EP3615280A1 - Roboter und verfahren zur steuerung eines roboters - Google Patents

Roboter und verfahren zur steuerung eines roboters

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EP3615280A1
EP3615280A1 EP18719125.9A EP18719125A EP3615280A1 EP 3615280 A1 EP3615280 A1 EP 3615280A1 EP 18719125 A EP18719125 A EP 18719125A EP 3615280 A1 EP3615280 A1 EP 3615280A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
effector
control
control program
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18719125.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Parusel
Simon Haddadin
Niklas BÖHME
Tim Rokahr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Franka Emika GmbH
Original Assignee
Franka Emika GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Franka Emika GmbH filed Critical Franka Emika GmbH
Publication of EP3615280A1 publication Critical patent/EP3615280A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B25J9/16—Programme controls
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G05B2219/30—Nc systems
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39514—Stability of grasped objects

Definitions

  • the invention relates to a robot with at least one robot manipulator having an effector.
  • Robots with robotic manipulators are well known in the art. Such robot manipulators are typically controlled by a control unit based on a control program. When handling objects, in particular smaller objects, such as screws, etc., with an effector of a robot manipulator, it sometimes does not occur despite the control program-appropriate release of a respective object by the effector
  • the further adhesion of the object to the effector can occur, for example, due to mechanical adhesion forces, magnetic forces, electrostatic forces, etc.
  • the object of the invention is to improve the reliability and reliability of recording, handling and releasing objects with the robot manipulator.
  • a first aspect of the invention relates to a robot having a
  • Robot manipulator with an effector wherein the robot manipulator is designed and set up for recording, handling and releasing an object.
  • Robot manipulator and the effector are controlled by a control unit, advantageously according to a control program.
  • the control unit is designed and configured to execute the following control program: after a control program-appropriate release of the object by the effector, the robot manipulator executes a predetermined movement, in which the effector is connected to a
  • Stripping object is passed so that the optionally still adhering to the effector object is stripped on the surface of the Abstreifmenstandes.
  • the effector is controlled such that an object held by the effector is released, a movement for stripping one despite (mechanical) release by the effector, is still running on the effector attached object.
  • release is understood to mean, in particular, a mechanical release, for example by eliminating / eliminating holding forces, that is, the effector is activated in such a way that the previously gripped object is released mechanically
  • adhesion-promoting substances, magnetization effects, electrostatic forces, etc. remain attached to the effector despite their mechanical "release.” Typically, the objects thus continue to adhere to the effector in its previous holding position.
  • the predetermined movement is at which the effector on the
  • Stripping object is passed, defined so that thereby the object is mechanically separated in its previous position on the effector of the effector.
  • the design and definition of the required movement depends on the application, size and shape of the objects to be gripped, and the size, shape and positioning of the object
  • the embodiment described above is very safe because it performs the stripping operation described independently of an actual further sticking of an object that has already been mechanically released by the effector.
  • the disadvantage is that this increases the time duration and also the energy requirement during operation of the robot.
  • This embodiment is therefore particularly suitable for applications in which a particularly high reliability, as far as the escape of objects from the effector, is required.
  • a robotic manipulator having an effector wherein the robotic manipulator is configured and arranged to record, handle, and release an object, and is controlled in accordance with a control program by a control unit.
  • the robot comprises a first sensor means, which is designed and set up to detect, after a control-program-appropriate "release" of the object by the effector, a further existing adhesion of the object to the effector, and if present such a persistent adherence to generate a signal S.
  • Control unit is further designed and set up, the following
  • Execute control program in the presence of a signal S, a control of the robot manipulator is such that it performs a predetermined movement B, in which the effector is guided past a stripping object such that the adhering to the effector object is stripped on the surface of the stripping object.
  • the first sensor means comprises a mechanical contact sensor, an ultrasonic sensor or an electromagnetic sensor or an optical sensor or a force sensor or a moment sensor or a combination thereof.
  • the aforementioned sensors are advantageously arranged in / on the robot manipulator, in particular on the effector.
  • the first sensor means further enables a determination of the positioning and / or orientation of the object adhering to the effector.
  • the first sensor means is advantageously designed and configured to execute the following control program: the signal S is generated when the first sensor means determines a further sticking of the released object by evaluating sensor data of the corresponding sensor (s).
  • the signal S is generated when the first sensor means determines a further sticking of the released object by evaluating sensor data of the corresponding sensor (s).
  • Abstreifzi depending on the determined position or orientation of the still adhering to the effector object optimally, so that it can be ensured that the still adhering object is mechanically separated in each case by stripping the stripping object from the effector.
  • Robotemanipulators in the area of the effector are determined or can be determined with environment objects or with parts of the robot itself.
  • the second sensor means is executed and set up to execute the following control program: if a collision is detected during a movement of the robot manipulator after an object has been released by the effector in accordance with the control program, a signal S1 is generated.
  • the control unit is designed and configured to execute the following control program: in the presence of a signal S1, the robot manipulator is controlled such that it performs a predetermined movement B1, in which the effector is guided past a stripping object in such a way that the adhering Object is stripped on the surface of the stripper object.
  • This development of the robot also covers cases in which an object released by the effector does not adhere to the effector in its original holding position on the effector, but in another position, for example on the peripheral edge, so that it is attached to the effector upon movement of the effector and thus the effective outline of the effector magnifying object may cause unwanted collisions with objects in the environment.
  • this also covers cases in which the first sensor means could not detect attachment of an object to the effector.
  • the signal S is identical to the signal S1. In an alternative development, the signal S is not identical to the signal S1. In an advantageous development, the movement B is identical to the movement B1. In an alternative development, the movement B is not identical to the movement B1.
