DE102017008248B4 - Mit Menschen kollaborativer Roboter - Google Patents

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Abstract

Mit Menschen kollaborativer Roboter (10, 40, 50), der dazu konfiguriert ist, betrieben zu werden, während er sich einen Arbeitsraum mit einem Menschen teilt, wobei der mit Menschen kollaborative Roboter umfasst:einen Sensorteilabschnitt (32, 42, 52, 54, 56), der dazu konfiguriert ist, wenn eine externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, einen Abschnitt des Roboters zu spezifizieren, auf den die externe Kraft ausgeübt wird;einen Beurteilungsteilabschnitt (28), der dazu konfiguriert ist zu beurteilen, ob die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis eines vorherbestimmten Musters ausgeübt wird oder nicht und ob der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, einem vorherbestimmten spezifizierten Abschnitt des Roboters entspricht oder nicht; undeinen Befehlsteilabschnitt (30), der dazu konfiguriert ist, wenn die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis des vorherbestimmten Musters ausgeübt wird und wenn der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, dem spezifizierten Abschnitt entspricht, den Roboter zu befehligen, so dass der Roboter eine Bewegung durchführt, die zuvor mit dem Muster assoziiert wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen mit Menschen kollaborativen Roboter, der sich einen Arbeitsbereich mit einem Menschen teilt.
  • In jüngster Zeit ist ein mit Menschen kollaborativer Roboter, der betrieben wird, während er sich einen Arbeitsbereich mit einem Menschen teilt, populär geworden. In vielen Fällen weist ein derartiger mit Menschen kollaborativer Roboter einen Kontaktsensor oder einen Kraftsensor zum Erkennen eines Kontakts zwischen einem Menschen und einem Roboter auf und ist dazu konfiguriert, die Bewegung des Roboters zu stoppen, wenn der Kontakt erkannt wird, so dass der Roboter den Menschen nicht verletzt.
  • Als ein relevantes Dokument des Standes der Technik offenbart JP 2008-200764 A einen Arbeitsmanipulator, umfassend: einen bewegbaren Körper, wie einen Roboter, der einen bewegbaren Teil und einen Steuerteil aufweist; und einen Manipulatorteil, der an dem bewegbaren Körper angebracht ist, wobei der Manipulatorteil einen Kontaktsensor zum Erkennen eines Kontaktzustands zwischen dem Sensor und einem zu bearbeitenden Objekt und einen Kraftsensor zum Erkennen einer Kontaktkraft zum Zeitpunkt des Kontakts aufweist. JP 2008-200764 A trägt weiterhin vor, dass der Steuerteil ein Mittel zum Erfassen eines Arbeitszustands auf der Basis des Kontaktzustands, der von dem Kontaktsensor erkannt wurde, und der Kontaktkraft, die von dem Kraftsensor erkannt wurde, und ein Mittel zum Auslegen einer Musterinformation als ein Befehl aufweist, wobei der Musterbefehl eine künstliche Regelmäßigkeit aufweist, die von dem Kontaktsensor oder dem Kraftsensor erkannt wird.
  • Des Weiteren gibt es eine wohl bekannte Technik, bei der ein Mensch vorsätzlich eine externe Kraft auf einen Roboter ausübt, so dass der Roboter eine Evakuierungsbewegung durchführt. JP 2016-153156 A beispielsweise offenbart ein mit Menschen kollaboratives Robotersystem, umfassend: einen Erkennungsteil, der dazu konfiguriert ist, eine externe Kraft zu erkennen, die auf einen Roboter ausgeübt wird; einen Evakuierungsbewegungsbefehlsteil, der dazu konfiguriert ist, eine Evakuierungsbewegung zum Bewegen des Roboters zu befehlen, um die externe Kraft zu verringern, wenn die externe Kraft, die von dem Erkennungsteil erkannt wurde, höher als ein erster Grenzwert ist; und einen Überwachungsteil, der dazu konfiguriert ist, die Evakuierungsbewegung zu stoppen, wenn ein Bereich einer Variation der erkannten externen Kraft in einem vorherbestimmten Zeitraum, nachdem die Evakuierungsbewegung befohlen wurde, kleiner als ein zweiter Grenzwert ist.
