DE102008041602A1

DE102008041602A1 - Roboter und Verfahren zum Steuern eines Roboters

Info

Publication number: DE102008041602A1
Application number: DE102008041602A
Authority: DE
Inventors: Dirk Jacob; Tobias Ortmaier
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; KUKA Roboter GmbH
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV; KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-28
Also published as: EP2323815B1; US20110184558A1; WO2010025828A1; EP2323815A1; DE102008041602B4; US9579793B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Roboter (R, 70) und ein Verfahren zum Steuern eines Roboters (R, 70). Mittels in oder an einem Roboterarm (M) des Roboters (R, 70) und/oder an oder in einem am Roboterarm (M) befestigten Endeffektor (19') angeordneten berührungslosen Abstandssensor (20, 20') wird der Abstand (d) zwischen einem Objekt (P) und dem Roboter (R, 70) und/oder dessen Ableitung oder einer ersten Bewegung des Objekts (P) detektiert. Aufgrund der mittels des Abstandssensors (20, 20') detektierten ersten Bewegung wird der Roboterarm (M) bewegt, aufgrund des detektierten Abstands (d) zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R) wird eine vom Roboter (R) aufzubringende Soll-Kraft oder ein aufzubringendes Soll-Drehmoment ermittelt und/oder aufgrund der detektierten ersten Bewegung und/oder eines mittels des Abstandsensors (20, 20') detektierten Sollabstands zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R) und/oder dessen Ableitung wird eine Funktion des Roboters (R) oder ein Parametrieren einer Funktion des Roboters (R) ausgelöst.

Description

Die Erfindung betrifft einen Roboter und ein Verfahren zum Steuern eines Roboters.
Roboter sind Handhabungsmaschinen, die zur selbsttätigen Handhabung von Objekten mit zweckdienlichen Werkzeugen ausgerüstet und in mehreren Bewegungsachsen insbesondere hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Roboter weisen im Wesentlichen einen Roboterarm mit mehreren Achsen und Hebeln auf, die von Antrieben bewegt werden. Die Antriebe sind z. B. elektrische Antriebe.
Der Roboter bzw. dessen Roboterarm kann auch manuell, beispielsweise mittels eines Handgerätes oder durch manuelles Führen bewegt werden. Insbesondere bei einem Bewegen des Roboters durch manuelles Führen, im Rahmen dessen eine Person z. B. am Roboterarm drückt oder zieht, besteht die Gefahr, dass durch ein Berühren des Roboterarms die den Roboter führende Person durch den Roboter verschmutzt wird. Dies ist insbesondere bei einer Verwendung des Roboters im medizinischen Umfeld nachteilig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vorraussetzungen für ein berührungsloses Steuern eines Roboters zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines Roboters, aufweisend folgende Verfahrensschritte:

– Detektieren einer ersten Bewegung eines Objekts mittels in oder an einem Roboterarm eines Roboters und/oder an oder in einem am Roboterarm befestigten Endeffektor angeordneten berührungslosen Abstandssensors oder Detektieren des Abstands zwischen dem Objekt und dem Roboter oder dessen Ableitung mittels des Abstandsensors und
– Bewegen des Roboterarms aufgrund der mittels des Abstandssensors detektierten ersten Bewegung, Ermitteln einer vom Roboter aufzubringenden Soll-Kraft oder Soll-Drehmoments und/oder jeweils deren Ableitungen aufgrund des detektierten Abstands und/oder dessen Ableitung zwischen dem Objekt und dem Roboter, oder Auslösen einer Funktion des Roboters und/oder ein Parametrieren einer Funktion des Roboters aufgrund der detektierten ersten Bewegung und/oder aufgrund eines mittels des Abstandsensors detektierten Sollabstands zwischen dem Objekt und dem Roboter.