  • An advantageous development of the robot according to the second alternative is characterized in that the determination of a collision of the robot manipulator, in particular in the area of the effector, with surrounding objects by the second sensor means based on measurement data of one or more sensors and / or based on at least one the measured data applied algorithm takes place.
  • the sensor or sensors of the second sensor means are selected from the following list: electrical voltage sensor, electrical current sensor,
  • Accelerometer torque sensor, force sensor, strain sensor.
  • An advantageous development of the robot according to the first or second alternative is characterized in that the stripping object has an edge, and the control unit is designed and configured to execute the following control program: controlling the robotic manipulator such that the effector adheres Scrape object off the edge.
  • the first sensor means detects a position and / or an orientation of the object on the effector.
  • the movement B is defined as a function of the respectively determined position and / or orientation of the object on the effector, so that it is ensured that the object is stripped off the object of wiping by the movement.
  • corresponding movements B are determined and predetermined for different positions and / or orientations of an object adhering to the effector.
  • the wiping object is a funnel
  • the control unit being adapted and arranged to execute the following control program: controlling the robot manipulator such that the effector wipes off the adherent object at the edge of the funnel so that it falls into the funnel.
  • An advantageous development of the robot according to the first or second alternative is characterized in that the wiping object is a kind of carpet, and the control unit is designed and arranged to control the robot manipulator such that the effector wipes the adherent object to the carpet.
  • An advantageous development of the robot according to the first or second alternative is characterized in that the robot manipulator is force-controlled and / or impedance and / or admittance-controlled, and the control unit is designed and configured to execute the following control program: if during stripping of the stripping object externally acting on the robot arm
  • the "predetermined state” is advantageously a rest pose, i.e. the robot manipulator moves into the rest pose and remains there.
  • the robot has a data interface to a data network (eg Internet, LAN, Local Area Network), and the robot is set up and designed to load control programs for the control unit from the data network.
  • a data network eg Internet, LAN, Local Area Network
  • the robot advantageously has a data interface and a corresponding program memory.
  • the control programs are advantageous from a central provider in the respective data network made available.
  • the data network is advantageously a wired data network, a wireless data network or a combination thereof.
  • the robot is set up and executed, control and
  • control and regulation parameters define the concrete application of the corresponding control program.
  • the control and regulation parameters are adapted in particular to the task to be solved.
  • the robot has a corresponding data storage for this purpose.
  • the robot is set up and executed, control and
  • a manual input interface of the robot for example a human-machine interface available in the area of the robot
  • a "teach-in process” in which the robot manipulator is manually guided, ie moved by applying a force by a user
  • the robot is set up and running that loading of
  • Control parameters from the data network from a remote station, which is also connected to the data network is controlled.
  • remote stations can be, for example, tablet PCs, smartphones, notebooks, personal computers, etc.
  • a remote station is operated by a central provider.
  • the robot is set up and executed to locally transmit in the robot control programs and / or associated control and regulation parameters to request from a participant in the data network and / or autonomously, for example.
  • a predetermined condition to send to other participants in the data network.
  • Such a "subscriber" can in principle be any computer and / or memory unit set up for this data exchange.
  • the robot is set up and executed, control programs loaded locally on / in the robot with the associated control and monitoring units
  • Control parameters from a remote station which is also connected to the data network is connected to start.
  • Such remote stations can be, for example, tablet PCs, smartphones, notebooks, personal computers, etc.
  • a remote station is operated by a central provider.
  • the remote station and / or the manual input interface on the robot to a human-machine interface, which is used to enter
  • Control programs and / or associated control and regulation parameters and / or for selecting control programs and / or associated control and regulation parameters from a plurality of available control programs and / or associated control and regulation parameters, and
  • the human-machine interface allows inputs via a "drag-and-drop" input on a touch screen, a guided input dialog, a keyboard, a computer mouse, a haptic input interface, a virtual reality glasses, an acoustic input interface, a Body tracking, based on
  • Electromyography data based on electroencephalography data, via a neural interface to the operator's brain or combinations thereof.
  • the human-machine interface is designed and configured to output audiovisual, haptic, olfactory, tactile, electrical feedback or a combination thereof.
  • a further aspect of the invention according to a first alternative relates to a method for operating a robot having a robot manipulator with an effector, wherein the robot manipulator is designed and arranged for picking up, handling and releasing an object and controlled in accordance with a control program by a control unit becomes.
  • the control unit carries out a control program with the following steps: controlling the robot manipulator according to a control program-based release of an object by the effector in such a way that a predetermined movement is carried out, in which the effector with the object still adhering to the effector is guided past a stripping object in such a way that the adherent object is on the surface of the
  • Another aspect of the invention relates to a method according to the second alternative to the operation of a robot having a robot manipulator with an effector, wherein the robot manipulator is constructed and arranged to receive, handle and release an object and is controlled in accordance with a control program by a control unit.
  • the robot manipulator in this case comprises a first sensor means, by means of which, after a control program-specific release of the object by the effector, a further existing adhesion of the object to the effector is determined. In the presence of such a still existing adhesion, a signal S is generated by the first sensor means.
  • the control unit is set up and designed such that in the presence of a signal S, the robot manipulator is controlled so that it performs a predetermined movement B, in which the effector with the object still adhering to a stripping object is guided past such that the adhering object to the Surface of the stripper object is stripped off.
