EP3426444A1 - Industrial robot having at least two image acquisition devices - Google Patents

Industrial robot having at least two image acquisition devices

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Publication number
EP3426444A1
EP3426444A1 EP17707515.7A EP17707515A EP3426444A1 EP 3426444 A1 EP3426444 A1 EP 3426444A1 EP 17707515 A EP17707515 A EP 17707515A EP 3426444 A1 EP3426444 A1 EP 3426444A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
image
arm
robot controller
industrial robot
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Withdrawn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
EP17707515.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dietmar Steidl
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.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland 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 KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP3426444A1 publication Critical patent/EP3426444A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692Calibration of manipulator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1694Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • B25J9/1697Vision controlled systems
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
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    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37555Camera detects orientation, position workpiece, points of workpiece
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
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    • G05B2219/39057Hand eye calibration, eye, camera on hand, end effector
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    • G05B2219/39082Collision, real time collision avoidance
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    • G05B2219/40557Tracking a tool, compute 3-D position relative to camera
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40591At least three cameras, for tracking, general overview and underview

Definitions

  • the invention relates to an industrial robot comprising a robot arm having a plurality of links which are connected by joints, and having a robot controller, which is configured to adjust the members of the robot arm in accordance with a Ro ⁇ boterprogramms automatically or in a manual drive mode ge ⁇ against each other.
  • a robot which has a device attached to the robot arm or integrated in the robot arm for taking an image of an image projected on the surface of the object, wherein a data processing device is adapted to analyze an image data set, associated with an image taken with the apparatus for capturing the image from the image projected on the surface of the object.
  • the recording takes place by means of a camera attached to the robot arm or integrated in the robot arm, wherein the projected image represent virtual input means.
  • the object of the invention is to provide an industrial robot which can be reliably operated by means of cost-effective and / or simple sensor devices in a secure manner.
  • an industrial ⁇ robot comprising a robot arm having a plurality of links which are connected by joints, and including a Robo ⁇ ters control, which is designed to adjust the members of the robot arm in accordance with a robot program automatically or in a manual drive mode against each other wherein Wenig ⁇ least one of the plurality of members includes at least two Bilderfas ⁇ sungs wornen, each of which image capture device with respect to their spatial position and orientation with respect to the member to which the image sensing ⁇ device is attached, is calibrated.
  • Industrial robots are working machines that can be equipped with tools for the automatic handling and / or machining of objects, such as workpieces, and that are programmable by means of their joints in a plurality of axes of movement, for example with regard to orientation, position and workflow, in order to handle the tool.
  • the industrial robot comprises the robot arm and a programmable robot controller (control device) which controls or regulates the movements of the industrial robot during operation, by one or more automatically or manually adjustable joints (robot axes) are moved by particular electric drives or motors, and the Robot controller controls the drives according to a robot program automatically or in a manual drive mode or controls.
  • the robot control thus serves to move the Glie ⁇ the robot arm by driving drives of the robot arm.
  • the drives in turn move the axes, ie the joints of the robot arm.
  • two adjacent links of the robot arm can be connected to each other adjustable by a single joint, which represents the respective axis, which is moved by an associated ⁇ drive.
  • Robotic arms may include, among other things, a frame and a relative to the frame by means of a joint rotatably mounted Karus ⁇ sell include, on which a rocker is pivotally mounted by means of another joint.
  • an arm jib can be pivotally mounted on the rocker by means of a further joint.
  • the arm boom carries one Robot hand, wherein the extent of the cantilever arm and / or the Ro ⁇ boterhand may have more additional joints.
  • One, several or all joints of the robot arm can be designed as Drehge ⁇ joints.
  • the connected via a plurality of joints having links Ro ⁇ boterarm may be configured as an articulated robot having a plurality of serially arranged one after the limbs and joints, in particular the robot arm may be designed as a six-axis articulated robot.
  • One, several or all joints of the articulated robot can be designed as a rotary joints is ⁇ .
  • the robot controller may be configured to the members of the robot arm in accordance with the robot program automatically or in a manual drive mode against one another in a predetermined positioning of the adjustable joints to verstel ⁇ len, wherein the at least two image acquisition devices in terms of their spatial position and orientation with respect to the member on which the image capturing means are fixed, at least in one of the positioning accuracy of the joints corresponding accuracy are measured.
  • a positioning accuracy of the adjustable joints in this context is understood in particular to be a measure of exactly how a desired, in particular programmed setpoint position and / or desired orientation of a particular reference point of the robot arm, for example ⁇ a tool reference point, which also as TCP is called ⁇ net, can actually be achieved or achieved.
  • a desired, in particular programmed setpoint position and / or desired orientation of a particular reference point of the robot arm for example ⁇ a tool reference point, which also as TCP is called ⁇ net
  • TCP is called ⁇ net
  • the joints comes to stand in an actual pose and there has an actual position and a Istorientie ⁇ tion in space, which may differ from the desired target position and target orientation.
  • the maximum position or position deviation of this actual position and actual orientation of the desired position and desired orientation provides the degree of positioning accuracy.
  • the image capture device is generally formed an image from the surroundings, for example from the working space of the industrial robot or a shelter of Industriero ⁇ boters to detect. By means of the image capture device, the image is captured, forwarded and / or stored in the form of image information.
  • the image capture device can for this purpose have at least one image sensor.
  • the image capture device may in particular be a digital camera.
  • the image capture device may include a camera chip with an associated optical lens. Such camera chips as such are generally known and are used, for example, in mobile telephones, in particular in smartphones.
  • a calibration of the image capture device means that the image capture device is rigidly attached to the associated member of the robot arm and then determines the exact position and orientation of the image capture device relative to the associated member to which the image capture device is attached, in particular measured and stored. Such a measurement takes place at least in a positioning accuracy of the joints corresponding accuracy. This means that the relative position and position of the image capture device on the associated member is measured and stored at least as accurately as the industrial robot position its robot arm, ie can take his pose or the pose of a tool reference point.
  • At least one of the plurality of members includes at least two image acquisition devices, each of which paintings- detecting means with regard to their spatial position and orientation with respect to the member on which the Bilderfas ⁇ sungs stimulate is fixed, at least in one of the Po ⁇ positioning accuracy of the joints corresponding accuracy is calibrated,
  • the actual spatial position and orientation of the relevant image acquisition device can be determined solely from the known joint positions of the robot arm. If the position and orientation of the image acquisition device with respect to the associated link is known, the position and orientation of the image acquisition device in space can be determined in the space due to the position and orientation of the respective link in space known by the joint positions of the robotic arm, namely in one of the positioning accuracy of the joints ent ⁇ speaking accuracy.
  • Each member is provided with image capturing means equipped kitchens ⁇ tet may have two or more image capturing means. These multiple image sensing devices of a single member may be attached to the member so that they can each detect different spatial sectors.
  • Image capture devices can not only be attached to a single member of the robot arm, but it can have two or more members of the robot arm, in particular all members of the robot arm each have two or more image ⁇ superviseds raiseden.