  • In dem Fall, dass der mit Menschen kollaborative Roboter gestoppt oder außer Kraft gesetzt wird, nachdem der Roboter in Kontakt mit dem Menschen gekommen ist, ist es erforderlich, ein Mittel zum Neustarten des Roboters zu verwenden, um den Arbeitsgang durch den Roboter neu zu starten. Der Roboter kann beispielsweise durch Drücken eines Neustartknopfs einer Bedienungstafel neu gestartet werden, während die Bedienungstafel nicht immer in der Nähe des Roboters positioniert ist. Wenn der Neustartknopf von dem Roboter entfernt positioniert ist, muss der Mensch (Bediener) sich zu einem Ort bewegen, an dem der Neustartknopf positioniert ist, und somit kann die Produktivität des Roboters verringert werden. Andererseits kann in dem Fall, in dem der Neustartknopf in der Nähe des Roboters positioniert ist, der Roboter schnell neu gestartet werden, wenn der Roboter gestoppt wird, und somit kann verhindert werden, dass die Produktivität verringert wird. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, dass der Neustartknopf getrennt von der Bedientafel angeordnet ist, und somit ist es teurer als der Fall, in dem der Neustartknopf auf der Bedientafel positioniert ist.
  • In der Technik von JP 2008-200764 A wird die Musterinformation mit der künstlichen Regelmäßigkeit als der Befehl ausgelegt und somit kann der Manipulator (Roboter) die vorherbestimmte Bewegung durchführen, selbst wenn der Neustartknopf usw. nicht verwendet wird. In vielen Fällen ist der Sensor, der für den Kontakt in dem mit Menschen kollaborativen Roboter verwendet wird, jedoch dazu konfiguriert, den Kontakt in Bezug auf die Gesamtheit des Roboterarms zu erkennen. Folglich kann in dem Fall, in dem der Stand der Technik auf den mit Menschen kollaborativen Roboter angewendet wird, selbst wenn der Mensch irrtümlich die Kraft auf den Roboter in einem regelmäßigen Muster ausübt, der Roboter ungeachtet des Vorhabens des Menschen neu gestartet werden. In dem Fall, in dem der Roboter beispielsweise dazu konfiguriert ist, neu gestartet zu werden, wenn der Mensch den Roboter zweimal nacheinander anstößt, kann der Roboter ungeachtet des Vorhabens des Menschen neu gestartet werden, selbst wenn der Mensch den Roboter irrtümlich zweimal nacheinander anstößt, wodurch der Mensch einer Gefahr ausgesetzt werden kann. Als ein Verfahren zur Lösung des obigen Problems kann das Aktionsmuster, das als der Befehl zum Neustarten usw. beurteilt oder ausgelegt werden soll, als ein kompliziertes Muster bestimmt werden, von dem es unwahrscheinlich ist, dass es versehentlich durchgeführt wird, während dieses Verfahren unzweckmäßig ist. Folglich wird von dem Aktionsmuster gewünscht, dass es einfach durchgeführt wird.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen mit Menschen kollaborativen Roboter bereitzustellen, wobei es unwahrscheinlich ist, dass der Roboter ungeachtet des Vorhabens des Menschen versehentlich betrieben wird, selbst wenn ein verhältnismäßig einfaches Aktionsmuster als ein Befehl an den Roboter bestimmt wird.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch den mit Menschen kollaborativen Roboter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein mit Menschen kollaborativer Roboter bereitgestellt, der dazu konfiguriert ist, betrieben zu werden, während er sich einen Arbeitsraum mit einem Menschen teilt, wobei der mit Menschen kollaborative Roboter umfasst: einen Sensorteilabschnitt, der dazu konfiguriert ist, wenn eine externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, einen Abschnitt des Roboters zu spezifizieren, auf den die externe Kraft ausgeübt wird; einen Beurteilungsteilabschnitt, der dazu konfiguriert ist zu beurteilen, ob die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis eines vorherbestimmten Musters ausgeübt wird oder nicht und ob der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, einem vorherbestimmten spezifizierten Abschnitt des Roboters entspricht oder nicht; und einen Befehlsteilabschnitt, der dazu konfiguriert ist, wenn die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis des vorherbestimmten Musters ausgeübt wird und wenn der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, dem spezifizierten Abschnitt entspricht, den Roboter zu befehligen, so dass der Roboter eine Bewegung durchführt, die zuvor mit dem Muster assoziiert wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Sensorteilabschnitt einen Sechs-Achsen-Kraftsensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist, eine Größenordnung und ein Moment der externen Kraft, die auf den Roboter ausgeübt wird, zu erkennen.