  • the first sensor means comprises a mechanical contact sensor, an ultrasonic sensor or an electromagnetic sensor or an optical sensor or a force sensor or a moment sensor or a combination thereof, wherein the sensor / sensors in / is arranged on the robot manipulator, in particular on the effector, and wherein the sensor means is designed and configured to execute the following control program: generating the signal S when the first sensor means determines a further adhesion of the released object by evaluating the sensor data of the corresponding sensor (s) ,
  • An advantageous development of the method according to the second alternative is characterized in that the determination of a collision of the robot manipulator, in particular a collision in the area of the effector, with surrounding objects or with the robot itself by the second sensor means on the basis of measured data of one or more sensors and / or based on at least one algorithm applied to the measurement data.
  • the one or more sensors are advantageous in the
  • Robot manipulator integrated and provide appropriate measurement data.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the stripping object has an edge, and the control unit executes the following control program: controlling the
  • Robot manipulator such that the effector strips off the adherent object at the edge.
  • Control unit performs the following control program: controlling the robot manipulator such that the effector strips the adherent object at the edge of the hopper so that it falls into the hopper.
  • Control unit executes the following control program: controlling the robot manipulator such that the effector strips the adherent object on the carpet.
  • Robotemanipulator is controlled so that it assumes a predetermined state.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the robot has a data interface to a data network, and the device is set up and configured to load one or more control programs from the data network.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the robot has a data interface to a data network, and the robot is set up and configured to load one or more control programs from the data network.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized by the fact that the robot loads control and regulation parameters into control programs from the data network.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that the loading of control programs and / or associated control and regulation parameters from the data network to the robot from a remote station, which is also connected to the data network controlled becomes.
  • An advantageous development of the method according to the first or second alternative is characterized in that a locally present on the robot
  • Another aspect of the invention relates to a computer system having a
  • Data processing device wherein the data processing device is configured such that a method as described above, on the
  • Data processing device is executed.
  • Another aspect of the invention relates to a digital storage medium having electronically readable control signals, wherein the control signals may interact with a programmable computer system such that a method as described above is performed.
  • Another aspect of the invention relates to a computer program product having program code stored on a machine-readable carrier for performing the method
  • a further aspect of the invention relates to a computer program with program codes for carrying out the method, as described above, when the program runs on a data processing device. This can be the
  • Data processing device may be configured as any known from the prior art computer system.
  • Fig. 1 shows a highly schematic structure of the proposed robot, as well
  • Fig. 2 is a highly schematic flowchart of the proposed method.
  • Fig. 1 shows a highly schematic structure of the proposed robot, comprising a robot manipulator 101 with an effector, wherein the
  • Robot manipulator 101 is designed and arranged for picking up and handling an object and is controlled in accordance with a control program by a control unit 103, comprising a first sensor means 105, which is designed and arranged for a control program according to a separation of the object from the effector, a further existing sticking of the object at the effector, and to generate a signal S in the presence of such persisting sticking, the control unit 103 being designed and arranged to do the following
  • Robot manipulator 101 such that it performs at least one predetermined movement, wherein the effector with the still adhering object to a
  • the Stripping object 104 is introduced such that the adherent object is stripped on the surface of the Abstreifmenstandes 104.
  • the sensor means 105 comprises a mechanical contact sensor, an ultrasonic sensor and an optical sensor, wherein the sensors are arranged in / on the robot manipulator.
  • the first sensor means 105 is designed and configured to generate a signal S when the first sensor means 105 by evaluating the
  • the robot has a second sensor means 106, with which collisions of the robot manipulator 101 with environmental objects are determined, wherein the second sensor means 106 is adapted and configured to execute the following control program: if a movement of the robot manipulator 101 after a control program according to separation of an object from Effector and before the
  • FIG. 2 is a highly schematic flowchart of a proposed method for controlling a robot having a robot manipulator 101 with an effector, wherein the robot manipulator 101 is configured and arranged for picking up and handling an object and controlled by a control unit 103 according to a control program becomes.
  • the method comprises the following steps.
  • a step 201 a first sensor means is used to determine a separation of the object from the effector according to a control program
  • a signal S is generated.
  • the control unit 103 controls the robot manipulator 101 in the presence of a signal S in such a way that it performs at least one predetermined movement the effector with the object still adhering to a stripping object 104 is brought in such a way that the adhering object is stripped off at the surface of the stripping object 104.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Roboter aufweisend einen Robotermanipulator (101) mit einem Effektor, wobei der Robotermanipulator (101) zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit (103) gesteuert/geregelt wird, umfassend ein erstes Sensormittel (105), das dazu ausgeführt und eingerichtet ist, nach einer steuerungsprogrammgemäßen Freigabe des Objekts durch den Effektor ein weiterhin bestehendes Anhaften des Objekts am Effektor zu ermitteln, und bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens ein Signal S zu erzeugen, wobei die Steuerungseinheit (103) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: bei Vorliegen eines Signals S Steuern des Robotermanipulators (101) derart, dass er eine vorgegebene Bewegung ausführt, bei der der Effektor mit dem noch anhaftenden Objekt an einen Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird. (Fig. 1)

Description

Roboter und Verfahren zur Steuerung eines Roboters
Die Erfindung betrifft einen Roboter mit zumindest einem Robotermanipulator, der einen Effektor aufweist.
