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1. WO2017076697 - ROBOTER MIT ANSTEUERUNG ZUR DISKRETISIERTEN MANUELLEN EINGABE VON POSITIONEN UND/ODER POSEN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1 . Roboter aufweisend eine bewegliche, mehrgliedrige, mittels Aktoren (101 )

antreibbare Roboterstruktur (102), wobei

- an der beweglichen Roboterstruktur (102) zumindest ein ausgezeichnetes Strukturelement S mit zumindest einem auf dem Strukturelement S ausgezeichneten Punkt Ps definiert ist,

- der Roboter derart ausgelegt und eingerichtet ist, dass der Roboter in einem Eingabemodus Positionen POSPS 0es Punktes Ps und/oder Posen des Strukturelements S in einem Arbeitsraum des Roboters lernt, wobei der Nutzer zur Bewegung der Strukturelements S auf die bewegliche

Roboterstruktur eine Eingabekraft FEING ausübt, die sich dem Punkt Ps als

FEING PS vermittelt und/oder die sich dem Strukturelement S als Moment

MEING S vermittelt, und

- eine Steuervorrichtung (103) des Roboters derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass

o in dem Eingabemodus die Aktoren (101 ) auf Basis eines vorgegebenen, den Arbeitsraum zumindest teilweise ausfüllenden, virtuellen 3D-Gitters derart angesteuert werden, dass das Strukturelement S mit einer, von der aktuellen Position POSPS 0es Punktes Ps im 3D-Gitter abhängigen vorgegebenen Kraft FGRID (POSps) auf den dazu nächstliegenden

Gitterpunkt des 3D-Gitters oder in ein um den dazu nächstliegenden Gitterpunkt des 3D-Gitters definiertes Gitterpunktvolumen bewegt wird, wobei der Punkt Ps des Strukturelements S im Falle dass gilt: I FEING PS I <

I FGRID (POSps) I an diesem nächstliegenden Gitterpunkt oder in diesem

Gitterpunktvolumen verbleibt, und/oder

o in dem Eingabemodus die Aktoren (101 ) auf Basis eines vorgegebenen virtuellen diskreten 3D-Orientierungsraums O, wobei der SD- Orientierungsraum O =: (o.h ßj , γ mit i = 1, 2, I = 1, 2, ... J, k = l, 2, K durch vorgegebene Winkel o.h ßj , yk definiert ist oder definierbar ist, derart angesteuert werden, dass das Strukturelement S mit einem von der aktuellen Orientierung ÖRS des Strukturelements S abhängigen vorgegebenen Moment M0(ÖRS) auf die dazu nächstliegende diskrete

Orientierung des 3D-Orientierungsraums O =: (o.h ßj , γ bewegt wird,

wobei das Strukturelement S im Falle dass gilt: I MEING S I < I M0(ÖRS) I in dieser nächstliegenden diskreten Orientierung des SD- Orientierungsraums O verbleibt.

2. Roboter nach Anspruch 1 ,

bei dem die vorgegebene Kraft FGRID (POSPS) im 3D-Gitter periodisch variiert.

3. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 2,

bei dem die Steuervorrichtung (103) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass im Fall, dass mindestens zwei nächstliegende Gitterpunkte oder Gitterpunktvolumen gleich weit von der aktuellen Position POSPS des Punktes Ps entfernt sind, einer dieser Gitterpunkte/Gitterpunktvolumen als der/das nächstliegende

Gitterpunkt/Gitterpunktvolumen nach einem vorgegeben Verfahren ausgewählt wird.

4. Roboter nach dem Ansprüche 1 bis 3,

bei dem die Steuervorrichtung (103) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass in dem Arbeitsraum ein virtuelles 3D-Potentialfeld definiert ist, dessen lokale Minima mit den Gitterpunkten des 3D-Gitters identisch sind, wobei die Kraft FGRID (POSPS) sich aus dem negativen Gradienten dieses Potentialfeldes ermittelt.

5. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

bei dem die Steuervorrichtung (103) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass im Fall, dass mindestens zwei nächstliegende Orientierungen O =: (a,> ßj , yk) gleiche Unterschiede zu der aktuellen Orientierung ÖRS des Strukturelements S aufweisen, eine dieser Orientierungen O =: (α,-, /7,· , yk) nach einem vorgegeben Verfahren ausgewählt wird.

6. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

bei dem der Orientierungsraum O =: (a,> ßj, yk) abhängig von der aktuellen Position POSRS des Punktes Ps definiert ist: O = 0(POSPS) = (ai(POSPS), ßj(POSPS) , yk(POSPS)).

7. Verfahren zur Steuerung eines Roboters, der eine bewegliche, mehrgliedrige, mittels Aktoren (101 ) antreibbare Roboterstruktur (102) aufweist, wobei

- an der beweglichen Roboterstruktur (102) zumindest ein ausgezeichnetes

Strukturelement S mit zumindest einem auf dem Strukturelement S ausgezeichneten Punkt Ps definiert ist,

- der Roboter in einem Eingabemodus Positionen POSPS 0es Punktes Ps

und/oder Posen des Strukturelements S in einem Arbeitsraum des Roboters lernt, wobei der Nutzer zur Bewegung der Strukturelements S auf die bewegliche Roboterstruktur (102) eine Eingabekraft FEING ausübt, die sich dem Punkt Ps als FEING PS vermittelt und/oder die sich dem Strukturelement S als Moment MEING S vermittelt, und

- eine Steuervorrichtung (103)

o in dem Eingabemodus die Aktoren (101 ) auf Basis eines vorgegebenen, den Arbeitsraum zumindest teilweise ausfüllenden, virtuellen 3D-Gitters derart angesteuert, dass das Strukturelement S mit einer, von der aktuellen Position POSPS 0es Punktes Ps im 3D-Gitter abhängigen vorgegebenen Kraft FGRID (POSps) auf den dazu nächstliegenden

Gitterpunkt des 3D-Gitters, oder in ein um den dazu nächstliegenden Gitterpunkt des 3D-Gitters definiertes Gitterpunktvolumen bewegt wird, wobei der Punkt Ps des Strukturelements S im Falle dass gilt: I FEING PS I <

I FGRID (POSps) I an diesem nächstliegenden Gitterpunkt oder in diesem

Gitterpunktvolumen verbleibt, und/oder

o in dem Eingabemodus die Aktoren (101 ) auf Basis eines vorgegebenen virtuellen diskreten 3D-Orientierungsraums O, wobei der SD- Orientierungsraum O =: (o.h ßj , γ mit i = 1, 2, I = 1, 2, ... J, k = l, 2, K durch vorgegebene Winkel o.h ßj , yk definiert ist oder definierbar ist, derart angesteuert, dass das Strukturelement S mit einem von der aktuellen Orientierung ÖRS des Strukturelements S abhängigen vorgegebenen Moment M0(ÖRS) auf die dazu nächstliegende diskrete

Orientierung des 3D-Orientierungsraums O =: (o.h ßj , γ bewegt wird, wobei das Strukturelement S im Falle dass gilt: I MEING S I < M0(ÖRS) in dieser nächstliegenden diskreten Orientierung des SD- Orientierungsraums O verbleibt.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

bei dem in dem Arbeitsraum ein virtuelles 3D-Potentialfeld definiert ist, dessen lokale Minima mit den Gitterpunkten des 3D-Gitters identisch sind, wobei die Kraft FGRID (POSps) aus dem negativen Gradienten dieses Potentialfeldes ermittelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

bei dem die lokalen Minima des 3D-Potentialfeldes in einem vorgegebenen

Raumbereich um jeden Gitterpunkt des 3D-Gitters ein konstantes Potential aufweisen, wobei der Raumbereich eine größte Erstreckung aufweist, die kleiner als der Gitterabstand zwischen zwei benachbarten Gitterpunkten ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

bei dem im Fall, dass mindestens zwei nächstliegende Orientierungen O =: (a,> ßj , yk) gleiche Unterschiede zu der aktuellen Orientierung ORs des Strukturelements S aufweisen, eine dieser Orientierungen O =: (a,> ßj , yk) nach einem vorgegeben Verfahren ausgewählt wird.