DE102007062108A1

DE102007062108A1 - Industrieroboter und Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters

Info

Publication number: DE102007062108A1
Application number: DE102007062108A
Authority: DE
Inventors: Uwe Zimmermann
Original assignee: KUKA Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-07-02
Also published as: JP5148715B2; KR20130135367A; EP2223191A1; US9250624B2; WO2009080526A1; JP2011506118A; US20100312392A1; CN101903838B; CN101903838A; KR101669324B1; EP2223191B1; KR20100086070A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter und ein Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters, für das der Industrieroboter an eine virtuelle Fläche (25) im Raum manuell geführt wird, bei deren Erreichen der Industrieroboter derart angesteuert wird, dass er sich nicht weiter manuell führen lässt. Anschließend wird diejenige Kraft (F) und/oder das Drehmoment ermittelt und gespeichert, die bzw. das auf den Industrieroboter wirkt, wenn trotz Erreichens der virtuellen Fläche (25) versucht wird, den Industrieroboter weiter manuell zu führen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters und einen Industrieroboter.
Industrieroboter sind Handhabungsmaschinen, die zur selbsttätigen Handhabung von Objekten mit zweckdienlichen Werkzeugen ausgerüstet und in mehreren Bewegungsachsen insbesondere hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Unter Verfahren zum Programmieren des Industrieroboters (Programmierverfahren), versteht man das planmäßige Vorgehen zur Erzeugung von Anwenderprogrammen.
Ein allgemein bekanntes Programmierverfahren ist das sogenannte Play-Back Verfahren, bei dem die Programmierung eines Arbeitsvorgangs durch manuelles Führen des Industrieroboters entlang einer gewünschten Raumkurve erfolgt. Dabei werden die Lage-Ist Werte, d. h. die Achsstellungen oder die TCP-Position (Tool Center Point Position) des Industrieroboters in einem definierten Zeit- oder Wegraster in das Anwenderprogramm übernommen.
Die EP 1 508 396 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern der Andruckskraft einer mittels eines Industrieroboters geführten Schweißzange. Die auf die Schweißzange wirkende Kraft wird während des Schweißens gemessen und der Roboter derart verstellt, dass die auf die Schweißzange wirkende Kraft gleich einer vorgegebenen Soll-Kraft ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters anzugeben, welches es einer Bedienperson des Industrieroboters erlaubt, in relativ einfacher Weise den Industrieroboter derart zu programmieren, dass dieser beim Ausführen des entsprechenden Anwenderpro gramms ein vorbestimmtes Kraft- und/oder Momentenverhalten aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen entsprechenden Industrieroboter anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters, aufweisend folgende Verfahrensschritte:

– manuelles Führen eines Industrieroboters an eine virtuelle Fläche im Raum, bei deren Erreichen der Industrieroboter derart angesteuert wird, dass er sich nicht weiter manuell führen lässt,
– Ermitteln derjenigen Kraft und/oder desjenigen Drehmoments, die bzw. das auf den Industrieroboter wirkt, wenn trotz Erreichens der virtuellen Fläche versucht wird, den Industrieroboter weiter manuell zu führen, und
– Speichern der Kraft und/oder des Drehmoments.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch einen Industrieroboter, der eingerichtet ist, sich manuell führen zu lassen, aufweisend

– einen Roboterarm mit einem Flansch und mehreren Achsen, die von Antrieben bewegbar sind,
– eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, die Antriebe zum Bewegen der Achsen anzusteuern, und, wenn der Industrieroboter manuell geführt wird, bei Erreichen einer virtuellen Fläche im Raum die Antriebe derart anzusteuern, dass sich der Industrieroboter nicht weiter manuell führen lässt, und
– Mittel zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments, die eingerichtet sind, diejenige Kraft und/oder das Drehmoment zu ermitteln, die bzw. das auf den Industrieroboter wirkt, wenn trotz Erreichens der virtuellen Fläche versucht wird, den Industrieroboter weiter manuell zu führen, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, die Kraft und/oder das Drehmoment zu speichern.

Der erfindungsgemäße Industrieroboter ist eingerichtet, dass mit ihm das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann.
Der erfindungsgemäße Industrieroboter ist eingerichtet, manuell geführt zu werden. Mittels manuellen Führens ist es u. A. möglich, die Bewegung des Industrieroboters, z. B. den Bahnverlauf des Flansches des Industrieroboters zu programmieren, indem der Flansch entlang der Bahn geführt wird und zumindest einige der Punkte dieser Bahn abgespeichert werden.