Roboter mit Robotermanipulatoren sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Derartige Robotermanipulatoren werden typischerweise von einer Steuerungseinheit auf Basis eines Steuerprogramms gesteuert bzw. geregelt. Beim Handhaben von Objekten, insbesondere von kleineren Objekten, wie beispielsweise Schrauben etc., mit einem Effektor eines Robotermanipulators, kommt es trotz des steuerprogrammgemäßen Freigebens eines jeweiligen Objekts durch den Effektor, teilweise nicht zum
(vollständigen) Lösen des Objekts vom Effektor, sondern zum weiteren Anhaften des Objekts am Effektor. Das weitere Anhaften des Objekts am Effektor kann beispielsweise aufgrund von mechanischen Adhäsionskräften, Magnetkräften, elektrostatischen Kräften etc. erfolgen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit beim Aufnehmen, Handhaben und Freigeben von Objekten mit dem Robotermanipulator zu verbessern.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter aufweisend einen
Robotermanipulator mit einem Effektor, wobei der Robotermanipulator zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist. Der
Robotermanipulator sowie der Effektor werden durch eine Steuerungseinheit, vorteilhaft gemäß einem Steuerprogramm gesteuert/geregelt. Die Steuerungseinheit ist dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes Steuerprogramm auszuführen: nach einem steuerungsprogrammgemäßen Freigeben des Objekts durch den Effektor führt der Robotermanipulator eine vorgegebene Bewegung aus, bei der der Effektor an einen
Abstreifgegenstand derart vorbeigeführt wird, dass das gegebenenfalls noch am Effektor anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes abgestreift wird. Bei diesem Verfahren wird somit jedes Mal, wenn gemäß einem aktuellen Schritt im Steuerprogramm der Steuerungseinheit, der Effektor derart angesteuert wird, dass ein vom Effektor gehaltener bzw. gegriffener Gegenstand freigegeben wird, eine Bewegung zum Abstreifen eines trotz (mechanischer) Freigabe durch den Effektor, noch immer am Effektor anhaftenden Objekts ausgeführt.
Unter dem Begriff„Freigabe" wird vorliegend insbesondere eine mechanische Freigabe, beispielsweise durch Wegfall/Ausschalten von Haltekräften etc. verstanden. D.h., der Effektor wird derart angesteuert, dass das vorher gegriffene Objekt mechanisch freigegeben wird. Von dem Effektor gegriffene Objekte können aufgrund von
haftvermittelnden Substanzen, Magnetisierungseffekten, elektrostatischen Kräften etc. trotz ihrer mechanischen„Freigabe" am Effektor haften bleiben. Typischerweise bleiben die Objekte dadurch am Effektor in ihrer bisherigen Halteposition weiterhin haften.
Vorzugsweise ist die vorgegebene Bewegung, bei der der Effektor an dem
Abstreifgegenstand vorbeigeführt wird, derart definiert, dass dadurch das Objekt in seiner bisherigen Position am Effektor vom Effektor mechanisch getrennt wird. Die Auslegung und Definition der hierfür erforderlichen Bewegung ist je nach Anwendung, Größe und Form der zu greifenden Objekte, und Größe, Form und Positionierung des
Abtstreifgegenstandes entsprechend zu wählen.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist sehr sicher, da sie unabhängig von einem tatsächlichen weiteren Haftenbleiben eines bereits vom Effektor mechanisch freigegebenen Objekts, den beschriebenen Abstreifvorgang durchführt. Nachteilig ist, dass sich dadurch die Zeitdauer und auch der Energiebedarf beim Betrieb des Roboters erhöhen. Diese Ausführungsform eignet sich daher insbesondere für Anwendungen, in denen eine besonders hohe Zuverlässigkeit, was das Freikommen von Objekten vom Effektor angeht, gefordert ist.
Eine alternative zweite Ausführungsform betrifft einen Roboter aufweisend einen
Robotermanipulator mit einem Effektor, wobei der Robotermanipulator zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit gesteuert/geregelt wird. Der Roboter umfasst ein erstes Sensormittel, das dazu ausgeführt und eingerichtet ist, nach einem steuerungsprogrammgemäßen„Freigeben" des Objekts durch den Effektor ein weiterhin bestehendes Anhaften des Objekts am Effektor zu ermitteln, und bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens ein Signal S zu erzeugen. Die
Steuerungseinheit ist weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes
Steuerprogramm auszuführen: bei Vorliegen eines Signals S erfolgt ein Steuern des Robotermanipulators derart, dass er eine vorgegebene Bewegung B ausführt, bei der der Effektor an einem Abstreifgegenstand derart vorbeigeführt wird, dass das am Effektor anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes abgestreift wird.