  • the plurality of image acquisition devices such as cameras, should be integrated directly into the robot structure at strategically important locations and thus one User or application developer or robot programmer. The cameras are already measured or adjusted on the robot, so that the user can use them directly, ie without further measurement.
  • at least two camera chips of different points from the same object such as a workpiece or the tool of the industrial robot to detect, are then realized in particularstagefunktio ⁇ NEN means of the image acquisition devices.
  • the placement of the image capture devices may preferably be close to the last, ie distal, axis in order to benefit from the degrees of freedom of the axes located in the kinematic chain of the camera with respect to the possible movements of the cameras.
  • the image capture devices should be located far enough away from a tool or the flange of the robotic arm so as not to be obscured by the tool on the flange.
  • An accommodation on the robot hand for example, a six-axis kick robot may be appropriate.
  • the FEH ⁇ lumbar degrees of freedom for example the last one or two axes can be compensated for.
  • an application program can also allow the development of own applications using the image information obtained by the image acquisition devices. Possible applications for application programs can be at ⁇ play as:
  • the member may include a member housing surface defining the outer shape of the member and an inwardly extending receiving space extending from the member housing surface within which the image sensing device is fully received.
  • the link housing surface may be the outer jacket wall of a particularly hollow structural component, which forms the respective member of the robot arm.
  • the structural component can be designed, in particular, for transmitting all forces and moments necessary for carrying the robot arm itself and for carrying and / or moving it from the robot arm tool to be handled. Also, reaction forces and reaction moments, which occur through a combination of tool and workpiece are derived here via the respective structural component.
  • the receiving space can be formed by a recess or an opening in the particular hollow structural component.
  • a separate receiving space may be provided. In the receiving space, the respective image capture device is attached.
  • the image capture device can be screwed, ange ⁇ clamped or glued to the member within the receiving space.
  • the image capture device may include an entrance window through which light rays enter the image capture device from outside to capture an image of the environment of the industrial robot within the image capture device, the entrance window having a window surface flush with the link shell surface of the link on which the Image capture device is attached, terminates or back ⁇ offset relative to the link housing surface.
  • the entrance window can be formed for example by an optical lens of the image capture device.
  • the entrance window may also be a light-permeable protective cover which covers the image acquisition device, in particular its optical lens.
  • An outer surface of the entrance window can bün ⁇ dig flush with the housing member surface, or back with respect to the member ⁇ housing surface.
  • the limb may comprise at least three image acquisition devices arranged distributed over a circumference of the limb.
  • the environment can be detected optically over an angle of at least 360 degrees completely over the circumference of the limb, without the limb having the image acquisition device only having to be adjusted.
  • the robot arm may be designed as an articulated robot, in which the plurality of links in a kinematic
  • a proximal end member of the links forms a base frame, which is designed for fastening the articulated robot to a foundation
  • a distal end member of the links forms a hand flange which is configured for attachment of a tool to be handled by the articulated robot
  • the Bilder chargedseinrichtun ⁇ gene are located on a member which is immediately upstream in the kinematic chain to the distal end member.
  • the image capturing means are arranged on a member which is immediately upstream in the kinematic chain to the distal end member, all the image capturing means proximal upstream joints can be used in the ki ⁇ nematic chain in order, by adjusting the joints, the positions and the orientations of the image capturing means in To align space. So can the Image capture devices occupy the largest number of different poses in the room.
  • the image capture device may have an image sensor connected to the robot controller, such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller and the robot controller has a processing device that is configured to determine the joint position values currently acquired by the image sensor at a particular time of acquisition of image information To detect members of the robot arm and assign these joint position values of the members of the robot arm to the image information. Accordingly, the processing device can store the image information acquired by the image acquisition devices and assign each of them the currently assumed joint position values of the limbs of the robot arm. For this purpose, the processing device can use the momentarily assumed joint position values at the time of creation of the
  • the stored joint position values allow the image information to be assigned to an individual view.
  • image information and related joint position values can be miteinan ⁇ was compared and evaluated.
  • the image capture device may have an image sensor connected to the robot controller such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller and the robot controller has processing means configured to pick up the image currently occupied by the image sensor at a particular time
  • To determine joint position values of the limbs of the robot arm to determine from the joint position values of the limbs of the robot arm the position and orientation of the image acquisition device with respect to the working space of the industrial robot and to associate this position and orientation of the image acquisition device in the working space with the associated image information.
  • the robot controller or the processing device may be configured to execute a safety-related function of the industrial robot on the basis of image information obtained from the image capture devices and based on spatial locations of the image capture devices associated with the image information.
  • the processing device may optionally be part of the robot controller or be designed as a separate processing device separate from the robot controller.
  • the processing device may be partially or completely implemented as hardware and / or software.
  • the image acquisition devices in particular cameras, integrated into the robot structure for security functions, basically at least two cameras are to be used which have at least one overlapping region.
  • safety-related functions are possible in principle, since the Object, for example, a reference marker, is detected by two independent image capture devices or cameras that record the object under different viewing angles.
  • markers can be any clearly identifiable pattern or object. However, to ensure high availability, the pattern should include redundancy that allows troubleshooting.
  • 2D codes such as QR codes, are available for this purpose. Also colored codes are possible.
  • the robot controller or the processing device can be configured in a first embodiment to move the robot arm into an arm position, in which at least one of the image capture devices detects a separate from the robot arm in a previously known, stored position and orientation in space optical marker and from this optical marker Generates image data, and based on an evaluation of the generated image data and the previously known, stored position and orientation of the optical marker, a current joint position eins ⁇ least one of the joints of the robot arm is calculated.
  • a is from from within the Ar ⁇ beits Schemes mounted reference marker in a two-channel time detection range of the cameras.
  • the position of the marker is of two cameras he failsafe ⁇ known. Since the position of the camera on the robot is known, it can be determined by using the securely configured position of the marker the position of the robot up to the axis of the attached cameras are verified. Should additionally also the Po ⁇ sition of the remaining axis can be verified, so can the tool reference point (TCP) is also a marker, in particular be attached with a different identifier, which is moved into the field of view of the cameras.
  • TCP tool reference point
  • the robot controller or the processing means may be formed in an alternative or supplementary second embodiment, to move the robot arm in a Armstel- lung in which optically detects at least one of the Bilderfas ⁇ sungs foundeden a gehandhabtes by the robot tool and generated by this tool image data and the robot controller or the processing ⁇ device sent for further evaluation. If, for example, a robot is to be used to safely monitor the work spaces for a robot, for example with a tool changer, then the problem arises that it must also be prevented that the tool received violates the work space. However, this is only possible with a tool changer, if you have a secure detection of the tool.
  • the tool analogous to a marker on the flange of the robot arm or it may be so placed ⁇ introduced more markers that it is attached to the flange tool with the expected tool is compared and thus the geometry of the tool can be taken into account. Several markers can ensure that the tool is detected regardless of the position of the flange of the robot arm. If a wrong or missing tool is detected, the robot can be stopped, in particular safety-switched off.