Der Sollabstand kann insbesondere ein Mindestabstand sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch einen Roboter, aufweisend

– einen Roboterarm mit mehrere Achsen, einer Befestigungsvorrichtung zum Befestigen eines Endeffektors und Antrieben zum Bewegen der Achsen,
– wenigstens einen am oder im Roboterarm angeordneten berührungslosen Abstandssensor und
– eine mit den Antrieben und dem Abstandssensor gekoppelte Steuerungsvorrichtung, die eingerichtet ist,
– den Roboterarm mittels der Antriebe aufgrund einer mittels des Abstandssensors detektierten ersten Bewegung eines Objekts zu bewegen,
– aufgrund eines mittels des Abstandssensors detektierten Abstands zwischen dem Objekt und dem Roboter und/oder dessen Ableitung eine von dem Roboter aufzubringende Soll-Kraft oder Soll-Drehmoment zu ermitteln, und/oder
– aufgrund der mittels des Abstandssensors detektierten ersten Bewegung und/oder aufgrund eines detektierten Sollabstands und/oder dessen Ableitung eine Funktion des Roboters auszulösen und/oder eine Funktion des Roboters zu parametrieren.

Alternativ kann der Abstandssensor auch im oder am Endeffektor angeordnet und mit der Steuerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Roboters gekoppelt sein.
Mit den erfindungsgemäßen Robotern kann demnach das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden.
Erfindungsgemäß sind demnach im oder am Roboterarm, z. B. an dessen Struktur, oder in oder am Endeffektor der wenigstens eine berührungslose Abstandssensor angeordnet. Berührungslose Abstandssensoren als solche sind allgemein bekannt und erzeugen ein dem Abstand zwischen einem Objekt und dem berührungslosen Abstandssensor zugeordnetes Signal, insbesondere ein elektrisches Signal. Aus diesem Signal ist es dann auch möglich, die erste Bewegung des Objekts zu ermitteln und/oder die Geschwindigkeit des Objekts relativ zum Roboter aufgrund einer Ableitung des dem Abstand zugeordneten Signals zu bestimmen. Das Objekt kann insbesondere eine z. B. den erfindungsgemäßen Roboter bedienende Person sein, so dass es dieser Person ermöglicht wird, den Roboter berührungslos zu steuern.
Berührungslose Abstandssensoren sind beispielsweise kapazitive Abstandssensoren oder basieren auf anderen physikalischen Gesetzmäßigkeiten.
Aufgrund des mittels des berührungslosen Abstandssensors ermittelten Abstands bzw. dessen Ableitung zwischen dem Objekt und dem Roboter oder der mittels des Abstandssensors ermittelten ersten Bewegung des Objekts ist es erfindungsgemäß beispielsweise vorgesehen, z. B. die Funktion des Roboters und/oder das Parametrieren der Funktion des Roboters zu initiieren. Die Ableitung des Abstands zwischen dem Objekt und dem Roboter ist die Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Roboter. Eine Funktion des Roboters kann z. B. ein Aktivieren und/oder Deaktivieren eines an der Befestigungsvorrichtung angeordneten Endeffektors sein. Dadurch wird es einer den erfindungsgemäßen Roboter bedienenden Person ermöglicht, die Funktion des Endeffektors, der beispielsweise ein mit dem erfindungsgemäßen Roboter geführtes oder bewegtes Werkzeug ist, allgemein berührungslos zu steuern, insbesondere berührungslos ein- und auszuschalten, ohne z. B. ein Bedienfeld zu nutzen. Dies führt nicht nur dazu, dass die Person den erfindungsgemäßen Roboter für ein Aktivieren des Endeffektors nicht zu berühren braucht, sondern kann auch zu einem leichteren Bedienen des erfindungsgemäßen Roboters führen.
Aufgrund des mittels des berührungslosen Abstandssensors ermittelten Abstands bzw. dessen Ableitung zwischen dem Objekt und dem Roboter ermittelt insbesondere die Steuerungsvorrichtung nach einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboters bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens die aufzubringende Soll-Kraft oder das aufzubringende Soll-Drehmoment. Aufgrund der Verwendung des berührungslosen Abstandssensors kann es einer den erfindungsgemäßen Roboter bedienenden Person ermöglicht werden, die vom erfindungsgemäßen Roboter aufzubringende Soll-Kraft bzw. das aufzubringende Soll-Drehmoment in relativ einfacher Weise nicht nur berührungslos, sondern auch relativ einfach intuitiv einzustellen.