  • Alternativ dazu kann der Sensorteilabschnitt einen Kontaktsensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist zu erkennen, dass der Mensch Kontakt mit dem Roboter herstellt, und einen Abschnitt des Roboters zu erkennen, an dem der Mensch den Kontakt herstellt.
  • Alternativ dazu kann der Sensorteilabschnitt einen Drehmomentsensor aufweisen, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment jeder Achse des Roboters zu erkennen.
  • Das Muster kann auf der Basis von mindestens einer von einer Größenordnung und einer Richtung der externen Kraft, die auf den Roboter ausgeübt wird, und einer Anzahl, die die externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, bestimmt werden.
  • Die obigen und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden, in denen:
    • 1 eine schematische Konfiguration eines mit Menschen kollaborativen Roboters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 den Roboter von 1 zeigt, aus einem anderen Winkel betrachtet;
    • 3 eine schematische Konfiguration eines mit Menschen kollaborativen Roboters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und
    • 4 eine schematische Konfiguration eines mit Menschen kollaborativen Roboters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 1 zeigt eine schematische Konfiguration (einer mechanischen Einheit) eines mit Menschen kollaborativen (kooperativen) Roboters 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Roboter 10 ist beispielsweise ein mehrgelenkiger Vertikalroboter, der dazu konfiguriert ist, betrieben zu werden, während er sich einen Arbeitsraum mit einem Menschen teilt, und eine Basis (J1-Basis) 12, einen sich drehenden Körper (J2-Basis) 16, der auf der Basis 12 angeordnet ist und um eine erste Achse (J1-Achse) 14 drehbar ist, einen Oberarm (J2-Arm) 20, der an dem sich drehenden Körper 16 angeordnet ist und um eine zweite Achse (J2-Achse) 18 drehbar ist, und einen Unterarm (J3-Arm) 24, der an einem Vorderende des Oberarms 20 angeordnet ist und um eine dritte Achse (J3-Achse) 22 drehbar ist, aufweist.
  • In dem Roboter 10 kann die Vorderendposition des Roboters 10 durch Drehen der J2-Base um die J1 und durch Drehen der J2- und der J3-Achse bewegt und gesteuert werden, um die Stellung jeder Achse zu ändern. In der dargestellten Ausführungsform sind die J2- und die J3-Achse Drehachsen, die zueinander parallel sind. Des Weiteren kann eine Handgelenkachse (nicht gezeigt) an einem Vorderende des J3-Arms angebracht sein und die Vorderendposition des Roboters kann durch die Handgelenkachse gesteuert werden.
  • Die Bewegung des Roboters 10 kann durch eine Robotersteuerung 26 gesteuert werden, die mit dem Roboter 10 verbunden ist. Wie in 1 gezeigt, kann die Steuerung 26 einen Beurteilungsteilabschnitt 28 und einen Befehlsteilabschnitt 30 umfassen und (die Funktionen des Beurteilungsabschnitts 28 und des Befehlsteilabschnitts 30) der Beurteilungsteilabschnitt 28 und der Befehlsteilabschnitt 30 können durch einen Zentralprozessor (CPU) usw. umgesetzt werden, mit dem die Steuerung 26 versehen ist. Alternativ dazu können (die Funktionen des Beurteilungsabschnitts 28 und des Befehlsteilabschnitts 30) der Beurteilungsteilabschnitt 28 und der Befehlsteilabschnitt 30 durch eine andere Vorrichtung, wie einen Personalcomputer (nicht gezeigt) umgesetzt werden, die getrennt von der Steuerung 26 angeordnet ist.