Das manuelle Führen lässt sich z. B. realisieren, indem zumindest indirekt am Flansch gezogen wird. Im Betrieb des Industrieroboters kann z. B. am Flansch ein Werkzeug befestigt werden. Befindet sich der Industrieroboter in einem Modus, in dem er manuell geführt wird, dann kann der Flansch derart eingerichtet sein, dass anstelle des Werkzeugs ein Griff am Flansch befestigt wird, mit dem der Industrieroboter manuell geführt werden kann. Durch Ziehen am Griff wird indirekt am Flansch gezogen. Der Griff kann dann auch Eingabemittel, z. B. Tasten, aufweisen, bei deren Betätigen die aktuelle Position und/oder Orientierung des Flansches bzw. die Stellungen der Achsen in der Steuervorrichtung gespeichert werden.
Der erfindungsgemäße Industrieroboter ist jedoch ferner derart eingerichtet, dass mittels des manuellen Führens alternaiv oder zusätzlich eine vom Industrieroboter aufzubringende Kraft und/oder ein vom Industrieroboter aufzubringendes Drehmoment programmiert werden kann. Dazu ist die virtuelle Fläche vorgesehen, bei deren Erreichen die Steuervorrichtung des Industrieroboters die Antriebe derart ansteuert, dass sich der Industrieroboter durch das manuelle Führen nicht weiter bewegen lässt. Wird trotzdem versucht, den Industrieroboter weiter manuell zu führen, wird also z. B. versucht, weiter in Richtung der virtuellen Fläche zu ziehen, dann bewirkt das weitere Ziehen am Flansch bzw. Griff (allgemein manuelles Führen) ein auf den Industrieroboter wirkende Kraft und/oder Drehmoment, die bzw. das mit den Mitteln zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments ermittelt werden kann. Die auf den Industrieroboter ausgeübte Kraft bzw. das auf den Industrieroboter ausgeübte Drehmoment kann dann eventuell mit der aktuellen Position und/oder Orientierung des Industrieroboters gespeichert werden, so dass im Betrieb des Industrieroboters, in dem die Steuervorrichtung die Antriebe des Industrieroboters für eine automatische Bewegung ansteuert, dieser die gespeicherte Kraft bzw. das gespeicherte Drehmoment z. B. auf ein Werkstück ausübt.
Die Mittel zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments können z. B. ein interner Kraft- und/oder Drehmomentsensor des Industrieroboters sein, der beispielsweise am Flansch, zwischen Griff/Werkzeug und Flansch oder zwischen Flansch und dem restlichen Roboterarm angeordnet ist und direkt die auf den Flansch wirkende Kraft und/oder das direkt auf den Flansch wirkende Drehmoment misst. Die Mittel zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments können aber auch dadurch realisiert werden, dass sie die von den Antrieben des Industrieroboters aufgebrachten Drehmomente ermitteln. Handelt es sich bei den Antrieben um elektrische An triebe, dann können die Drehmomente der Antriebe z. B. durch Analysieren der elektrischen Ströme der elektrischen Motoren der elektrischen Antriebe ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die virtuelle Fläche Teil eines virtuellen Umgebungsmodells, das auf einem Rechnermodell eines mit dem Industrieroboter zu bearbeitenden Werkstücks basiert. Der erfindungsgemäße Industrieroboter kann z. B. dafür verwendet werden, automatisch ein Werkstück zu bearbeiten. Für die automatische Bearbeitung kann es nötig sein, ein vorgegebenes Kraft- und/oder ein vorgegebenes Drehmomentprofil zu programmieren. Gemäß dieser Variante ist es z. B. möglich, den Industrieroboter manuell entlang des virtuellen Umgebungsmodells zu führen, um z. B. die Position und/oder die Orientierung des Industrieroboters aber auch aufzubringende Kräfte und/oder Drehmomente zu programmieren. Das virtuelle Umgebungsmodell umfasst insbesondere eine Information über die Position und/oder Orientierung, in der sich das Werkstück während des automatischen Bearbeitens durch den Industrieroboter befindet. Dadurch, dass für das Programmieren das virtuelle Umgebungsmodell und nicht das reale Werkstück verwendet wird, kann durch Ziehen am Flansch (oder Griff, usw.) eine aufzubringende Kraft und/oder ein aufzubringendes Drehmoment programmiert werden. Die aufzubringende Kraft bzw. das aufzubringende Drehmoment während des automatischen Bearbeitens des Werkstücks durch den erfindungsgemäßen Industrieroboter entspricht der Kraft (Drehmoment), die auf den Industrieroboter durch das Ziehen (manuelle Führen) während der Programmierung wirkt.