  • the robot controller or the processing means may be formed in an alternative or supplementary third embodiment, to move the robot arm in a Armstel ⁇ lung, in which at least sungs wornen one of Bilderfas- an optically detected by the robot arm workpiece to be processed and generated from this workpiece image data and transmitted to the robot controller or the processing ⁇ device for further evaluation.
  • the workpiece can also be safely detected, provided that a marker is in the
  • Field of view of the camera attach or the workpiece sel ⁇ ber can be identified by the camera. If geometrically different workpieces can be processed by the robot, this can also be used to monitor a violation of the work space by the workpiece.
  • the robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary fourth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices at least partially or completely optically detects the working space of the industrial robot and generates image data from this work space transmitted to the robot controller or the processing device for further evaluation. If you want to program working areas in which the robot is allowed to stand on a robot system, or protective areas into which the robot is not allowed to enter, this can be done by an optical teach-in. With an object on which one or more markers are applied, it shows the first robot having a corner of a Härau ⁇ mes or a shelter. Subsequently, one shows the Ro ⁇ boter a second, opposite corner of the working space or the shelter.
  • the robot system can detect the position and the angle of the markers both times by means of the image capture devices and thus adjust the work space or the shelter.
  • convex or concave structures may be suitable for teaching.
  • the robot system recognizes the area defined by the touch-up virtual objects, and therefore at least knows their funda ⁇ constricting geometric shape.
  • the robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary fifth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image capture devices at least partially or completely optically captures a shelter separate from the workspace of the industrial robot and from this shelter Image ⁇ data generated and transmitted to the robot controller or the processing device for further evaluation.
  • the image capture devices can also recognize a human hand gesture, for example. As long as the hand is held in this position, the consent is considered granted. Disappears hand out of the field of view of the image acquisition devices, particularly cameras, or changed the hand signal, it will invalidate the Zustim ⁇ determination.
  • a special glove with applied markers can be used.
  • other hand gestures or gestures, including with the second hand may of course be used to serve other safety or non-safety functions of the robot, such as start button, jog mode, or direct whilsan ⁇ gifts for movements.
  • start button jog mode
  • travelers may instruct the robot to slowly drive to the left.
  • the travel speed can also be adjusted depending on the position of the hand.
  • the robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary sixth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image capture devices optically detects a person or an identification device associated with a particular person and generates image data therefrom and the image data from the robot controller or processor is compared with stored identification features.
  • FIG. 1 is a perspective view of an industrial robot having a robot arm, a robot controller, and a plurality of image capturing devices,
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view in the axial direction on an arrangement of eight image acquisition devices of an exemplary member of the robot arm
  • FIG. 3 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of four image sensing devices of an exemplary member of the robot arm,
  • FIG. 4 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of two image sensing devices of an exemplary member of the robot arm
  • FIG. 5 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of an image sensing device of an exemplary member of the robot arm
  • FIG. 6 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of two image sensing devices of an exemplary member of the robot arm with an overlap region
  • Fig. 9 is a schematic representation of a robot arm with
  • Image capturing devices that capture a reference mark
  • Image capture devices that detect a body having three orthogonally arranged reference marks to detect a first boundary of a shelter
  • Fig. 11 is a schematic representation of the robot arm with
  • Image detection devices which detect the body with three orthogonally arranged reference marks in order to detect a second boundary of the protection space.
  • FIG. 1 shows a robot 1 having a robot arm 2 and a robot controller 13.
  • the robot arm 2 comprises a plurality of links 12 arranged one after the other and connected by joints 11.
  • the links 12 are, in particular, a frame 3 and a carousel rotatably mounted relative to the frame 3 about a vertically extending axis AI 4.
  • Further members of the robot arm 2 are in the case of vorlie ⁇ ing embodiment, a rocker arm 5, a boom 6 and a preferably multi-axis robot hand 7 with a designed as a flange 8 fastening device 15 for attaching an end effector, not shown, ie tool.
  • the rocker 5 is pivotally mounted at the lower end, for example on a swing bearing head not shown on the carousel 4 about a preferably horizontal axis of rotation A2.
  • the arm extension 6 is pivotably mounted about a likewise preferably horizontal axis A3.
  • this carries the robot hand 7 with its preferably three axes of rotation A4, A5, A6.
  • the arm extension 6 has a first housing component 9 mounted pivotably on the rocker 5. On the first housing part 9, a second housing part 10 of the arm extension 6 is rotatably mounted about the axis A4.
  • the robot 1 has a robot controller 13 and a robot arm 2 with a plurality of joints 11 connected by links 12, which are automated by drive motors of the robot 1 which are coupled to the joints 11 in accordance with a robot program executed by the robot controller 13 or in one Manual drive operation of the robot 1 are drive-controlled ⁇ ert to change the configuration of the robot arm 2, wherein, for example, of the members 12 of an intermediate member 12.3, the articulated via a first pivot 11.1 with a in the kinematic chain of the robot arm 2 the intermediate member 12.3 upstream first member 12.1 is rotatably connected and which is rotatably connected via a second pivot 11.2 with a in the kinematic chain of the robot arm 2 the intermediate member 12.3 downstream second member 12.2, wherein the axis of rotation of the first pivot joint 11.1 (HAI) orthogonal to the axis of rotation of the second Swivel joint 11.2 (HA2) is aligned.
  • HAI first pivot joint 11.1
  • Fig. 1 accordingly shows an industrial robot 1 comprising a robot arm 2 with a plurality of members 12, the over Joints 11 are connected, and having a robot ⁇ control 13, which is designed to adjust the members 12 of Robo ⁇ terarms 2 according to a robot program automatically or in a hand-held operation against each other and in particular in a predetermined positioning accuracy of the adjustable joints 11, wherein at least one of the plurality of links 12 has at least two image capture devices K1, K2 and / or K3, K4, each of which image capture device K1, K2 and / or K3, K4 with respect to their spatial position and orientation with respect to the link 12 at which the image capture device K1, K2 and / or K3, K4, is calibrated, in particular at least in one of the positioning accuracy of the joints 11 corresponding accuracy is measured.
  • the exemplary member 12.1 has a member housing surface 20 defining the outer shape of the member 12.1 and an inwardly extending receiving space extending from the member housing surface 20 within which the image sensing devices K1, K2 are fully received
  • the image capturing means Kl, K2 have, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, each of an entrance window 19, may occur, for example, in the image detection means Kl via the light beams from the outside, an image of the environment of the industrial robot 1 within the Bilderfas ⁇ sungs owned Kl, wherein the entrance window 19 has a window surface 19a, which, as shown in Fig. 7, flush with the member housing surface 20 of the member 12.1, on which the image detecting device Kl is attached, closes.
  • the element 12. 1 has eight sections distributed over a circumference of the element 12. 1. ordered image capture devices Kl to K8.
  • FIGS. 3 and 4 show that, outside a certain minimum distance (outer circle 21), complete coverage already exists with four image capture devices K1, K2, K3 and K4.
