassen einer Vielzahl von Gelenkstartwerten q;- Ermitteln einer Startlage xdes Roboterendelements (112) für jeden Gelenkstartwert qder Vielzahl von Gelenkstartwerten qgemäß der Vorwärtskinematik x= F(q) des Roboters (100);- Ermitteln einer primären Startlage x(228, 230) aus zumindest einem Teil der Vielzahl von Startlagen x(206; 218; 230; 307), welche eine minimale Distanz d zur Ziellage x* (222; 232) im Arbeitsraum des Roboters (100) aufweist;- Bestimmen einer Näherungsfunktion q =(x) einer Rückwärtskinematik in einer Umgebung der primären Startlage x, welche die Bedingung (x) = qerfüllt, für einen primären Gelenkstartwert qaus der Vielzahl von Gelenkstartwerten q, der gemäß der Vorwärtkinematik x= F(q) der primären Startlage xentspricht; und- Generieren von Steuer- und/oder Regelsignalen zum Anfahren der Ziellage x* basierend auf der ermittelten Näherungsfunktion q = (x) The method involves Determining a target position of a robot end element (112 ) in the workspace of the robot and detecting multiple initial joint values. The primary start location is determined from a portion of the multiple starting positions, where an approximate function of a reverse kinematics is determined in a neighborhood of the primary start location. A control- or regulating signal is generated for approaching the target position based on the determined approximate function. Independent claims are included for the following: (1) a system for automatically controlling or regulating a robot; and (2) a computer program product for performing a method for automatic generation of a control or regulation for a robot.