Würde jedoch das reale Werkstück (oder ein reales Dummy-Werkstück) zum Programmieren des Industrieroboters verwendet werden, dann könnte man bei einem Berühren des Werkstücks und gleichzeitigem weiteren Ziehen am Industrieroboter keine Kraft messen, da diese ja vom realen Werkstück aufgenommen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Industrieroboters ist die virtuelle Fläche derart im Raum ausgerichtet, dass sie ein mit dem Industrieroboter zu bearbeitendes Werkstück zumindest teilweise einhüllt, so dass der Industrieroboter eine aufgrund des manuellen Führens ausgeführte Bewegung stoppt, bevor der Industrieroboter das Werkstück berührt. Durch diese Variante wird es einer Bedienperson ermöglicht, die Position und/oder Orientierung, in der sich das Werkstück während des automatischen Bearbeitens durch den Industrieroboter befindet, zu sehen. Dadurch, dass die virtuelle Fläche das Werkstück zumindest teilweise einhüllt, stoppt der erfindungsgemäße Industrieroboter während des manuellen Führens kurz vor dem Werkstück ohne es zu berühren. Dann ist es immer noch möglich, die Kraft bzw. das Drehmoment zu ermitteln, das bei weiterem manuellem Ziehen am Flansch auf den Industrieroboter wirkt.
Der erfindungsgemäße Industrieroboter kann manuell geführt werden. Um einer Bedienperson das manuelle Führen zu erleichtern, kann der erfindungsgemäße Industrieroboter gravitationskompensiert sein. Dies kann erreicht werden, indem die Gelenke des erfindungsgemäßen Industrieroboters mit jeweils Drehmomentsensoren ausgestattet sind und der erfindungsgemäße Industrieroboter eine entsprechende Regelung und ein entsprechendes Modell zur Kompensation dynamischer und statischer Kräfte, insbesondere der Gravitation, aufweist.
Durch die verwendete virtuelle Fläche befindet sich der erfindungsgemäße Industrieroboter während der Programmierung nicht in Kontakt mit einem realen Bauteil. Somit kann die offene Kinematik des erfindungsgemäßen Industrieroboters zum Erfassen der „virtuellen" Umgebungskraft, die der durch das Ziehen am Industrieroboter resultierenden Kraft zugeordnet ist, genutzt werden.
Um dies zu können, sollte die Kraft, die am realen Bauteil während dessen automatischen Bearbeitens durch den erfindungsgemäßen Industrieroboter auftritt, berechnet und nach einer Ausführungsform der Bedienperson dargestellt werden. Diese Teilaufgabe lässt sich mit bekannten Verfahren aus der Haptik lösen. Hierzu kann u. A. ein Algorithmus verwendet werden, der aus dem Rechnermodell, z. B. in Form von CAD Daten, und der aktuellen Roboterposition die entsprechend wirkende Kraft berechnet. Diese kann nun genutzt werden, um die Drehmomente des Industrieroboters so zu regeln, dass die Bedienperson einen entsprechenden Widerstand spürt. Während hierbei aus einer Position eine entsprechende Kraft berechnet wird, existieren auch bekannte Verfahren, welche aus der Benutzerkraft eine entsprechende Position berechnen. Auch hierbei empfindet die Bedienperson eine entsprechende Kontaktkraft.
Die ermittelten Kräfte und/oder Drehmomente können insbesondere zeitbezogen oder positionsbezogen abgespeichert werden. Die den Kräften bzw. Drehmomenten zugeordneten aufgezeichneten Daten können vor dem Abspielen (Erstellen des Anwenderprogramms) mittels Datenverarbeitung verändert werden (Datenreduktion, Spline, Optimierung). Beim Abspielen des Anwenderprogramms können die gespeicherten Daten beliebigen Einfluss auf die Roboterbewegung ausüben. Damit ist gemeint, dass sowohl Kraft (Drehmoment) als auch Position aufgezeichnet wurde. Im Regelfall lassen sich nicht beide Bedingungen gleichzeitig regeln. Somit lassen sich beliebige Regelkonzepte auf den gewonnenen Daten durchführen (z. B. Hypride Regelung, Impedanzregelung).