  • the additional four image capture devices K2, K4, K6 and K8 according to FIG. 2 is a Doppelabde ⁇ ckung each point is achieved in an overlap region 23, so that security requirements secure technology can be met. If one only requires a certain angle range with double coverage, for example in order to detect an adjustment reference marker, then the four image acquisition devices K1, K2, K3 and K4 are sufficient, since they also already have sufficient overlap.
  • the member 12.1 only four over a circumference of the member
  • the member 12.1 has two image detection devices K1 and K2 distributed over a circumference of the member 12.1.
  • a further image acquisition device K2 can be arranged at least, but not shown in detail are.
  • FIGS. 4 and 5 a cover at the top is dispensed with.
  • the number of at least necessary image capture devices K1 and K2 can be reduced to two.
  • FIG. 6 it is indicated as already two Bilderfas ⁇ sungs adopteden Kl and form a common overlapping area 23 K2, in the optical because of the redundant detection means of the two Bilder chargedsein- directions Kl and K2, a monitoring secure technology can be performed.
  • FIGS. 7 and Fig. 8 of the representative image capture device class associated with an entrance window 19 may enter from the outside into the image detection means Kl via the light rays to capture an image of the area of the industrial robot 1 within the images ⁇ capture device Kl.
  • the entrance window 19 has, in the variant according to FIG. 7 is a window surface 19a on which 12 or the hand member 7 on which the image capture device ⁇ Kl is flush with a housing member 20 of the surface member attached completes.
  • the entrance window 19 has, in the variant according to FIG. 8 to a window surface 19a, which is to-back offset from the Gliedge ⁇ koruseober Structure 20 of the member 12 and the hand member 7.
  • the entrance window 19 can be formed, for example, by an optical lens of the image capture device K1.
  • the entrance window 19 may also be a translucent protective cover which covers the image capturing device K1, in particular its optical lens.
  • the robot arm 2 according to Fig. 1 and Fig. 9 through Fig. 11 as an articulated robot 2a is formed, wherein the plurality of members 12 arranged successively in a kinematic chain and in each case two adjacent links 12 by each ⁇ wells one of the joints 11 against each other adjustable connectedness are, wherein a proximal end member of the limbs Gl 12 forms a base frame, which is designed to fasten the Knickarmro ⁇ boters 2a to a foundation, and a dista ⁇ les end member G7 of the members 12 forms a hand flange, for attaching one of the articulated robot 2a to be manipulated tool, and thessen chargedseinrichtun ⁇ gen Kl, K2 are arranged on a member G6, which is in the ki ⁇ nematic chain the distal end member G7 immediately upstream.
  • the image capture device K1, K2 may have an image sensor connected to the robot controller 13, such that image information acquired by the image sensor is transmitted to the robot controller 13 and the robot controller 13 has a processing device 16 (FIG capture time of ⁇ He abstract image information by the image sensor currently occupied joint position values of the links 12 of the Robo ⁇ terarms 2 and NEN zuzuord- the image information this joint position values of the links 12 of the robot arm. 2
  • the image capture device K1, K2 may have an image sensor connected to the robot controller 13, such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller 13 and the robot controller 13 has a processing device 16 which is configured to detect at a particular time from the joint position values of the links 12 of the robot arm 2 to determine the position and orientation of the image capture device K1, K2 with respect to the working space of the industrial robot, and to determine this position and orientation. tion of the image acquisition device K1, K2 in the work space to the associated image information.
  • the robot controller 13 or the processing device 16 can be designed to perform a safety-related function of the industrial robot on the basis of image information obtained from the image capture devices K1, K2 and based on spatial positions of the image capture devices K1, K2 associated with the image information , As shown in FIG. 9, the robot controller 13 or the processing device 16 may be configured to move the robot arm 2 to an arm position, in which at least one of the image capture devices K1, K2 is located in a previously known stored position and orientation in the robot arm 2 Room arranged optical
  • Marker 24 detected and generated by this optical marker 24 image data, and based on an evaluation of the generated ⁇ image data and the previously known, stored position and orientation of the optical marker 24 a momentary hinge position at least one of the joints of the robot arm 2 is calculated.
  • the robot controller 13 or the processing device 16 can be configured to move the robot arm 2 into an arm position in which at least one of the image acquisition devices K1, K2 optically detects a tool handled by the robot arm 2 and generates image data from this tool and to the robot controller 13 or transmits the proces ⁇ processing device 16 for further evaluation.
  • the robot controller 13 or the processing device 16 can be configured to move the robot arm 2 into an arm position in which at least one of the image acquisition devices devices Kl, K2, a workpiece to be processed by the robot arm 2 optically detected and generated image data from this workpiece and transmitted to the robot controller 13 or the processing device 16 for further evaluation.
  • the robot controller can be designed 13 or the processing means 16 to move the robot arm 2 in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices Kl, K2 the working space 17 of the industrial robot 1 at least partially stabilized or fully optically recorded and generated from this Ar ⁇ beitsraum 17 image data and transmitted to the robot controller 13 or the processing device 16 for further evaluation.
  • the Robotersteue ⁇ tion may be formed 13 or the processing means 16 to move the robot arm 2 in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices Kl, K2 a 1 from the working chamber 17 of the industrial robot Separate shelter 18 at least partially or fully ⁇ constantly optically detected by means of a reference ⁇ mark cube 25 with three orthogonal marks, which define two diagonally opposite corners of the shelter 18 defi ⁇ , and generated by this shelter 18 image data and the robot controller 13 or the Processing device 16 transmitted for further evaluation.
  • the robot controller 13 or the processing means 16 is formed, the robot arm 2 to move in at least one arm ⁇ tellung in which at least capturing means one of the paintings- Kl, K2 a person or an identification device which is associated with a particular person, detected optically and therefrom Image data are generated and the image data from the robot controller 13 or the processing device 16 are compared with stored identification features.

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Abstract

The invention relates to an industrial robot (1) comprising a robot arm (2) with a plurality of members (12), which are connected via articulations (11), and a robot controller (13) which is designed to adjust the members (12) of the robot arm (2) with respect to one another automatically or in a hand-held operation according to a robot program, wherein at least one of the plurality of members (12) has at least two image acquisition devices (K1, K2), wherein each image acquisition device (K1, K2) is calibrated with respect to its spatial position and orientation in relation to the member (12), to which the image acquisition device (K1, K2) is attached.

Description

Industrieroboter mit mindestens zwei Bilderfassungseinrichtungen Industrial robot with at least two image capture devices
Die Erfindung betrifft einen Industrieroboter aufweisend einen Roboterarm mit mehreren Gliedern, die über Gelenke verbunden sind, sowie aufweisend eine Robotersteuerung, die ausgebildet ist, die Glieder des Roboterarms gemäß eines Ro¬ boterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb ge¬ geneinander zu verstellen. The invention relates to an industrial robot comprising a robot arm having a plurality of links which are connected by joints, and having a robot controller, which is configured to adjust the members of the robot arm in accordance with a Ro ¬ boterprogramms automatically or in a manual drive mode ge ¬ against each other.