Bei der aufzubringenden Soll-Kraft bzw. dem aufzubringenden Soll-Drehmoment handelt es sich nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. nach einer Variante des erfindungsgemäßen Roboters um eine vom am Roboterarm angeordneten Endeffektor aufzubringende Soll-Kraft bzw. um ein vom am Roboterarm angeordneten Endeffektor aufzubringendes Soll-Drehmoment. Die Steuerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Roboters kann dann derart eingerichtet sein, die Achsen über die Antriebe derart ansteuert, so dass der an der Befestigungsvorrichtung angeordnete Endeffektor die Soll-Kraft oder das Soll-Drehmoment aufbringt.
Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Roboterarm derart bewegt, so dass eine Befestigungsvorrichtung des Roboterarms oder der Tool Center Point eines am Roboterarm angeordneten Endeffektors aufgrund der detektierten ersten Bewegung eine der ersten Bewegung des Objekts entsprechende zweite Bewegung durchführt. Die Steuerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Roboters kann dafür derart eingerichtet sein, die Achsen mittels der Antriebe derart zu bewegen, so dass die Befestigungsvorrichtung oder der Tool Center Point des Endeffektors aufgrund der detektierten ersten Bewegung eine der ersten Bewegung des Objekts entsprechende zweite Bewegung durchführt. Aufgrund dieser Ausführungsform wird es der den erfindungsgemäßen Roboters bedienenden Person ermöglicht, den Roboter berührungslos zu führen, indem diese die ersten Bewegung durchführt, aufgrund derer sich der Roboterarm automatisch derart bewegt, so dass dieser die Befestigungsvorrichtung bzw. der Tool Center Point entsprechend der Bewegung der Person bewegt. Aufgrund dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboters ist es möglich, dass eine Person als Objekt durch gezieltes Annähern an den erfindungsgemäßen Roboter dessen Position oder Lage ändern kann, ohne den Roboter zu berühren. Somit werden Vorraussetzungen geschaffen, den erfindungsgemäßen Roboter berührungslos zu Führen, wodurch eine potenzielle Verschmutzung der den erfindungsgemäßen Roboter führenden Person durch ein Berühren des Roboters vermieden werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aufgrund der detektierten ersten Bewegung der Roboterarm bewegt, um ein zusammenstoßen des Objekts mit dem Roboterarm zu verhindern und gleichzeitig die Lage einer Befestigungsvorrichtung des Roboterarms oder des Tool Center Points eines am Roboterarm angeordneten Endeffektors konstant zu lassen. Die Steuerungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Roboters kann demnach eingerichtet sein, aufgrund der detektierten ersten Bewegung die Achsen über die Antriebe zu bewegen, um das Zusammenstoßen des Objekts mit dem Roboterarm zu verhindern, jedoch die Lage der Befestigungsvorrichtung oder des Tool Center Points des Endeffektors konstant zu lassen. Dies ist z. B. dann möglich, wenn es sich bei dem erfindungsgemäßen Roboter um einen sogenannten redundanten Roboter handelt, so dass dieser eine Bewegung in seinem Nullraum durchführen kann. Als Nullraum wird der Gelenkwinkelraum des redundanten Roboters bezeichnet, in dem eine Umkonfiguration der Robotergelenke derart möglich ist, dass die Lage (Position und Orientierung) des Endeffektors des Roboters im Raum unverändert bleibt. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Roboters kann z. B. in der Roboter gestützten Chirurgie verwendet werden, um z. B. einer Person als Objekt, z. B. einem Arzt, Zugang zum Operationsgebiet zu ermöglichen, ohne dafür den erfindungsgemäßen Roboter zu entfernen oder einen mit dem erfindungsgemäßen Roboter durchgeführten Eingriff zu unterbrechen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 einen Roboter mit berührungslosen Abstandssensoren,
2, 3 ein Erfassungsfeld der berührungslosen Abstandssensoren,
4–6 Flussdiagramme zum Veranschaulichen der Bedienung des Roboters der 1,
7 einen weiteren Roboter,
8 ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen der Bedienung des Roboters der 7 und
9 einen Endeffektor für einen Roboter.