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 einen Industrieroboter,
2 und 3 einen Greifer zum manuellen Führen des Industrieroboters und
4 ein das Programmieren des Industrieroboters veranschaulichendes Flussdiagramm.
Die 1 zeigt einen Industrieroboter mit einem Roboterarm M, der im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einem Sockel S befestigt ist.
Der Roboterarm M des Industrieroboters weist mehrere Achsen 1–6, mehrere Hebeln 7–10 und einen Flansch 26 auf, an dem ein Werkzeug, z. B. ein Greifer 18, befestigt werden kann. Jede der Achsen 1–6 wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem elektrischen Antrieb bewegt, die jeweils einen elektrischen Motor 11–16 aufweisen. Die elektrischen Antriebe sind in nicht dargestellter Weise mit einem Steuerrechner 17 elektrisch verbunden, so dass der Steuerrechner 17 bzw. ein auf dem Steuerrechner 17 laufendes Rechnerprogramm die elektrischen Antriebe derart ansteuern kann, sodass die Position und Orientierung des Flansches 26 und somit des am Industrieroboter befestigten Werkzeugs im Wesentlichen frei im Raum ausgerichtet werden kann.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Industrieroboter nicht nur dafür vorgesehen, den Flansch 26 bzw. den am Flansch 26 befestigten Greifer 18 auf einer vorbestimmten Bahn zu bewegen, sondern auch eine vorbestimmte Kraft und/oder ein vorbestimmtes Drehmoment auf den Flansch 26 bzw. auf den Greifer 18 auszuüben, so dass diese Kraft (Drehmoment) auf ein mit dem Werkzeug zu bearbeitendes Werkstück wirkt. Dies ist z. B. nötig, wenn der Industrieroboter dafür vorgesehen ist, einen mit dem Greifer 18 gegriffenen Kolben 19 in einen Spalt 21 eines Metallblocks 20 mit einer bestimmten Kraft und/oder einem bestimmten Drehmoment zu fügen.
Damit der im Betrieb befindliche Industrieroboter R den Flansch F wie gewollt bewegen kann und insbesondere die gewollte Kraft und/oder das gewollte Drehmoment beispielsweise positionsbezogen oder zeitbezogen auf den Flansch 26 ausüben kann, läuft auf dem Steuerrechner 17 ein den Industrieroboter geeignet steuerndes Rechnerprogramm.
Dieses Rechnerprogramm wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels durch manuelles Führen des Industrieroboters erstellt. Während des manuellen Führens wird der Industrieroboter bzw. dessen Flansch 26 an die gewünschte Position gebracht, indem z. B. eine in der 1 nicht dargestellte Person den Flansch 26 an die gewünschte Position zieht und dort wie gewünscht ausrichtet. Für die Programmierung kann am Flansch 26 anstelle des Greifers 18 ein in der 2 dargestellter Griff G befestigt sein, der beispielsweise der Übersicht halber nicht gezeigte Eingabemittel, z. B. Tasten, aufweist, bei deren Betätigung die aktuelle Position des Industrieroboters für das besagte Rechnerprogramm abgespeichert wird. Die 4 fasst Schritte beim Erstellen des Rechnerprogramms mittels eines Flussdiagramms zusammen.
Die vom Industrieroboter gewollte positionsbezogenen oder zeitbezogenen auszuübenden Kräfte und/oder Drehmomente werden im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mittels eines im Steuerrechner 17 gespeicherten Rechnermodells 22 des Blocks 20 programmiert. Das Rechnermodell 22 ist z. B. ein CAD Modell vom Block 20, das diesen im Maßstab 1:1 modelliert. Des Weiteren umfasst das Rechnermodell 22 eine Angabe über die Lage im Raum, d. h. modelliert ebenso die Position und Orientierung des Blocks 20.
Um nun die gewollten auszuübenden Kräfte bzw. Drehmomente zu programmieren, steuert der Steuerrechner 17 die elektrischen Antriebe des Industrieroboters derart an, dass die Person, die den Industrieroboter mittels des Griffs G führt, den Griff G nur bis zu einer virtuellen Fläche 25 bewegen kann, die durch das Rechnermodell 22 vom Block 20 bestimmt wird. Anders ausgedrückt lässt sich der Industrieroboter derart führen, als ob der Block 20 real vorhanden wäre, so dass die Person, deren Hand H in der 2 gezeigt ist, den Industrieroboter nicht weiter bewegen kann, wenn dieser die virtuelle Fläche 25 erreicht, Schritt A des Flussdiagramms.