Aus der DE 10 2007 055 204 AI ist ein Roboter bekannt, der eine am Roboterarm befestigte oder in den Roboterarm integrierte Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes von einem auf der Oberfläche des Objekts projizierten Bild aufweist, wobei eine Datenverarbeitungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Bilddatensatz zu analysieren, der einem mit der Vorrichtung zum Aufnehmen des Bildes aufgenommenen Bild vom auf der Oberfläche des Objekts projizierten Bild zugeordnet ist. Das Aufnehmen erfolgt mittels einer am Roboterarm befestigten oder in den Roboterarm integrierten Kamera, wobei das projizierte Bild virtuelle Eingabemittel darstellen. From DE 10 2007 055 204 AI a robot is known, which has a device attached to the robot arm or integrated in the robot arm for taking an image of an image projected on the surface of the object, wherein a data processing device is adapted to analyze an image data set, associated with an image taken with the apparatus for capturing the image from the image projected on the surface of the object. The recording takes place by means of a camera attached to the robot arm or integrated in the robot arm, wherein the projected image represent virtual input means.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Industrieroboter zu schaffen, der mittels kostengünstiger und/oder einfacher Sensorvorrichtungen in sichere Weise zuverlässig betrieben werden kann. The object of the invention is to provide an industrial robot which can be reliably operated by means of cost-effective and / or simple sensor devices in a secure manner.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Industrie¬ roboter aufweisend einen Roboterarm mit mehreren Gliedern, die über Gelenke verbunden sind, sowie aufweisend eine Robo¬ tersteuerung, die ausgebildet ist, die Glieder des Roboterarms gemäß eines Roboterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb gegeneinander zu verstellen, wobei wenigs¬ tens eines der mehreren Glieder mindestens zwei Bilderfas¬ sungseinrichtungen aufweist, von denen jede Bilderfassungs- einrichtung hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds, an dem die Bilderfassungs¬ einrichtung befestigt ist, eingemessen ist. The object of the invention is achieved by an industrial ¬ robot comprising a robot arm having a plurality of links which are connected by joints, and including a Robo ¬ ters control, which is designed to adjust the members of the robot arm in accordance with a robot program automatically or in a manual drive mode against each other wherein Wenig ¬ least one of the plurality of members includes at least two Bilderfas ¬ sungseinrichtungen, each of which image capture device with respect to their spatial position and orientation with respect to the member to which the image sensing ¬ device is attached, is calibrated.
Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automati- sehen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten, wie beispielsweise Werkstücken, mit Werkzeugen ausgerüstet sein können und mittels ihrer Gelenke in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind, um das Werkzeug handzuha- ben. Industrial robots are working machines that can be equipped with tools for the automatic handling and / or machining of objects, such as workpieces, and that are programmable by means of their joints in a plurality of axes of movement, for example with regard to orientation, position and workflow, in order to handle the tool.
Der Industrieroboter weist den Roboterarm und eine programmierbare Robotersteuerung (Steuervorrichtung) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Industrieroboters steuert oder regelt, indem ein oder mehrere automatisch oder manuell verstellbare Gelenke (Roboterachsen) durch insbesondere elektrische Antriebe oder Motoren bewegt werden, und indem die Robotersteuerung die Antriebe gemäß eines Roboterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb steuert oder regelt. Die Robotersteuerung dient also dazu, die Glie¬ der des Roboterarms durch Ansteuern von Antrieben des Roboterarms zu bewegen. Die Antriebe ihrerseits bewegen dabei die Achsen, d.h. die Gelenke des Roboterarms. Jeweils zwei benachbarte Glieder des Roboterarms können dabei durch ein einzelnes Gelenk gegeneinander verstellbar verbunden sein, welches die jeweilige Achse darstellt, die von einem zuge¬ ordneten Antrieb bewegt wird. The industrial robot comprises the robot arm and a programmable robot controller (control device) which controls or regulates the movements of the industrial robot during operation, by one or more automatically or manually adjustable joints (robot axes) are moved by particular electric drives or motors, and the Robot controller controls the drives according to a robot program automatically or in a manual drive mode or controls. The robot control thus serves to move the Glie ¬ the robot arm by driving drives of the robot arm. The drives in turn move the axes, ie the joints of the robot arm. In each case two adjacent links of the robot arm can be connected to each other adjustable by a single joint, which represents the respective axis, which is moved by an associated ¬ drive.
Roboterarme können unter anderem ein Gestell und ein relativ zum Gestell mittels eines Gelenks drehbar gelagertes Karus¬ sell umfassen, an dem eine Schwinge mittels eines anderen Gelenks schwenkbar gelagert ist. An der Schwinge kann dabei ihrerseits ein Armausleger mittels eines weiteren Gelenks schwenkbar gelagert sein. Der Armausleger trägt dabei eine Roboterhand, wobei insoweit der Armausleger und/oder die Ro¬ boterhand mehrere weitere Gelenke aufweisen können. Eines, mehrere oder alle Gelenke des Roboterarms können als Drehge¬ lenke ausgebildet sein. Der über mehrere Gelenke verbundene Glieder aufweisende Ro¬ boterarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedern und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der Roboterarm als ein Sechsachs- Knickarmroboter ausgebildet sein. Eines, mehrere oder alle Gelenke des Knickarmroboters können als Drehgelenke ausge¬ bildet sein. Robotic arms may include, among other things, a frame and a relative to the frame by means of a joint rotatably mounted Karus ¬ sell include, on which a rocker is pivotally mounted by means of another joint. In turn, an arm jib can be pivotally mounted on the rocker by means of a further joint. The arm boom carries one Robot hand, wherein the extent of the cantilever arm and / or the Ro ¬ boterhand may have more additional joints. One, several or all joints of the robot arm can be designed as Drehge ¬ joints. The connected via a plurality of joints having links Ro ¬ boterarm may be configured as an articulated robot having a plurality of serially arranged one after the limbs and joints, in particular the robot arm may be designed as a six-axis articulated robot. One, several or all joints of the articulated robot can be designed as a rotary joints is ¬.
Die Robotersteuerung kann ausgebildet sein, die Glieder des Roboterarms gemäß des Roboterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb gegeneinander in einer vorbestimmten Positioniergenauigkeit der verstellbaren Gelenke zu verstel¬ len, wobei die mindestens zwei Bilderfassungseinrichtungen hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds, an dem die Bilderfassungseinrichtungen befestigt sind, mindestens in einer der Positioniergenauig- keit der Gelenke entsprechenden Genauigkeit eingemessen sind . The robot controller may be configured to the members of the robot arm in accordance with the robot program automatically or in a manual drive mode against one another in a predetermined positioning of the adjustable joints to verstel ¬ len, wherein the at least two image acquisition devices in terms of their spatial position and orientation with respect to the member on which the image capturing means are fixed, at least in one of the positioning accuracy of the joints corresponding accuracy are measured.