In dieser Ausführungsform wird somit mittels des ersten Sensormittels jeweils ermittelt, ob nach einem steuerprogrammgemäßen„Freigeben" des zuvor vom Effektor gehaltenen/ gegriffenen Objekts, dieses Objekt sich auch wirklich mechanisch vom Effektor getrennt/gelöst hat und somit nicht mehr anhaftet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Sensormittel einen mechanischen Kontaktsensor, einen Ultraschallsensor oder einen elektromagnetischen Sensor oder einen optischen Sensor oder einen Kraftsensor oder einen Momentensensor oder eine Kombination daraus aufweist. Die vorgenannten Sensoren sind vorteilhaft im/am Robotermanipulator, insbesondere am Effektor angeordnet. Vorteilhaft ermöglicht das erste Sensormittel weiterhin eine Feststellung der Positionierung und/oder Orientierung des am Effektor anhaftenden Objekts. Weiterhin vorteilhaft ist das erste Sensormittel dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes Steuerprogramm auszuführen: das Signal S wird dann erzeugt, wenn das erste Sensormittel durch Auswertung von Sensordaten des/der entsprechenden Sensors/Sensoren ein weiteres Anhaften des freigegebenen Objekts ermittelt. Besonders vorteilhaft wird bei einem Roboter gemäß zweiter Alternative die
auszuführende Bewegung B abhängig von einer ermittelten Position bzw. Orientierung des noch am Effektor haftenden Objekts ermittelt. Dadurch ist es möglich, die
Abstreifbewegung abhängig von der ermittelten Position bzw. Orientierung des noch am Effektor haftenden Objekts optimal anzupassen, sodass sichergestellt werden kann, dass das noch anhaftende Objekt in jedem Fall durch Abstreifen am Abstreifgegenstand vom Effektor mechanisch getrennt wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass ein zweites Sensormittel vorhanden ist, mit dem
Kollisionen des Robotermanipulators, insbesondere des Effektors bzw. des
Robotermanipulators im Bereich des Effektors, mit Umgebungsobjekten oder mit Teilen des Roboter selbst ermittelt werden bzw. ermittelbar sind. Das zweite Sensormittel ist dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes Steuerprogramm auszuführen: sofern bei einer Bewegung des Robotermanipulators nach einem steuerungsprogrammgemäßen Freigeben eines Objekts vom Effektor eine Kollision ermittelt wird, wird ein Signals S1 erzeugt. Weiterhin ist in dieser Weiterbildung die Steuerungseinheit dazu ausgeführt und eingerichtet, folgendes Steuerprogramm auszuführen: bei Vorliegen eines Signals S1 erfolgt ein Steuern des Robotermanipulators derart, dass er eine vorgegebene Bewegung B1 ausführt, bei der der Effektor an einem Abstreifgegenstand derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes abgestreift wird. Diese Weiterbildung des Roboters deckt auch Fälle ab, bei denen ein durch den Effektor freigegebenes Objekt nicht in seiner ursprünglichen Halteposition am Effektor, sondern in einer anderen Position, beispielsweise am Umfangsrand, am Effektor anhaftet, sodass es bei einer Bewegung des Effektors aufgrund des daran anhaftenden und somit den effektiven Umriss des Effektors vergrößernden Objekts zu ungewünschten Kollisionen mit Objekten in der Umgebung kommen kann. Insbesondere werden damit auch Fälle abgedeckt, bei denen das erste Sensormittel kein Anhaften eines Objekts am Effektor feststellen konnte.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Signal S mit dem Signal S1 identisch. In einer alternativen Weiterbildung ist das Signal S nicht identisch mit dem Signal S1 . In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Bewegung B identisch mit der Bewegung B1 . In einer alternativen Weiterbildung ist die Bewegung B nicht identisch mit der Bewegung B1 .
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das Ermitteln einer Kollision des Robotermanipulators, insbesondere im Bereich des Effektors, mit Umgebungsobjekten durch das zweite Sensormittel auf Basis von Messdaten eines oder mehrerer Sensoren und/oder auf Basis mittels zumindest eines auf die Messdaten angewandten Algorithmus erfolgt. Vorteilhaft sind der bzw. die Sensoren des zweiten Sensormittels aus der folgenden Liste gewählt: elektrischer Spannungssensor, elektrischer Stromsensor,
Beschleunigungssensor, Momentsensor, Kraftsensor, Dehnungssensor.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstreifgegenstand eine Kante aufweist, und die Steuerungseinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: Steuern des Robotermanipulators derart, dass der Effektor das anhaftende Objekt an der Kante abstreift.
Vorteilhaft erfasst das erste Sensormittel eine Position und/oder eine Orientierung des Objekts am Effektor. In diesem Fall wird die Bewegung B abhängig von der jeweils ermittelten Position und/oder Orientierung des Objekts am Effektor definiert, sodass sichergestellt wird, dass durch die Bewegung das Objekt am Abstreifgegenstand abgestreift wird. Vorteilhaft werden für verschiedene Positionen und/oder Orientierungen eines am Effektor anhaftenden Objekts entsprechende Bewegungen B ermittelt und vorgegeben.
Vorteilhaft ist der Abstreifgegenstand ein Trichter, wobei die Steuerungseinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: Steuern des Robotermanipulators derart, dass der Effektor das anhaftende Objekt derart an der Kante des Trichters abstreift, dass es in den Trichter fällt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstreifgegenstand eine Art Teppich ist, und die Steuerungseinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Robotermanipulator derart zu steuern, dass der Effektor das anhaftende Objekt an dem Teppich abstreift.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Robotermanipulator kraftgeregelt und/oder impedanz- und/oder admittanzgeregelt ist, und die Steuerungseinheit dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: sofern während des Abstreifens an dem Abstreifgegenstand auf den Roboterarm extern einwirkende
Kräfte/Momente bzw. davon abgeleitete Größen vorgegebene Grenzwerte übersteigen, Steuern des Robotermanipulators derart, dass er einen vorgegebenen Zustand einnimmt bzw. sich von dem Ort des Fehlers zielgerichtet entfernt. Der„vorgegebene Zustand" ist vorteilhaft eine Ruhepose, d.h. der Robotermanipulator bewegt sich in die Ruhepose und verharrt dort.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz (bspw. Internet, LAN, Local Area Network) aufweist, und der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerprogramme für die Steuerungseinheit aus dem Datennetz zu laden. Vorteilhaft verfügt der Roboter hierzu über ein Dateninterface sowie einen entsprechenden Programmspeicher. Vorteilhaft werden die Steuerprogramme von einem zentralen Provider im jeweiligen Datennetz verfügbar gemacht. Das Datennetz ist vorteilhaft ein leitungsgebundenes Datennetz, ein Funk-Datennetz oder eine Kombination daraus.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, Steuerungs- und
Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen aus dem Datennetz zu laden. Die Steuerungs- und Regelungsparameter definieren die konkrete Anwendung des entsprechenden Steuerprogramms. Die Steuerungs- und Regelungsparameter sind insbesondere an die zu lösende Aufgabenstellung angepasst. Vorteilhaft verfügt der Roboter hierfür über einen entsprechenden Datenspeicher.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, Steuerungs- und
Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen für die Steuerungseinheit über eine manuelle Eingabeschnittstelle des Roboters (beispielsweise eine im Bereich des Roboters verfügbare Mensch-Maschine-Schnittstelle) und/oder über einen„Teach-In-Vorgang" zu laden, bei dem der Robotermanipulator manuell geführt wird, d.h. durch Aufbringen einer Kraft durch einen Nutzer bewegt wird. Weiterhin ermöglicht sowohl die manuelle
Eingabeschnittstelle als auch ein mit dem Robotermanipulator durchgeführter„Teach-In- Vorgang" eine Korrektur bzw. Anpassung von aus dem Datennetz geladener Steuerungsund Regelungsparameter.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, dass das Laden von
Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und
Regelungsparametern aus dem Datennetz von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird. Derartige Remote-Stationen können beispielsweise Tablet PCs, Smartphones, Notebooks, Personalcomputer etc. sein.