Die virtuelle Fläche 25 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels Teil eines dem Rechnermodell 22 bzw. dem Block 20 zugeordneten virtuellen Umgebungsmodells 22a, das den Block 20 simuliert. Erreicht der Griff G das virtuelle Umgebungsmodell 22a bzw. die virtuelle Fläche 25, dann kann die Person den Industrieroboter nicht weiter in Richtung des virtuellen Umgebungsmodells 22a bewegen. Will die Person trotzdem den Industrieroboter weiter bewegen, so wirkt auf den Industrieroboter eine Kraft F in Richtung des virtuellen Umgebungsmodells 22a. Die Kraft F kann z. B. mit einem Kraftsensor 23 gemessen werden, der z. B. am Flansch 26 befestigt ist und die auf den Flansch 26 bzw. den Griff G wirkenden Kräfte misst, Schritt B des Flussdiagramms.
Der Kraftsensor 23 ist in nicht dargestellter Weise mit dem Steuerrechner 17 verbunden und überträgt den gemessenen Kräften zugeordnete Signale an den Steuerrechner 17. Im Fal le des vorliegenden Ausführungsbeispiels misst der Kraftsensor 23 Kräfte in und quer zur Längsachse des Griffs G.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Steuerrechner 17 mit einem Bildschirm 24 verbunden, so dass der Person die mit dem Kraftsensor 23 gemessenen Kräfte und somit die aktuell ausgeübte Kraft F angezeigt werden kann. Demnach ist es der Person möglich, aufgrund des manuellen Führens des Industrieroboters die während des Betriebs des Industrieroboters auf den Block 20 auszuübenden Kräfte während des Programmierens z. B. durch Aktivieren der nicht näher dargestellten Eingabemittel des Griffs G positionsbezogen und/oder zeitbezogen im Steuerrechner 17 abzuspeichern, Schritt C des Flussdiagramms.
Die während des Programmierens des Industrieroboters aufgezeichneten Daten können dann vor dem Betrieb des Industrieroboters, im Rahmen dessen der Industrieroboter den Greifer 18 bewegt, mittels Datenverarbeitung (z. B. Datenreduktion, Spline, Optimierung) verändert werden. Beim Betrieb des Industrieroboters können die gespeicherten Daten beliebigen Einfluss auf die Roboterbewegung ausüben. Damit ist gemeint, dass im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels beim Programmieren sowohl die Kraft F als auch die Position aufgezeichnet wurden.
Um das manuelle Führen des Industrieroboters zu erleichtern, kann der Industrieroboter in den Figuren nicht näher dargestellte, dem Fachmann jedoch allgemein bekannte, den Gelenken des Industrieroboters zugeordnete Drehmomentsensoren aufweisen. Mittels einer entsprechenden Regelung und einem entsprechenden Modell vom Industrieroboter können dynamische und statischer Kräfte, insbesondere Gravitationskräfte des Industrieroboters während des manuellen Führens kompensiert werden.
Des Weiteren ist es möglich, die während des Programmierens des Industrieroboters auf den Industrieroboter wirkende Kraft F mittels einer vom Industrieroboter aufzubringenden, und der Kraft F entgegen gerichteten Gegenkraft F_R zu ermitteln, indem z. B. die vom Industrieroboter bzw. dessen elektrischen Motoren 11–16 aufgebrachten Drehmomente ausgewertet werden. Die vom Industrieroboter aufgebrachten Drehmomente lassen sich z. B. durch Auswerten der elektrischen Ströme der elektrischen Motoren 11–16 ermitteln.