Unter einer Positioniergenauigkeit der verstellbaren Gelenke wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass es sich um ein Maß handelt, wie genau eine gewünschte, insbe- sondere programmierte Sollposition und/oder Sollorientierung eines bestimmten Bezugspunktes des Roboterarms, beispiels¬ weise eines Werkzeugbezugspunktes, der auch als TCP bezeich¬ net wird, tatsächlich erreicht werden kann oder erreicht wird. Wird beispielsweise eine programmierte Sollposition und/oder Sollorientierung eines Werkzeugbezugspunktes ange¬ fahren, indem die Gelenke, d.h. die Achsen des Roboterarms durch die Robotersteuerung entsprechend eingestellt werden, kommt der Werkzeugbezugspunkt in einer tatsächlichen Pose zu stehen und weist dort eine Istposition und eine Istorientie¬ rung im Raum auf, die von der gewünschten Sollposition und Sollorientierung abweichen kann. Die maximale Positions- o- der Lageabweichung dieser Istposition und Istorientierung von der Sollposition und Sollorientierung stellt das Maß der Positioniergenauigkeit bereit. A positioning accuracy of the adjustable joints in this context is understood in particular to be a measure of exactly how a desired, in particular programmed setpoint position and / or desired orientation of a particular reference point of the robot arm, for example ¬ a tool reference point, which also as TCP is called ¬ net, can actually be achieved or achieved. For example, when a programmed target position and / or target orientation of a tool reference point being ¬ drive by that the axes of the robot are adjusted accordingly by the robot controller, the joints, The tool reference point comes to stand in an actual pose and there has an actual position and a Istorientie ¬ tion in space, which may differ from the desired target position and target orientation. The maximum position or position deviation of this actual position and actual orientation of the desired position and desired orientation provides the degree of positioning accuracy.
Die Bilderfassungseinrichtung ist generell ausgebildet ein Bild aus der Umgebung, beispielsweise von dem Arbeitsraum des Industrieroboters oder einem Schutzraum des Industriero¬ boters, zu erfassen. Mittels der Bilderfassungseinrichtung wird das Bild in Form von Bildinformationen erfasst, weitergeleitet und/oder gespeichert. Die Bilderfassungseinrichtung kann dazu wenigstens einen Bildsensor aufweisen. Die Bilderfassungseinrichtung kann insbesondere eine Digitalkamera sein. Die Bilderfassungseinrichtung kann einen Kamerachip mit einer zugeordneten optischen Linse aufweisen. Derartige Kamerachips als solche sind allgemein bekannt und werden beispielsweise in Mobiltelefonen, insbesondere in Smartpho- nes verwendet. The image capture device is generally formed an image from the surroundings, for example from the working space of the industrial robot or a shelter of Industriero ¬ boters to detect. By means of the image capture device, the image is captured, forwarded and / or stored in the form of image information. The image capture device can for this purpose have at least one image sensor. The image capture device may in particular be a digital camera. The image capture device may include a camera chip with an associated optical lens. Such camera chips as such are generally known and are used, for example, in mobile telephones, in particular in smartphones.
Ein Einmessen der Bilderfassungseinrichtung bedeutet, dass die Bilderfassungseinrichtung an dem zugehörigen Glied des Roboterarms starr befestigt wird und anschließend die exakte Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung re- lativ zum zugehörigen Glied, an dem die Bilderfassungseinrichtung befestigt ist, bestimmt, insbesondere gemessen und gespeichert wird. Ein derartiges Einmessen erfolgt dabei mindestens in einer der Positioniergenauigkeit der Gelenke entsprechenden Genauigkeit. Dies bedeutet, dass die relative Position und Lage der Bilderfassungseinrichtung am zugehörigen Glied mindestens so genau gemessen und gespeichert wird, wie der Industrieroboter seinen Roboterarm positionieren, d.h. dessen Pose oder die Pose eines Werkzeugbezugspunktes einnehmen kann. A calibration of the image capture device means that the image capture device is rigidly attached to the associated member of the robot arm and then determines the exact position and orientation of the image capture device relative to the associated member to which the image capture device is attached, in particular measured and stored. Such a measurement takes place at least in a positioning accuracy of the joints corresponding accuracy. This means that the relative position and position of the image capture device on the associated member is measured and stored at least as accurately as the industrial robot position its robot arm, ie can take his pose or the pose of a tool reference point.
Indem wenigstens eines der mehreren Glieder mindestens zwei Bilderfassungseinrichtungen aufweist, von denen jede Bilder- fassungseinrichtung hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds, an dem die Bilderfas¬ sungseinrichtung befestigt ist, mindestens in einer der Po¬ sitioniergenauigkeit der Gelenke entsprechenden Genauigkeit eingemessen ist, kann die tatsächliche räumliche Position und Orientierung der betreffenden Bilderfassungseinrichtung alleine aus den bekannten Gelenkstellungen des Roboterarms bestimmt werden. Ist nämlich die Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung bezüglich des zugeordneten Glieds bekannt, kann aufgrund der durch die Gelenkstellungen des Roboterarms bekannten Position und Orientierung des betreffenden Gliedes im Raum, die Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung im Raum bestimmt werden und zwar in einer der Positioniergenauigkeit der Gelenke ent¬ sprechenden Genauigkeit. Jedes Glied, das mit Bilderfassungseinrichtungen ausgestat¬ tet ist, kann zwei oder mehr Bilderfassungseinrichtungen aufweisen. Diese mehreren Bilderfassungseinrichtungen eines einzelnen Glieds können derart am Glied befestigt sein, dass sie jeweils unterschiedliche Raumsektoren erfassen können. Bilderfassungseinrichtungen können nicht nur an einem einzigen Glied des Roboterarms befestigt sein, sondern es können zwei oder mehr Glieder des Roboterarms, insbesondere auch alle Glieder des Roboterarms jeweils zwei oder mehr Bilder¬ fassungseinrichtungen aufweisen. Je nach Anwendungsfall sollten die mehreren Bilderfassungs¬ einrichtungen, wie Kameras, an strategisch wichtigen Stellen direkt in die Roboterstruktur integriert sein und so einem Benutzer bzw. Applikationsentwickler oder Roboterprogrammierer zur Verfügung stehen. Die Kameras sind bereits auf den Roboter vermessen bzw. justiert, so dass der Benutzer sie direkt, d.h. ohne weitere Vermessung, verwenden kann. Durch die Verwendung von beispielsweise mindestens zwei Kamera- Chips, die von verschiedenen Stellen aus dasselbe Objekt, wie ein Werkstück oder das Werkzeug des Industrieroboters, detektieren, sind dann insbesondere auch Sicherheitsfunktio¬ nen mittels der Bilderfassungseinrichtungen realisierbar. By at least one of the plurality of members includes at least two image acquisition devices, each of which paintings- detecting means with regard to their spatial position and orientation with respect to the member on which the Bilderfas ¬ sungseinrichtung is fixed, at least in one of the Po ¬ positioning accuracy of the joints corresponding accuracy is calibrated, For example, the actual spatial position and orientation of the relevant image acquisition device can be determined solely from the known joint positions of the robot arm. If the position and orientation of the image acquisition device with respect to the associated link is known, the position and orientation of the image acquisition device in space can be determined in the space due to the position and orientation of the respective link in space known by the joint positions of the robotic arm, namely in one of the positioning accuracy of the joints ent ¬ speaking accuracy. Each member is provided with image capturing means equipped kitchens ¬ tet may have two or more image capturing means. These multiple image sensing devices of a single member may be attached to the member so that they can each detect different spatial sectors. Image capture devices can not only be attached to a single member of the robot arm, but it can have two or more members of the robot arm, in particular all members of the robot arm each have two or more image ¬ fassungseinrichtungen. Depending on the application, the plurality of image acquisition devices , such as cameras, should be integrated directly into the robot structure at strategically important locations and thus one User or application developer or robot programmer. The cameras are already measured or adjusted on the robot, so that the user can use them directly, ie without further measurement. By using, for example, at least two camera chips of different points from the same object, such as a workpiece or the tool of the industrial robot to detect, are then realized in particular Sicherheitsfunktio ¬ NEN means of the image acquisition devices.