Vorteilhaft wird eine Remote-Station von einem zentralen Provider betrieben.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, lokal im Roboter vorhandene Steuerungsprogramme und/oder zugehörige Steuerungs- und Regelungsparameter nach Anforderung von einem Teilnehmer im Datennetz und/oder autonom, bspw. bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung, an andere Teilnehmer im Datennetz zu senden. Ein solcher„Teilnehmer" kann grundsätzlich jede für diesen Datenaustausch eingerichtete Rechner- und/oder Speichereinheit sein. Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, lokal am/im Roboter geladene Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und
Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, zu starten. Derartige Remote-Stationen können beispielsweise Tablet PCs, Smartphones, Notebooks, Personalcomputer etc. sein. Vorteilhaft wird eine Remote- Station von einem zentralen Provider betrieben. Vorteilhaft weisen die Remote-Station und/oder die manuelle Eingabeschnittstelle am Roboter eine Mensch-Maschine-Schnittstelle auf, die zur Eingabe von
Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparameter; und/oder zur Auswahl von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungsund Regelungsparametern aus einer Mehrzahl von verfügbaren Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern ausgeführt und
eingerichtet ist.
Vorteilhaft ermöglicht die Mensch-Maschine-Schnittstelle Eingaben via einer„Drag-and- Drop"- Eingabe an einem Touchscreen, einem geführten Eingabedialog, einer Tastatur, einer Computermouse, einer haptischen Eingabeschnittstelle, einer Virtual-Reality-Brille, einer akustischen Eingabeschnittstelle, eines Körpertracking, auf Basis von
Elektromyographie-Daten, auf Basis von Elektroenzephalografie-Daten, via einer neuronalen Schnittstelle zum Gehirn des Bedieners oder Kombinationen daraus. Vorteilhaft ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Ausgabe eines audiovisuellen, haptischen, olfaktorischen, taktilen, elektrischen Feedbacks oder einer Kombination daraus ausgeführt und eingerichtet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft gemäß einer ersten Alternative ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters, der einen Robotermanipulator mit einem Effektor aufweist, wobei der Robotermanipulator zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit gesteuert/geregelt wird. Die Steuerungseinheit führt erfindungsgemäß ein Steuerprogramm mit folgenden Schritten aus: Steuern des Robotermanipulators nach einer steuerungsprogrammgemäßen Freigabe eines Objekts durch den Effektor derart, dass eine vorgegebene Bewegung ausgeführt wird, bei der der Effektor mit dem gegebenenfalls noch am Effektor anhaftenden Objekt an einem Abstreifgegenstand derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des
Abstreifgegenstandes abgestreift wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß zweiter Alternative zum Betrieb eines Roboters, der einen Robotermanipulator mit einem Effektor aufweist, wobei der Robotermanipulator zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit gesteuert/geregelt wird. Der Robotermanipulator umfasst dabei ein erstes Sensormittel, mittels dem nach einer steuerungsprogrammgemäßen Freigabe des Objekts durch den Effektor ein weiterhin bestehendes Anhaften des Objekts am Effektor ermittelt wird. Bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens wird von dem ersten Sensormittel ein Signal S erzeugt. Die Steuerungseinheit ist derart eingerichtet und ausgeführt, dass bei Vorliegen eines Signals S der Robotermanipulator derart gesteuert wird, dass er eine vorgegebene Bewegung B ausführt, bei der der Effektor mit dem noch anhaftenden Objekt an einem Abstreifgegenstand derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes abgestreift wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Sensormittel einen mechanischen Kontaktsensor, einen Ultraschallsensor oder einen elektromagnetischen Sensor oder einen optischen Sensor oder einen Kraftsensor oder einen Momentsensor oder eine Kombination daraus aufweist, wobei der Sensor/die Sensoren im/am Robotermanipulator insbesondere am Effektor angeordnet ist/sind und wobei das Sensormittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: Erzeugen des Signals S dann, wenn das erste Sensormittel durch Auswertung der Sensordaten des/der entsprechenden Sensoren ein weiteres Anhaften des freigegebenen Objekts ermittelt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass ein zweites Sensormittel vorhanden ist, mit dem Kollisionen des Robotermanipulators mit Umgebungsobjekten ermittelt werden, wobei das zweite
Sensormittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm
auszuführen: sofern bei einer Bewegung B1 des Robotermanipulators nach einem steuerungsprogrammgemäßen Freigeben eines Objekts durch den Effektor eine Kollision ermittelt wird, Erzeugen eines Signals S1 .