Die 1 zeigt einen Roboter R mit einem Roboterarm M. Der Roboterarm M stellt im Wesentlichen den beweglichen Teil des Roboters R dar und umfasst mehrere Achsen 1–6, mehrere Hebel 7–10 und einen Flansch 18, an dem ein Endeffektor 19, der z. B. ein medizinisches, insbesondere ein chirurgisches Instrument ist, befestigt ist.
Jede der Achsen 1–6 wird mit einem Antrieb, beispielsweise einem elektrischen Antrieb 11–16 bewegt, die in nicht dargestellter Weise mit einem Steuerrechner 17 des Roboters R elektrisch verbunden sind, so dass der Steuerrechner 17 bzw. ein auf dem Steuerrechner 17 laufendes Rechnerprogramm die elektrischen Antriebe 11–16 derart ansteuern kann, dass die Position bzw. Lage des Flansches 18 des Roboters R bzw. der Tool Center Point TCP des Roboters R im Wesentlichen frei im Raum ausgerichtet werden kann. Die elektrischen Antriebe 11–16 des Roboters R umfassen z. B. jeweils einen elektrischen Motor und gegebenenfalls eine die Motoren ansteuernde Leistungselektronik.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Roboter R ferner mit dem Steuerrechner 17 in nicht dargestellter Weise verbundene berührungslose Abstandssensoren 20 auf, die im oder am Roboterarm M angeordnet sind, insbesondere in die Struktur des Roboterarms M integriert oder in einer den Roboterarm M umhüllenden Außenhaut beispielsweise punktuell oder flächenhaft eingelassen sind. Die berührungslosen Abstandssensoren 20 sind z. B., wie es für das vorliegende Ausführungsbeispiel der Fall ist, kapazitive Abstandssensoren 20, die als solche dem Fachmann bekannt sind. Die Abstandssensoren 20 sind eingerichtet, einen Abstand d zu einem Objekt, z. B. zu einer Person P zu ermitteln.
Wie eben erwähnt, handelt es sich bei den berührungslosen Abstandssensoren 20 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um kapazitive Abstandssensoren 20, die zusammen ein den Roboterarm M zumindest teilweise einhüllendes und in den 2 und 3 dargestelltes Erfassungsfeld 21 erzeugen. Die 2 zeigt den Roboter R mit dem Erfassungsfeld 21 als Seitenansicht und die 3 zeigt den Roboter R mit dem Erfassungsfeld 21 als Draufsicht.
Nähert sich z. B. die Person P diesem Erfassungsfeld 21, dann erzeugen die Abstandssensoren 20 ein dem Abstand d zwischen der Person P und dem Roboter R entsprechendes Signal, das dem Steuerrechner 17 für eine Weiterverarbeitung zugeführt wird. Aufgrund dieses Signals steuert im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Steuerrechner 17 bzw. ein auf dem Steuerrechner 17 laufendes Rechnerprogramm die Bewegung des Roboters R. Dies ist mittels eines in der 4 dargestellten Flussdiagramms zusammengefasst.
Nähert sich die Person P dem Roboter R, so detektieren die Abstandssensoren 20 den Abstand d zwischen dem Roboter R und der Person P. Die dem Abstand d zugeordneten und von den Abstandssensoren 20 stammenden Signale werden dem Steuerrechner 17 zugeführt, der aufgrund der Signale, insbesondere aufgrund einer erkannten Änderung des Abstands d zwischen der Person P und dem Roboter R eine Bewegung der Person P erkennt, Schritt S1 des Flussdiagramms der 4.