  • Der Roboter 10 weist einen Sensorteilabschnitt 32 auf, der an einem unteren Teil der J1-Basis 12 angebracht ist, und der Sensorteilabschnitt 32 weist einen (Sechs-Achsen-) Kraftsensor auf, der dazu konfiguriert ist, eine Kraft und ein Moment zu erkennen. Hierin im Folgenden werden die Funktion und die Bewegung des Roboters 10 in der ersten Ausführungsform erläutert.
  • Wenn eine externe Kraft durch einen Menschen (Bediener) usw. auf den Roboter 10 ausgeübt wird, wird die Kraft an den Kraftsensor 32 übertragen und von diesem erkannt. Der Roboter 10 ist dazu konfiguriert, aus Sicherheitsgründen gestoppt zu werden (in vielen Fällen unverzüglich), wenn die erkannte externe Kraft einen vorherbestimmten Grenzwert übersteigt. Wenn die externe Kraft, die größer als der spezifizierte Wert ist, auf den Roboter 10 aufgrund des Kontakts zwischen dem Roboter und dem Menschen ausgeübt wird, kann somit durch Stoppen des Roboters verhindert werden, dass der Mensch verletzt wird.
  • Um die gestoppte Bewegung des Roboters 10 neu zu starten, übt der Mensch (Bediener) vorsätzlich die externe Kraft auf den Roboter aus. In dieser Hinsicht beurteilt der Beurteilungsteilabschnitt 28, ob die externe Kraft auf den Roboter 10 auf der Basis eines vorherbestimmten Aktionsmusters ausgeübt wird und ob die externe Kraft auf einen spezifizierten Abschnitt des Roboters 10 ausgeübt wird. Wenn beurteilt wird, dass die externe Kraft auf den spezifizierten Abschnitt des Roboters 10 auf der Basis des vorherbestimmten Musters ausgeübt wird, befehligt der Befehlsteilabschnitt 30 dann den Roboter 10, so dass der Roboter eine Bewegung (in diesem Fall eine Neustartbewegung) durchführt, die zuvor mit dem Muster assoziiert wird.
  • Es wird beispielsweise angenommen, dass ein „Abschnitt einer lateralen Seite des Roboterarms (J2-Arm oder J3-Arm) oder der sich drehende Körper, der nicht von (einem oberen Ende des) dem Kraftsensor um 20 cm in der Richtung nach oben getrennt ist“ als der „spezifizierte Abschnitt“ des Roboters 10 bestimmt wird und „zweimal nacheinander (z. B. innerhalb von 0,5 Sekunden oder einer Sekunde) angestoßen“ als das „vorherbestimmte Muster“ bestimmt wird. Wenn eine Aktion, dass „der Abschnitt der lateralen Seite des Roboterarms oder der sich drehende Körper, der nicht von dem Kraftsensors um 20 cm in der Richtung nach oben getrennt ist, zweimal nacheinander angestoßen wird“, von dem Menschen durchgeführt wird, kann in diesem Fall die Aktion des Menschen als ein Befehl zum „Neustarten der Bewegung des Roboters“ beurteilt werden und kann ausgeführt werden. Aufgrund dessen kann in dem Fall, dass der Roboter 10 aufgrund des versehentlichen Kontakts zwischen dem Menschen und dem Roboter gestoppt wird, die Bewegung des Roboters 10 durch die einfache Aktion durch den Menschen, d. h. dass der Mensch die laterale Seite, die nicht um 20 cm in der Richtung nach oben von dem Kraftsensor 32 getrennt ist, zweimal anstößt, neugestartet werden.