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das Ermitteln einer Kollision des Robotermanipulators, insbesondere einer Kollision im Bereich des Effektors, mit Umgebungsobjekten oder mit dem Roboter selbst durch das zweite Sensormittel auf Basis von Messdaten eines oder mehrerer Sensoren und/oder auf Basis mittels zumindest eines auf die Messdaten angewandten Algorithmus erfolgt. Der eine oder die mehreren Sensoren sind vorteilhaft in den
Robotermanipulator integriert und liefern entsprechende Messdaten. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstreifgegenstand eine Kante aufweist, und die Steuerungseinheit folgendes Steuerprogramm auszuführt: Steuern des
Robotermanipulators derart, dass der Effektor das anhaftende Objekt an der Kante abstreift.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstreifgegenstand ein Trichter ist, und die
Steuerungseinheit folgendes Steuerprogramm ausführt: Steuern des Robotermanipulators derart, dass der Effektor das anhaftende Objekt derart an der Kante des Trichters abstreift, dass es in den Trichter fällt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Abstreifgegenstand eine Art Teppich ist, und die
Steuerungseinheit folgendes Steuerprogramm ausführt: Steuern des Robotermanipulators derart, dass der Effektor das anhaftende Objekt an dem Teppich abstreift.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Robotermanipulator kraftgeregelt und/oder impedanz- und/oder admittanzgeregelt ist, wobei die Steuerungseinheit folgendes Steuerprogramm ausführt: sofern während des Abstreifens auf den Roboterarm extern einwirkende Kräfte/Momente vorgegebene Grenzwerte übersteigen, den
Robotermanipulator derart gesteuert wird, dass er einen vorgegebenen Zustand einnimmt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz aufweist, und die Vorrichtung dazu eingerichtet und ausgeführt ist, eines oder mehrere Steuerprogramme aus dem Datennetz zu laden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz aufweist, und der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, eines oder mehrere Steuerprogramme aus dem Datennetz zu laden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter Steuerungs- und Regelungsparameter zu Steuerprogrammen aus dem Datennetz lädt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter Steuerungs- und Regelungsparameter zu den lokal am Roboter vorhandenen Steuerprogrammen über eine lokale
Eingabeschnittstelle und/oder über einen Teach-In-Vorgang, bei dem der
Robotermanipulator manuell geführt werden, lädt. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern aus dem Datennetz auf den Roboter von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß erster oder zweiter Alternative zeichnet sich dadurch aus, dass ein lokal am Roboter vorhandenes
Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gestartet wird. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sowie Erläuterungen hierzu ergeben sich durch sinngemäße und analoge Übertragung der vorstehend zum
erfindungsgemäßen Roboter gemachten Ausführungen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computersystem, mit einer
Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auf der
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein digitales Speichermedium mit elektronisch aus lesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des
Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn der Programmcode auf einer
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft. Dazu kann die
Datenverarbeitungsvorrichtung als ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Computersystem ausgestaltet sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder
funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen stark schematisierten Aufbau des vorgeschlagenen Roboters, sowie
Fig. 2 einen stark schematisierten Ablaufplan des vorgeschlagenen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt einen stark schematisierten Aufbau des vorgeschlagenen Roboters, aufweisend einen Robotermanipulator 101 mit einem Effektor, wobei der
Robotermanipulator 101 zum Aufnehmen und Handhaben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit 103 gesteuert/geregelt wird, umfassend ein erstes Sensormittel 105, das dazu ausgeführt und eingerichtet ist, nach einer steuerungsprogrammgemäßen Trennung des Objekts vom Effektor ein weiterhin bestehendes Anhaften des Objekts am Effektor zu ermitteln, und bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens ein Signal S zu erzeugen, wobei die Steuerungseinheit 103 dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes
Steuerprogramm auszuführen: bei Vorliegen eines Signals S Steuern des
Robotermanipulators 101 derart, dass er zumindest eine vorgegebene Bewegung ausführt, bei der der Effektor mit dem noch anhaftenden Objekt an einen
Abstreifgegenstand 104 derart herangeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes 104 abgestreift wird. Das Sensormittel 105 weist vorliegen einen mechanischen Kontaktsensor, einen Ultraschallsensor und einen optischen Sensor auf, wobei die Sensoren im/am Robotermanipulator angeordnet sind. Dabei ist das erste Sensormittel 105 dazu ausgeführt und eingerichtet ist, ein Signal S dann zu erzeugen, wenn das erste Sensormittel 105 durch Auswertung der
entsprechenden Sensordaten ein weiteres Anhaften des freigegebenen Objekts ermittelt. Weiterhin weist der Roboter ein zweites Sensormittel 106 auf, mit dem Kollisionen des Robotermanipulators 101 mit Umgebungsobjekten ermittelt werden, wobei das zweite Sensormittel 106 dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen: sofern bei einer Bewegung des Robotermanipulators 101 nach einer steuerungsprogrammgemäßen Trennung eines Objekts vom Effektor und vor dem
Aufnehmen eines nächsten Objekts durch den Effektor eine Kollision ermittelt wird, Erzeugen eines Signals S.