Aufgrund der detektierten Bewegung der Person P berechnet im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Steuerrechner 17 eine der Bewegung der Person P entsprechende Bewegung, die der Effektor 19 bzw. dessen Tool Center Point TCP ausführen soll, Schritt S2 des Flussdiagramms.
Aufgrund der berechneten Bewegung, die der Effektor 19 bzw. der Tool Center Point TCP ausführen soll, steuert der Steuerrechner 17 die Antriebe 11–16 derart an, so dass der Effektor 19 bzw. der Tool Center Point TCP diese Bewegung ausführt ohne dass die Person P den Roboter R berührt, Schritt S3 des Flussdiagramms der 4.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Roboter R bzw. der Steuerrechner 17 derart konfiguriert, so dass mittels der Abstandssensoren 20 eine vom Roboter R aufzubringende Soll-Kraft oder Soll-Drehmoment und/oder deren jeweilige Ableitungen berechnet werden. Dies ist mittels eines in der 5 dargestellten Flussdiagramms zusammengefasst.
Nähert sich die Person P dem Roboter R, so detektieren die Abstandssensoren 20 den Abstand d zwischen dem Roboter R und der Person P. Die dem Abstand d zugeordneten und von den Abstandssensoren 20 stammenden Signale werden dem Steuerrechner 17 zugeführt, Schritt S1' des Flussdiagramms der 5.
Aufgrund des detektierten Abstands d berechnet im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Steuerrechner 17 eine dem Abstand d entsprechende Soll-Kraft oder Soll-Drehmoment und/oder deren jeweilige Ableitungen, die der am Roboterarm M angeordnete Endeffektor 19 aufbringen soll, Schritt S2' des Flussdiagramms der 5.
Anschließend steuert der Steuerrechner 17 die Antriebe 11–16 derart an, so dass der Endeffektor 19 die berechnete Soll-Kraft auf ein in den Figuren nicht näher dargestelltes Objekt aufbringt, Schritt S3' des Flussdiagramms der 5. Somit ist es möglich, die vom Endeffektor 19 aufzubringende Kraft und/oder deren Ableitung berührungslos über den Abstand d zum Roboter R einzustellen. Alternativ ist es auch möglich, anstelle einer Kraft ein vom Endeffektor 19 aufzubringendes Drehmoment und/oder deren Ableitung über den Abstand d zwischen der Person P und dem Roboter R einzustellen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Roboter R bzw. der Steuerrechner 17 derart konfiguriert, so dass eine Funktion des Roboters R und/oder ein Parametrieren einer Funktion des Roboters R automatisch ausgeführt wird, wenn der Abstand d zwischen der Person P und dem Roboter R einen Mindestabstand unterschreitet oder einen Maximalabstand überschreitet. Dies ist mittels eines in der 6 dargestellten Flussdiagramms zusammengefasst.
Nähert sich die Person P dem Roboter R derart, so dass der Abstand d den Mindestabstand unterschreitet, so wird dies von den Abstandssensoren 20 bzw. vom Steuerrechner 17 erkannt, Schritt A1 des Flussdiagramms der 6.
Daraufhin aktiviert im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Steuerrechner 17 den Endeffektor 19, Schritt A2 des Flussdiagramms der 6.
Die 7 zeigt einen weiteren Roboter 70 mit einem mehrere Achsen aufweisenden Roboterarm M. Bei dem Roboter 70 handelt es sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels um einen redundanten Roboter R, weshalb dieser eine Bewegung in seinem Nullraum durchführen kann. Als Nullraum wird der Gelenkwinkelraum des redundanten Roboters 70 bezeichnet, in dem eine Umkonfiguration der Robotergelenke 71–77 derart möglich ist, dass die Lage (Position und Orientierung) des Endeffektors 19 im Raum unverändert bleibt. Diese Ausführungsform des Roboters 70 kann z. B. in der Roboter gestützten Chirurgie verwendet werden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Person P den Roboter 70 folgendermaßen bedienen, was mittels eines in der 8 dargestellten Flussdiagramms veranschaulicht ist.