Die Platzierung der Bilderfassungseinrichtungen kann vorzugsweise nahe an der letzten, d.h. distalen Achse erfolgen, um hinsichtlich der möglichen Bewegungen der Kameras von den Freiheitsgraden der in der kinematischen Kette der Kamera vorgelagerten Achsen profitieren zu können. Die Bilderfassungseinrichtungen sollten jedoch weit genug entfernt von einem Werkzeug oder dem Flansch des Roboterarms angeordnet sein, um nicht von dem Werkzeug am Flansch verdeckt zu werden. Eine Unterbringung an der Roboterhand beispielsweise eines Sechsachs-Kickroboters kann zweckmäßig sein. Durch die Anordnung mehrerer Bilderfassungseinrichtungen, insbesondere Kamerachips beispielsweise auf einem Ring, können die feh¬ lenden Freiheitsgrade beispielsweise der letzten ein bis zwei Achsen kompensiert werden. The placement of the image capture devices may preferably be close to the last, ie distal, axis in order to benefit from the degrees of freedom of the axes located in the kinematic chain of the camera with respect to the possible movements of the cameras. However, the image capture devices should be located far enough away from a tool or the flange of the robotic arm so as not to be obscured by the tool on the flange. An accommodation on the robot hand, for example, a six-axis kick robot may be appropriate. By arranging several image capturing devices, in particular camera chip for example on a ring, the FEH ¬ lumbar degrees of freedom, for example the last one or two axes can be compensated for.
Durch die Anordnung mehrerer Bilderfassungseinrichtungen an wenigstens einem Glied, ist es ohne zusätzlichen Aufwand, wie externe Kabel oder zusätzliche Störkonturen, möglich, viele verschiedene Applikationen zu entwickeln unter Nutzung der von den Bilderfassungseinrichtungen gewonnenen Bildinformationen. Ein Anwendungsprogramm kann dazu neben den Standardapplikationen auch die Entwicklung eigener Applikationen unter Nutzung der von den Bilderfassungseinrichtungen gewonnenen Bildinformationen ermöglichen. Mögliche Applikationen für Anwendungsprogramme können bei¬ spielsweise sein: By arranging a plurality of image capture devices on at least one link, it is possible without additional effort, such as external cables or additional interference contours, to develop many different applications using the image information obtained by the image capture devices. In addition to the standard applications, an application program can also allow the development of own applications using the image information obtained by the image acquisition devices. Possible applications for application programs can be at ¬ play as:
- Barcodes von Bauteilen erkennen, - recognize barcodes of components,
- Platzierung von Bauteilen erkennen,  - recognize placement of components,
- Unterstützung bei der Roboter-Inbetriebnahme, - support during robot commissioning,
- Justage des Roboters,  - adjustment of the robot,
- Justage eines Großteils der Achsen über spezielle Marker am Roboterfuß oder an anderen strategischen Positionen, - Alignment of most of the axes via special markers on the robot foot or at other strategic positions,
- Einmessen des Roboter-Koordinatensystems bezüglich seiner Roboterzelle (beispielsweise über Marker innerhalb der Zel¬ le) , - calibration of the robot coordinate system with respect to its robot cell (for example the markers within the cell h ¬ le),
- Einlesen von Daten am Roboterfuß (z.B. Mammes-Werte in einem 3D-Barcode, falls diese verloren gegangen sind) ,  - reading in data on the robot foot (for example, Mammes values in a 3D bar code, if they have been lost),
- Ersatz eines sicheren Justage-Referenztasters ,  - replacement of a safe adjustment reference button,
- Erkennung von unerlaubtem Eindringen in Schutzräume des Roboters , - Detection of unauthorized intrusion into shelters of the robot,
- Erstellung eines dreidimensionalen Abbilds der Zelle, Creation of a three-dimensional image of the cell,
- Vermessung von Elementen innerhalb der Zelle mithilfe der Bilderfassungseinrichtungen, Measurement of elements within the cell by means of the image capture devices,
- Programmierung des Roboters über eine erweiterte Realität ("augmented reality")- - programming of the robot via augmented reality -
Das Glied kann eine die äußere Form des Glieds bestimmende Gliedgehäuseoberfläche und einen sich von der Gliedgehäuse- Oberfläche ausgehenden, nach innen erstreckenden Aufnahmeraum aufweisen, innerhalb dem die Bilderfassungseinrichtung vollständig aufgenommen ist. The member may include a member housing surface defining the outer shape of the member and an inwardly extending receiving space extending from the member housing surface within which the image sensing device is fully received.
Die Gliedgehäuseoberfläche kann die äußere Mantelwand eines insbesondere hohlen Strukturbauteils sein, welches das je- weilige Glied des Roboterarms bildet. Das Strukturbauteil kann insbesondere zur Übertragung sämtlicher Kräfte und Momente ausgebildet sein, die zum Tragen des Roboterarms selbst und zum Tragen und/oder Bewegen des vom Roboterarm handzuhabenden Werkzeugs erforderlich sind. Auch Reaktionskräfte und Reaktionsmomente, die durch ein Zusammenwirken von Werkzeug und Werkstück auftreten werden hierbei über das jeweilige Strukturbauteil abgeleitet. Der Aufnahmeraum kann von einer Vertiefung oder einer Öffnung in dem insbesondere hohlen Strukturbauteil gebildet werden. Für jede am Glied zu befestigende Bilderfassungseinrichtung kann ein separater Aufnahmeraum vorgesehen sein. In dem Aufnahmeraum ist die jeweilige Bilderfassungseinrichtung befestigt. Beispielsweise kann die Bilderfassungseinrichtung innerhalb des Aufnahmeraums an das Glied angeschraubt, ange¬ klemmt oder angeklebt sein. The link housing surface may be the outer jacket wall of a particularly hollow structural component, which forms the respective member of the robot arm. The structural component can be designed, in particular, for transmitting all forces and moments necessary for carrying the robot arm itself and for carrying and / or moving it from the robot arm tool to be handled. Also, reaction forces and reaction moments, which occur through a combination of tool and workpiece are derived here via the respective structural component. The receiving space can be formed by a recess or an opening in the particular hollow structural component. For each image capture device to be attached to the member, a separate receiving space may be provided. In the receiving space, the respective image capture device is attached. For example, the image capture device can be screwed, ange ¬ clamped or glued to the member within the receiving space.