Fig. 2 zeigt einen stark schematisierten Ablaufplan eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Steuerung eines Roboters, der einen Robotermanipulator 101 mit einem Effektor aufweist, wobei der Robotermanipulator 101 zum Aufnehmen und Handhaben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerungsprogramm durch eine Steuerungseinheit 103 gesteuert/geregelt wird. Das Verfahren umfasst folgende Schritte., In einem Schritt 201 erfolgt mit einem ersten Sensormittel ein Ermitteln eines nach einer steuerungsprogrammgemäßen Trennung des Objekts vom Effektor weiterhin
bestehenden Anhaftens des Objekts am Effektor. In einem weiteren Schritt 202 erfolgt bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens ein Erzeugen eines Signals S. In einem weiteren Schritt 203 steuert/regelt die die Steuerungseinheit 103 bei Vorliegen eines Signals S den Robotermanipulator 101 derart, dass er zumindest eine vorgegebene Bewegung ausführt, bei der der Effektor mit dem noch anhaftenden Objekt an einen Abstreifgegenstand 104 derart herangeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes 104 abgestreift wird.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der
Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste
101 Robotermanipulator
103 Steuerungseinheit
104 Abstreifgegenstand
105 erstes Sensormittel
106 zweites Sensormittel 201 -203 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
Roboter aufweisend einen Robotermanipulator (101 ) mit einem Effektor, wobei der Robotermanipulator (101 ) zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und durch eine Steuerungseinheit (103) gesteuert/geregelt wird, wobei die Steuerungseinheit (103) folgendes
Steuerprogramm ausführt:
- nach einem steuerungsprogrammgemäßen Freigeben des Objekts durch den
Effektor führt der Robotermanipulator (101 ) eine vorgegebene Bewegung aus, bei der der Effektor an einen Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das gegebenenfalls noch am Effektor anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird.
Roboter aufweisend einen Robotermanipulator (101 ) mit einem Effektor, wobei der Robotermanipulator (101 ) zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und gemäß einem Steuerprogramm durch eine Steuerungseinheit (103) gesteuert/geregelt wird, umfassend ein erstes
Sensormittel (105), das dazu ausgeführt und eingerichtet ist, nach einem
steuerungsprogrammgemäßen Freigeben des Objekts durch den Effektor, ein weiterhin bestehendes Anhaften des Objekts am Effektor zu ermitteln, und bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens ein Signal S zu erzeugen, wobei die Steuerungseinheit (103) dazu ausgeführt und eingerichtet ist folgendes Steuerprogramm auszuführen:
- bei Vorliegen eines Signals S Steuern des Robotermanipulators (101 ) derart, dass er eine vorgegebene Bewegung B ausführt, bei der der Effektor an einen Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
bei dem ein zweites Sensormittel (106) vorhanden ist, mit dem Kollisionen des Robotermanipulators (101 ) mit Kollisionsobjekten ermittelbar sind, wobei das zweite Sensormittel (106) folgendes Steuerprogramm ausführt: sofern bei einer Bewegung des Robotermanipulators (101 ) nach einem steuerungsprogrammgemäßen
Freigeben eines Objekts durch den Effektor eine solche Kollision ermittelt wird, Erzeugen eines Signals S1 , wobei die Steuerungseinheit (103) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, folgendes Steuerprogramm auszuführen:
- bei Vorliegen eines Signals S1 Steuern des Robotermanipulators (101 ) derart, dass er eine vorgegebene Bewegung B1 ausführt, bei der der Effektor an einen Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem der Robotermanipulator kraftgeregelt und/oder impedanz- und/oder admittanzgeregelt ist, und bei dem die Steuerungseinheit (103) folgendes
Steuerprogramm ausführt:
- sofern während des Abstreifens an dem Abstreifgegenstand (104) auf den
Roboterarm (101 ) extern einwirkende Kräfte/Momente vorgegebene Grenzwerte übersteigen, Steuern des Robotermanipulators (101 ) derart, dass er einen vorgegebenen Zustand einnimmt.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz aufweist, und der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerprogramme für die
Steuerungseinheit aus dem Datennetz zu laden.
Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerungs- und
Regelungsparameter zu Steuerprogrammen aus dem Datennetz zu laden.
Roboter einem der Ansprüche 5 bis 6,
bei der der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, dass das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und
Regelungsparametern aus dem Datennetz von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird.
Roboter nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei der die Remote-Station und/oder die manuelle Eingabeschnittstelle ein Mensch- Maschine-Interface aufweist, das zur Eingabe von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern; und/oder zur Auswahl von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern aus einer Mehrzahl von verfügbaren Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern ausgeführt und eingerichtet ist.
9. Verfahren zum Betrieb eines Roboters, der einen Robotermanipulator (101 ) mit einem Effektor aufweist, wobei der Robotermanipulator (101 ) zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und durch eine Steuerungseinheit (103) gesteuert/geregelt wird, wobei die Steuerungseinheit (103) ein Steuerprogramm mit folgenden Schritten auszuführt:
- nach einem steuerungsprogrammgemäßen Freigeben eines Objekts durch den
Effektor, Steuern des Robotermanipulators (101 ) derart, dass eine vorgegebene Bewegung ausgeführt wird, bei der der Effektor mit dem gegebenenfalls noch anhaftenden Objekt an einem Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird.
10. Verfahren zum Betrieb eines Roboters, der einen Robotermanipulator (101 ) mit einem Effektor aufweist, wobei der Robotermanipulator (101 ) zum Aufnehmen, Handhaben und Freigeben eines Objekts ausgeführt und eingerichtet ist und durch eine Steuerungseinheit (103) gesteuert/geregelt wird, wobei die Steuerungseinheit (103) ein Steuerungsprogramm mit folgenden Schritten ausführt:
- mit einem ersten Sensormittel, Ermitteln (201 ) eines nach einer
steuerungsprogrammgemäßen Freigabe des Objekts durch den Effektor weiterhin bestehenden Anhaftens des Objekts am Effektor,
- bei Vorliegen eines solchen weiterhin bestehenden Anhaftens des Objekts
Erzeugen (202) eines Signals S,
- bei Vorliegen des Signals S Steuern (203) des Robotermanipulators (101 ) derart, dass er eine vorgegebene Bewegung ausführt, bei der der Effektor mit dem noch anhaftenden Objekt an einem Abstreifgegenstand (104) derart vorbeigeführt wird, dass das anhaftende Objekt an der Oberfläche des
Abstreifgegenstandes (104) abgestreift wird.
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