  • Wenn der Sechs-Achsen-Kraftsensor als der Sensorteilabschnitt wie in der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist es schwierig, eine Position des Roboters 10, an der die externe Kraft ausgeübt wird, direkt zu erkennen oder zu spezifizieren, während die Position wie folgt berechnet werden kann. Zunächst, wie in 2 gezeigt, in der der Roboter 10 von der Rückseite (oder der linken Seite in 1) betrachtet wird, werden Kräfte (FX, FY, FZ) von drei Achsen (X, Y, Z) auf die Drehachse von J2 projiziert, um eine Kraft F2 entlang der J2-Achse zu erhalten. Als Nächstes wird ein Moment M2 um ein Kreuzprodukt eines J1-Achsenvektors und eines J2-Achsenvektors aus Momenten (MX, MY, MZ) der drei Achsen erhalten. Zu diesem Punkt entspricht ein Wert, der durch Dividieren von M2 durch F2 (M2/F2) erhalten wird, der Höhe eines Arbeitspunkts der Kraft und somit kann die Arbeitsposition der externen Kraft spezifiziert oder berechnet werden. In 2 entspricht die Richtung der Kraft F2 einer lateralen Richtung, die parallel zu der Platte ist, und M2 ist ein Moment um die Richtung, die senkrecht zu der Platte ist.
  • In der ersten Ausführungsform kann aufgrund des obigen Vorgangs, wenn die Kraft auf einen Abschnitt des Roboters 10 ausgeübt wird, bei dem es sich nicht um den spezifizierten Abschnitt handelt (z. B. das Vorderende des Arms), dies nicht als der Befehl ausgelegt werden. Folglich kann eine derartige Aktion nur dann, wenn die externe Kraft auf den spezifizierten Abschnitt mit dem vorherbestimmten Muster ausgeübt wird, als der vorherbestimmte Befehl (z. B. der Bewegungsneustartbefehl) ausgelegt werden, und der Roboter kann auf der Basis des Befehls betrieben werden.
  • 3 zeigt eine schematische Konfiguration (einer mechanischen Einheit) eines mit Menschen kollaborativen (kooperativen) Roboters 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der zweiten Ausführungsform wird nur ein Gegenstand, der sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, erläutert und folglich werden dieselben Bezugsziffern den Komponenten der zweiten Ausführungsform, die den Komponenten der ersten Ausführungsform entsprechen, hinzugefügt und detaillierte Erläuterungen dieser werden weggelassen.
  • In der zweiten Ausführungsform weist der Sensorteilabschnitt einen Kontaktsensor 42, der dazu konfiguriert ist, eine Kontaktposition zu erkennen, anstelle des Sechs-Achsen-Kraftsensors auf und der Roboter 40 wird von dem Kontaktsensor 42 abgedeckt. Durch Verwenden des Kontaktsensors 42 kann beurteilt werden, dass der Mensch in Kontakt mit dem Roboter kommt, und es kann beurteilt werden, mit welchem Abschnitt des Roboters der Mensch in Kontakt kommt. Folglich kann direkt beurteilt werden, ob der Abschnitt, an dem der Mensch einen Kontakt herstellt, dem „spezifizierten Abschnitt“, wie oben beschrieben, entspricht oder nicht.
  • In der zweiten Ausführungsform kann beispielsweise, wenn der Abschnitt der Drehachse der J3-Achse 22 des Roboters 40 zweimal nacheinander angestoßen wird, diese Aktion als der Befehl zum Neustarten der Bewegung des Roboters ausgelegt werden. In einem derartigen Fall kann der Mensch die Bewegung des Roboters 40 neustarten, indem er den Abschnitt der Drehachse der J3-Achse des Roboters zweimal nacheinander anstößt. Folglich kann auch in der zweiten Ausführungsform eine derartige Aktion nur dann, wenn die externe Kraft auf den spezifizierten Abschnitt mit dem vorherbestimmten Muster ausgeübt wird, als der vorherbestimmte Befehl (z. B. der Bewegungsneustartbefehl) ausgelegt werden, und der Roboter kann auf der Basis des Befehls betrieben werden.