Nähert sich die Person P dem Roboter 70, so wird dies mittels der Abstandssensoren 20 erkannt, Schritt A1' des Flussdiagramms der 8, indem z. B. das dem Abstand zugeordnete Signal abgeleitet wird.
Um ein Zusammenstoßen der Person P mit dem relevanten Teil des Roboters 70 zu vermeiden, steuert der Steuerrechner 17 aufgrund der erkannten Annäherung der Person P an den Roboter 70 die Antriebe 81–87 des Roboters 70 derart an, dass einerseits die Lage des Endeffektors 19 im Raum unverändert bleibt, der relevante Hebel bzw. das relevante Gelenk 71–77, mit dem die Person P potenziell zusammenstößt, dem Annähern der Person P weicht, Schritt A2' des Flussdiagramms der 8.
Die obenstehend beschriebenen Roboter R, 70 umfassen die Abstandssensoren 20, die in bzw. an den entsprechenden Roboterarmen M angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, zusätzlich oder alternativ die Abstandssensoren 20 am Endeffektor anzuordnen. Die 9 zeigt einen solchen Endeffktor 19', in oder an dem Abstandssensoren 20' angeordnet sind.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Roboters, aufweisend folgende Verfahrensschritte: – Detektieren einer ersten Bewegung eines Objekts (P) mittels in oder an einem Roboterarm (M) eines Roboters (R, 70) und/oder an oder in einem am Roboterarm (M) befestigten Endeffektor (19') angeordneten berührungslosen Abstandssensors (20, 20') oder Detektieren des Abstands (d) zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R, 70) mittels des Abstandsensors (20, 20') und – Bewegen des Roboterarms (M) aufgrund der mittels des Abstandssensors (20, 20') detektierten ersten Bewegung, Ermitteln einer vom Roboter (R) aufzubringenden Soll-Kraft oder Soll-Drehmoments aufgrund des detektierten Abstands (d) und/oder aufgrund einer Ableitung des detektierten Abstands (d) zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R), oder Auslösen einer Funktion des Roboters (R) und/oder ein Parametrieren einer Funktion des Roboters (R) aufgrund der ersten Bewegung und/oder aufgrund eines mittels des Abstandsensors (20, 20') detektierten Sollabstands und/oder dessen Ableitung zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R).
Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend Bewegen des Roboterarms (M) derart, so dass eine Befestigungsvorrichtung (18) des Roboterarms (M) oder der Tool Center Point (TCP) eines am Roboterarm (M) angeordneten Endeffektors (19, 19') aufgrund der detektierten ersten Bewegung eine der ersten Bewegung des Objekts (P) entsprechende zweite Bewegung durchführt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend, aufgrund der detektierten ersten Bewegung, Bewegen des Roboterarms (M) derart, um ein Zusammenstoßen des Objekts (P) mit dem Roboterarm (M) zu verhindern und gleichzeitig die Lage einer Befestigungsvorrichtung (18) des Roboterarms (M) oder des Tool Center Points (TCP) eines am Roboterarm (M) angeordneten Endeffektors (19, 19') konstant zu lassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend Ansteuern des Roboters (R) derart, so dass ein am Roboterarm (M) angeordneter Endeffektor (19, 19') die ermittelte Soll-Kraft und/oder das ermittelte Soll-Drehmoment aufbringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem – die Funktion des Roboters (R) ein Aktivieren und/oder Deaktivieren eines an der Befestigungsvorrichtung (18) angeordneten Endeffektors (19, 19') ist, und/oder – der Abstandssensor ein kapazitiver Abstandssensor (20, 20') ist.