Im Falle des in der 2 gezeigten und obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann die Person aufgrund des Rechnermodells 22 vom Block bzw. dem virtuellen Umgebungsmodell 22a oder der virtuellen Fläche 25 die vom Industrieroboter aufzuwendenden Kräfte F programmieren. Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das auf dem Rechnermodell 22 basierende virtuelle Umgebungsmodell 22a den Block 22 virtuell einhüllt, so dass bei einem manuellen Führen des Industrieroboters in Richtung des Blocks 20 der Industrieroboter aufgrund des virtuellen Umgebungsmodells 22a kurz vor einer Berührung mit dem Block 20 gestoppt wird. Somit ist es ebenfalls möglich, durch weiteres Ziehen des Griffs G in Richtung des Blocks 20 die Kraft F auf den Flansch 26 auszuüben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1508396 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters, aufweisend folgende Verfahrensschritte: – manuelles Führen eines Industrieroboters an eine virtuelle Fläche (25) im Raum, bei deren Erreichen der Industrieroboter derart angesteuert wird, dass er sich nicht weiter manuell führen lässt, – Ermitteln derjenigen Kraft (F) und/oder desjenigen Drehmoments, die bzw. das auf den Industrieroboter wirkt, wenn trotz Erreichens der virtuellen Fläche (25) versucht wird, den Industrieroboter weiter manuell zu führen, und – Speichern der Kraft (F) und/oder des Drehmoments.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die virtuelle Fläche (25) Teil eines virtuellen Umgebungsmodells (22a) ist, das auf einem Rechnermodell (22) eines mit dem Industrieroboter zu bearbeitenden Werkstücks (20) basiert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die virtuelle Fläche (25) derart im Raum ausgerichtet ist, dass sie ein mit dem Industrieroboter zu bearbeitendes Werkstück (20) zumindest teilweise einhüllt, so dass der Industrieroboter eine aufgrund des manuellen Führens ausgeführte Bewegung stoppt, bevor der Industrieroboter das Werkstück (20) berührt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend zumindest indirektes Ziehen an einem Flansch (26) des Industrieroboters als das manuelle Führen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend Ermitteln der Kraft (F) und/oder des Drehmoments mittels – eines internen Kraft- und/oder Drehmomentsensors (23) des Industrieroboters und/oder – von Antrieben (11–16) des Industrieroboters aufgebrachter Drehmomente.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, zusätzlich aufweisend Speichern der Position und/oder Orientierung des Industrieroboters zum Zeitpunkt der ausgeübten Kraft (F) und/oder des ausgeübten Drehmoments.
Industrieroboter, der eingerichtet ist, sich manuell führen zu lassen, aufweisend – einen Roboterarm (M) mit einem Flansch (26) und mehreren Achsen (1–6), die von Antrieben (11–16) bewegbar sind, – eine Steuervorrichtung (17), die eingerichtet ist, die Antriebe (11–16) zum Bewegen der Achsen (1–6) anzusteuern, und, wenn der Industrieroboter manuell geführt wird, bei Erreichen einer virtuellen Fläche (25) im Raum die Antriebe (11–16) derart anzusteuern, dass sich der Industrieroboter nicht weiter manuell führen lässt, und – Mittel (23) zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments, die eingerichtet sind, diejenige Kraft (F) und/oder das Drehmoment zu ermitteln, die bzw. das auf den Industrieroboter wirkt, wenn trotz Erreichens der virtuellen Fläche (25) versucht wird, den Industrieroboter weiter manuell zu führen, wobei die Steuer vorrichtung (17) eingerichtet ist, die Kraft (F) und/oder das Drehmoment zu speichern.
Industrieroboter nach Anspruch 7, bei dem die virtuelle Fläche (25) Teil eines virtuellen Umgebungsmodells (22a) ist, das auf einem Rechnermodell (22) eines mit dem Industrieroboter zu bearbeitenden Werkstücks (20) basiert.
Industrieroboter nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die virtuelle Fläche (25) derart im Raum ausgerichtet ist, dass sie ein mit dem Industrieroboter zu bearbeitendes Werkstück (20) zumindest teilweise einhüllt, so dass der Industrieroboter eine aufgrund des manuellen Führens ausgeführte Bewegung stoppt, bevor der Industrieroboter das Werkstück (20) berührt.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, der dadurch manuell geführt wird, indem zumindest indirekt an seinem Flansch (26) gezogen wird.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Mittel (23) zum Ermitteln einer Kraft und/oder eines Drehmoments einen internen Kraft- und/oder Drehmomentsensor (23) aufweisen und/oder die von den Antrieben (11–16) aufgebrachten Drehmomente ermitteln.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dessen Steuervorrichtung (17) ferner eingerichtet ist, die Position und/oder Orientierung des Industrieroboters zum Zeitpunkt der ausgeübten Kraft (F) und oder des ausgeübten Drehmoments zu speichern.