  • 4 zeigt eine schematische Konfiguration (einer mechanischen Einheit) eines mit Menschen kollaborativen (kooperativen) Roboters 50 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der dritten Ausführungsform wird nur ein Gegenstand, der sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet, erläutert und folglich werden dieselben Bezugsziffern den Komponenten der dritten Ausführungsform, die den Komponenten der ersten Ausführungsform entsprechen, hinzugefügt und detaillierte Erläuterungen dieser werden weggelassen.
  • In der dritten Ausführungsform weist der Sensorteilabschnitt Drehmomentsensoren 52, 54 und 56 anstelle des Sechs-Achsen-Kraftsensors auf. Die Drehmomentsensoren 52, 54 und 56 sind an den jeweiligen Achsen (in der dargestellten Ausführungsform die J1- bis die J3-Achse) des Roboters vorgesehen und dazu konfiguriert, das Drehmoment der entsprechenden Achse zu erkennen. Wenn der Mensch mit dem Roboter 50 in Kontakt kommt, erkennt mindestens einer der Drehmomentsensoren 52, 54 und 56 das Drehmoment aufgrund der externen Kraft und die Bewegung des Roboters 50 wird dann gestoppt oder außer Kraft gesetzt.
  • In der dritten Ausführungsform kann beispielsweise, wenn der J2-Arm (Oberarm) 20 des Roboters 50 zweimal nacheinander angestoßen wird, diese Aktion als der Befehl zum Neustarten der Bewegung des Roboters ausgelegt werden. Wenn der Mensch den Oberarm 20 zweimal anstößt, erkennt der Drehmomentsensor 54 der J2-Achse in diesem Fall die externe Kraft, während der Drehmomentsensor 56 der J3-Achse die externe Kraft nicht erkennt. Wenn andererseits der Mensch den J3-Arm (Unterarm) 24 zweimal anstößt, erkennen beide Drehmomentsensoren 54 und 56 die externe Kraft. Somit kann der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, auf der Basis des Erkennungsergebnisses der mehreren Sensoren identifiziert werden. Selbst wenn beispielsweise die externe Kraft auf den Unterarm 24 ausgeübt wird, kann diese Aktion nicht als der Befehl ausgelegt werden. Folglich kann auch in der dritten Ausführungsform eine derartige Aktion nur dann, wenn die externe Kraft auf den spezifizierten Abschnitt mit dem vorherbestimmten Muster ausgeübt wird, als der vorherbestimmte Befehl (z. B. der Bewegungsneustartbefehl) ausgelegt werden, und der Roboter kann auf der Basis des Befehls betrieben werden.
  • Der „spezifizierte Abschnitt“ ist nicht auf das wie oben beschriebene Beispiel beschränkt. Der spezifizierte Abschnitt kann beispielsweise „eine laterale Seite des Roboterarms, wobei die Höhe dieses von dem Kraftsensor (oder einer Referenzoberfläche, wie einer Installationsoberfläche des Roboters) zwischen 50 cm und 70 cm liegt“ ein, die als der „spezifizierte Abschnitt“ bestimmt wird. Anders ausgedrückt, ein willkürlicher Abschnitt des Roboters kann als der spezifizierte Abschnitt bestimmt werden. Durch Bestimmen eines Abschnitts des Roboters, auf den die externe Kraft im Normalbetrieb kaum ausgeübt wird, als der „spezifizierte Abschnitt“ kann insbesondere die Möglichkeit deutlich verringert werden, dass der Mensch den Roboter versehentlich oder irrtümlich aktiviert oder betreibt. Darüber hinaus ist das vorherbestimmte „Muster“ nicht auf „ein Anstoßen des Roboters zweimal nacheinander“ beschränkt und somit kann das Muster auf der Basis von mindestens einer von einer Größenordnung und einer Richtung der externen Kraft, die auf den Roboter ausgeübt wird, und einer Anzahl (und einem Zeitintervall, wenn die Anzahl mehr als eins ist), die die externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, bestimmt werden. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass das vorherbestimmte Muster im Normalbetrieb kaum ausgeführt wird (anders ausgedrückt, die Möglichkeit, dass das Muster versehentlich ausgeführt wird, ist ziemlich gering).