Roboter, aufweisend – einen Roboterarm (M) mit mehrere Achsen (1–6, 71–77), einer Befestigungsvorrichtung (18) zum Befestigen eines Endeffektors (19) und Antrieben (11–16, 81–87) zum Bewegen der Achsen (1–6), – wenigstens einen am oder im Roboterarm (M) angeordneten berührungslosen Abstandssensor (20) und – eine mit den Antrieben (11–16, 81–87) und dem Abstandssensor (20) gekoppelte Steuerungsvorrichtung (17), die eingerichtet ist, – den Roboterarm (M) mittels der Antriebe (11–16, 81–87) aufgrund einer mittels des Abstandssensors (20) detektierten ersten Bewegung eines Objekts (P) zu bewegen, – aufgrund eines mittels des Abstandssensors (20) detektierten Abstands (d) zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R) und/oder einer Ableitung des Abstands (d) eine von dem Roboter (R) aufzubringende Soll-Kraft oder Soll-Drehmoment zu ermitteln, und/oder – aufgrund der mittels des Abstandssensors (20) detektierten ersten Bewegung und/oder aufgrund eines detektierten Sollabstands und/oder deren Ableitung eine Funktion des Roboters (R) auszulösen und/oder eine Funktion des Roboters (R) zu parametrieren.
Roboter, aufweisend – einen Roboterarm (M) mit mehrere Achsen (1–6, 71–77), einer Befestigungsvorrichtung (18) zum Befestigen eines Endeffektors (19') und Antrieben (11–16, 81–87) zum Bewegen der Achsen (1–6), und – eine mit den Antrieben (11–16, 81–87) und mit am oder im Endeffektor (19') angeordneten berührungslosen Abstandssensor (20') gekoppelte Steuerungsvorrichtung (17), die eingerichtet ist, – den Roboterarm (M) mittels der Antriebe (11–16, 81–87) aufgrund einer mittels des Abstandssensors (20') detektierten ersten Bewegung eines Objekts (P) zu bewegen, – aufgrund eines mittels des Abstandssensors (20') detektierten Abstands (d) zwischen dem Objekt (P) und dem Roboter (R) und/oder dessen Ableitung eine von dem Roboter (R) aufzubringende Soll-Kraft oder Soll-Drehmoment zu ermitteln, und/oder – aufgrund der mittels des Abstandssensors (20') detektierten ersten Bewegung und/oder aufgrund eines detektierten Sollabstands und7oder deren Ableitung eine Funktion des Roboters (R) auszulösen und/oder eine Funktion des Roboters (R) zu parametrieren.
Roboter nach Anspruch 6 oder 7, dessen Steuerungsvorrichtung (17) eingerichtet ist, die Achsen (1–6, 71–77) mittels der Antriebe (11–16, 81–87) derart zu bewegen, so dass die Befestigungsvorrichtung (18) oder der Tool Center Point (TCP) des Endeffektors (19, 19') aufgrund der detektierten ersten Bewegung eine der ersten Bewegung des Objekts (P) entsprechende zweite Bewegung durchführt.
Roboter nach Anspruch 6 oder 7, dessen Steuerungsvorrichtung (17) eingerichtet ist, aufgrund der detektierten ersten Bewegung die Achsen (1–6, 71–77) über die Antriebe (11–16, 81–87) zu bewegen, um ein Zusammenstoßen des Objekts (P) mit dem Roboterarm (M) zu verhindern, jedoch die Lage der Befestigungsvorrichtung (18) oder des Tool Center Points (TCP) des Endeffektors (19, 19') konstant zu lassen.
Roboter nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem – die Funktion des Roboters (R) ein Aktivieren und/oder Deaktivieren eines an der Befestigungsvorrichtung (18) angeordneten Endeffektors (19, 19') ist, – die Steuerungsvorrichtung (17) die Achsen (1–6, 71–77) über die Antriebe (11–16, 81–87) derart ansteuert, so dass der an der Befestigungsvorrichtung angeordnete Endeffektor (19, 19') die Soll-Kraft oder das Soll-Drehmoment aufbringt, und/oder – der Abstandssensor ein kapazitiver Abstandssensor (20, 20') ist.