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1. WO2020221507 - FORCE WHICH CAN BE GENERATED DEPENDING ON THE MEASUREMENT RANGE OF A TORQUE SENSOR OF A ROBOTIC MANIPULATOR

Publication Number WO/2020/221507
Publication Date 05.11.2020
International Application No. PCT/EP2020/057581
International Filing Date 19.03.2020
IPC
B25J 9/16 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS; WORKSHOP EQUIPMENT; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
CPC
B25J 9/1676
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1674characterised by safety, monitoring, diagnostic
1676Avoiding collision or forbidden zones
B25J 9/1694
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
9Programme-controlled manipulators
16Programme controls
1694characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
G05B 2219/37522
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
37Measurements
37522Determine validity of measured signals
G05B 2219/37543
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
37Measurements
37543Set, compare to maximum, peak, minimum value
G05B 2219/40599
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
2219Program-control systems
30Nc systems
40Robotics, robotics mapping to robotics vision
40599Force, torque sensor integrated in joint
Applicants
  • FRANKA EMIKA GMBH [DE]/[DE]
Inventors
  • SPENNINGER, Andreas
  • MORGANTI, Marco
Agents
  • RÖSLER, Frank
Priority Data
10 2019 111 168.430.04.2019DE
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) VOM MESSBEREICH EINES DREHMOMENTSENSORS EINES ROBOTERMANIPULATORS ABHÄNGIG ERZEUGBARE KRAFT
(EN) FORCE WHICH CAN BE GENERATED DEPENDING ON THE MEASUREMENT RANGE OF A TORQUE SENSOR OF A ROBOTIC MANIPULATOR
(FR) FORCE POUVANT ÊTRE GÉNÉRÉE EN FONCTION DE LA PLAGE DE MESURE D’UN CAPTEUR DE COUPLE D’UN MANIPULATEUR DE ROBOT
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Robotersystem (1) aufweisend einen Robotermanipulator (3), eine Recheneinheit (5) und eine Anzeigeeinheit (7), wobei der Robotermanipulator (3) eine Vielzahl von durch Gelenke (9) miteinander verbundenen Glieder (11) aufweist und die Gelenke (9) jeweils einen Drehmomentsensor (13) und einen Positionssensor (15) aufweisen, wobei der jeweilige Drehmomentsensor (13) einen Messbereich aufweist mit einer unteren Grenze und einer oberen Grenze und zum Erfassen eines jeweiligen Moments und zum Übermitteln des jeweiligen Moments an die Recheneinheit (5) ausgeführt ist und der jeweilige Positionssensor (15) zum Erfassen eines jeweiligen Gelenkwinkels und zum Übermitteln des jeweiligen Gelenkwinkels an die Recheneinheit (5) ausgeführt ist, wobei die Recheneinheit (5) dazu ausgeführt ist, für zumindest einen ausgewählten Drehmomentsensor (13) auf Basis der unteren Grenze und der oberen Grenze des Messbereiches des ausgewählten Drehmomentsensors (13), des erfassten oder theoretisch ermittelten Moments am ausgewählten Drehmomentsensor, der zwischen dem ausgewählten Drehmomentsensor (13) und einem vorgegebenen Bezugspunkt am Robotermanipulator (3) ermittelten Gelenkwinkel, eine Komponente des dem ausgewählten Drehmomentsensor zugeordneten externen Kraftwinders zu ermitteln, wobei die zumindest eine Komponente angibt, welche Kraft und/oder welches Moment auf den Bezugspunkt aufgebracht werden kann, ohne dass das an dem ausgewählten Drehmomentsensor erfasste Moment die untere Grenze oder die obere Grenze erreicht, und wobei die Recheneinheit (5) dazu ausgeführt ist, zumindest eine Komponente des externen Kraftwinders an die Anzeigeeinheit (7) zum visuellen Ausgeben zu übermitteln.
(EN)
The invention relates to a robot system (1) having a robotic manipulator (3), a computing unit (3) and a display unit (7), the robotic manipulator (3) having a plurality of limbs (11) connected to each other by joints (9), and the joints (9) each having a torque sensor (13) and a position sensor (15). Each torque sensor (13) has a measurement range having a lower limit and an upper limit and is designed to detect a respective torque and to transmit the respective torque to the computing unit (5), and each position sensor (15) is designed to detect a respective joint angle and to transmit the respective joint angle to the computing unit (5). The computing unit (5) is designed to determine, for at least one selected torque sensor (13), a component of the external wrench associated with the selected torque sensor on the basis of the lower limit and the upper limit of the measurement range of the selected torque sensor (13), the detected or theoretically determined torque at the selected torque sensor, the joint angle determined between the selected torque sensor (13) and a specified reference point on the robotic manipulator (3), the at least one component indicating which force and/or which torque can be applied to the reference point without the torque detected at the selected torque sensor reaching the lower limit or the upper limit. The computing unit (5) is designed to transmit at least one component of the external wrench to the display unit (7) for visual output.
(FR)
L’invention concerne un système robot (1) présentant un manipulateur de robot (3), une unité de calcul (5) et une unité d’affichage (7), le manipulateur de robot (3) présentant une pluralité de membres (11) liés les uns aux autres par des articulations (9) et les articulations (9) présentant respectivement, un capteur de couple (13) et un capteur de position (15), le capteur de couple (13) respectif présentant une plage de mesure comprenant une limite inférieure et une limite supérieure et étant conçu pour la détection d’un couple respectif et pour la transmission du couple respectif à l’unité de calcul (5) et le capteur de position (15) respectif étant conçu pour la détection d’un angle d’articulation respectif et pour la transmission de l’angle d’articulation respectif à l’unité de calcul (5), l’unité de calcul (5) étant conçue pour déterminer, pour au moins un capteur de couple (13) sélectionné, sur la base de la limite inférieure et de la limite supérieure de la plage de mesure du capteur de couple (13) sélectionné, du couple détecté ou déterminé théoriquement au niveau du capteur de couple sélectionné, de l’angle d’articulation déterminé entre le capteur de couple (13) sélectionné et un point de référence prédéfini sur le manipulateur de robot (3), une composante du bobinoir de force externe associé au capteur de couple sélectionné, l’au moins une composante indiquant quelle force et/ou quel couple peut être appliqué au point de référence sans que le couple détecté par le capteur de couple sélectionné n’atteigne la limite inférieure ou la limite supérieure, et l’unité de calcul (5) étant conçue pour transmettre au moins une composante du bobinoir de force externe à l'unité d’affichage (7) pour un rendu visuel.
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