  • In der obigen Ausführungsform wird der Befehl, der ausgeführt werden soll, wenn die externe Kraft auf den spezifizierten Abschnitt des Roboters mit dem vorherbestimmten Muster ausgeübt wird, als „Neustarten der (außer Kraft gesetzten) Bewegung des Roboters“ erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht somit beschränkt. Der Roboter kann beispielsweise in eine vorherbestimmte Warteposition oder Anfangsposition bewegt werden oder kann betrieben werden, um die andere Evakuierungsbewegung durchzuführen. Des Weiteren können mehrere Muster vorbereitet werden, so dass der Roboter unterschiedliche Bewegungen in Abhängigkeit von den Mustern durchführen kann. Die Bewegung des Roboters kann beispielsweise neu gestartet werden, wenn der Roboter zweimal nacheinander angestoßen wird, und der Roboter kann in die Anfangsposition bewegt werden, wenn der Roboter dreimal nacheinander angestoßen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Aktionsmuster, das gegen den vorherbestimmten spezifizierten Abschnitt des Roboters durchgeführt wird, als der Befehl beurteilt werden, so dass der Roboter die vorherbestimmte Bewegung, wie Neustarten, ausführt, und das Aktionsmuster, das gegen einen Abschnitt des Roboters durchgeführt wird, bei dem es sich nicht um den spezifizierten Abschnitt handelt, kann ignoriert werden. Folglich kann die Möglichkeit, dass der Roboter die vorherbestimmte Bewegung ungeachtet des Vorhabens des Menschen durchführt, deutlich verringert werden.

Claims (5)

  1. Mit Menschen kollaborativer Roboter (10, 40, 50), der dazu konfiguriert ist, betrieben zu werden, während er sich einen Arbeitsraum mit einem Menschen teilt, wobei der mit Menschen kollaborative Roboter umfasst: einen Sensorteilabschnitt (32, 42, 52, 54, 56), der dazu konfiguriert ist, wenn eine externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, einen Abschnitt des Roboters zu spezifizieren, auf den die externe Kraft ausgeübt wird; einen Beurteilungsteilabschnitt (28), der dazu konfiguriert ist zu beurteilen, ob die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis eines vorherbestimmten Musters ausgeübt wird oder nicht und ob der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, einem vorherbestimmten spezifizierten Abschnitt des Roboters entspricht oder nicht; und einen Befehlsteilabschnitt (30), der dazu konfiguriert ist, wenn die externe Kraft auf den Roboter auf der Basis des vorherbestimmten Musters ausgeübt wird und wenn der Abschnitt, auf den die externe Kraft ausgeübt wird, dem spezifizierten Abschnitt entspricht, den Roboter zu befehligen, so dass der Roboter eine Bewegung durchführt, die zuvor mit dem Muster assoziiert wird.
  2. Mit Menschen kollaborativer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorteilabschnitt einen Sechs-Achsen-Kraftsensor (32) aufweist, der dazu konfiguriert ist, eine Größenordnung und ein Moment der externen Kraft, die auf den Roboter ausgeübt wird, zu erkennen.
  3. Mit Menschen kollaborativer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorteilabschnitt einen Kontaktsensor (42) aufweist, der dazu konfiguriert ist zu erkennen, dass der Mensch einen Kontakt mit dem Roboter herstellt, und einen Abschnitt des Roboters zu erkennen, an dem der Mensch den Kontakt herstellt.
  4. Mit Menschen kollaborativer Roboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorteilabschnitt einen Drehmomentsensor (52, 54, 56) aufweist, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment jeder Achse des Roboters zu erkennen.
  5. Mit Menschen kollaborativer Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster auf der Basis von mindestens einer von einer Größenordnung und einer Richtung der externen Kraft, die auf den Roboter ausgeübt wird, und einer Anzahl, die die externe Kraft auf den Roboter ausgeübt wird, bestimmt wird.
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