Die Bilderfassungseinrichtung kann ein Eintrittsfenster aufweisen, über das Lichtstrahlen von außen in die Bilderfas- sungseinrichtung eintreten, um ein Bild der Umgebung des Industrieroboters innerhalb der Bilderfassungseinrichtung zu erfassen, wobei das Eintrittsfenster eine Fensteroberfläche aufweist, die bündig mit der Gliedgehäuseoberfläche des Glieds, an dem die Bilderfassungseinrichtung befestigt ist, abschließt oder gegenüber der Gliedgehäuseoberfläche zurück¬ versetzt ist. Das Eintrittsfenster kann beispielsweise durch eine optische Linse der Bilderfassungseinrichtung gebildet werden. Das Eintrittsfenster kann jedoch auch eine lichtdurchlässige Schutzabdeckung sein, welche die Bilderfas- sungseinrichtung, insbesondere dessen optische Linse überdeckt. Eine Außenoberfläche des Eintrittsfensters kann bün¬ dig mit der Gliedgehäuseoberfläche abschließen oder gegen¬ über der Gliedgehäuseoberfläche zurückversetzt sein. Dies hat den Vorteil, dass trotz der Anbringung der Bilderfas- sungseinrichtungen an dem jeweiligen Glied des Roboterarms die Störkontur des Roboterarms nicht verändert, insbesondere nicht vergrößert wird. Dies hat den Vorteil, dass trotz der Nutzung von Bilderfassungseinrichtungen die bisherigen Robo- terprogramme, welche ohne Bilderfassungseinrichtungen erstellt wurden, ohne Weiteres weiterverwendet werden können und es insbesondere nicht erforderlich ist, eine vergrößerte Störkontur einprogrammieren zu müssen, um Kollisionen beim Roboterprogrammablauf zuverlässig verhindern zu können. The image capture device may include an entrance window through which light rays enter the image capture device from outside to capture an image of the environment of the industrial robot within the image capture device, the entrance window having a window surface flush with the link shell surface of the link on which the Image capture device is attached, terminates or back ¬ offset relative to the link housing surface. The entrance window can be formed for example by an optical lens of the image capture device. However, the entrance window may also be a light-permeable protective cover which covers the image acquisition device, in particular its optical lens. An outer surface of the entrance window can bün ¬ dig flush with the housing member surface, or back with respect to the member ¬ housing surface. This has the advantage that, despite the attachment of the image detection devices to the respective member of the robot arm, the interference contour of the robot arm is not changed, in particular not increased. This has the advantage that, despite the use of image capture devices, the previous robotic ter programs that were created without image capture devices can be reused without further and in particular it is not necessary to have to program an enlarged interference contour to reliably prevent collisions in the robot program.
Das Glied kann wenigstens drei über einen Umfang des Glieds verteilt angeordnete Bilderfassungseinrichtungen aufweisen. Indem wenigstens drei über einen Umfang des Glieds verteilt angeordnete Bilderfassungseinrichtungen vorgesehen werden, kann über einen Winkel von wenigstens 360 Grad vollständig über den Umfang des Gliedes hinweg die Umgebung optisch er- fasst werden, ohne dass das die Bilderfassungseinrichtungen aufweisende Glied nur deshalb verstellt werden müsste. The limb may comprise at least three image acquisition devices arranged distributed over a circumference of the limb. By providing at least three image capture devices distributed over a circumference of the limb, the environment can be detected optically over an angle of at least 360 degrees completely over the circumference of the limb, without the limb having the image acquisition device only having to be adjusted.
Der Roboterarm kann als ein Knickarmroboter ausgebildet sein, bei dem die mehreren Glieder in einer kinematischenThe robot arm may be designed as an articulated robot, in which the plurality of links in a kinematic
Kette aufeinanderfolgend angeordnet und jeweils zwei benach¬ barte Glieder durch jeweils eines der Gelenke gegeneinander verstellbar verbunden sind, wobei ein proximales Endglied der Glieder ein Grundgestell bildet, das zum Befestigen des Knickarmroboters an einem Fundament ausgebildet ist, und ein distales Endglied der Glieder einen Handflansch bildet, der zur Befestigung eines vom Knickarmroboter handzuhabenden Werkzeugs ausgebildet ist, und die Bilderfassungseinrichtun¬ gen an einem Glied angeordnet sind, das in der kinematischen Kette dem distalen Endglied unmittelbar vorgelagert ist. Chain sequentially arranged and each two adjacent ¬ limbs are connected by one of the joints mutually adjustable, wherein a proximal end member of the links forms a base frame, which is designed for fastening the articulated robot to a foundation, and a distal end member of the links forms a hand flange which is configured for attachment of a tool to be handled by the articulated robot, and the Bilderfassungseinrichtun ¬ gene are located on a member which is immediately upstream in the kinematic chain to the distal end member.
Indem die Bilderfassungseinrichtungen an einem Glied angeordnet sind, das in der kinematischen Kette dem distalen Endglied unmittelbar vorgelagert ist, können alle in der ki¬ nematischen Kette den Bilderfassungseinrichtungen proximal vorgelagerten Gelenke benutzt werden, um durch Verstellen der Gelenke die Positionen und die Orientierungen der Bilderfassungseinrichtungen im Raum auszurichten. So können die Bilderfassungseinrichtungen die größte Anzahl an unterschiedlichen Posen im Raum einnehmen. Da das letzte Glied, d.h. der Flansch des Roboterarms im Allgemeinen nur eine einzige Drehbewegung erlaubt und beispielsweise die an dem in der kinematischen Kette dem distalen Endglied unmittelbar vorgelagerten Glied angeordneten wenigstens drei Bilderfas¬ sungseinrichtungen den Raum um 360 Grad ringsum erfassen können, kann trotz dieses fehlenden Freiheitgrades der gesamte Raum rings um den Roboterarm erfasst werden. Die Bilderfassungseinrichtung kann einen mit der Robotersteuerung verbundenen Bildsensor aufweisen, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung übertragen werden und die Robotersteuerung eine Verarbeitungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Erfassung von Bildinformationen durch den Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder des Roboterarms zu erfassen und diese Gelenkstellungswerte der Glieder des Roboterarms den Bildinformationen zuzuordnen. Die Verarbeitungseinrichtung kann demgemäß die von den Bilderfassungseinrichtungen erfassten Bildinformationen speichern und diesen jeweils die momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder des Roboterarms zuordnen. Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu die momentan eingenomme- nen Gelenkstellungswerte zum Zeitpunkt der Erstellung derBy the image capturing means are arranged on a member which is immediately upstream in the kinematic chain to the distal end member, all the image capturing means proximal upstream joints can be used in the ki ¬ nematic chain in order, by adjusting the joints, the positions and the orientations of the image capturing means in To align space. So can the Image capture devices occupy the largest number of different poses in the room. Since the last link, ie the flange of the robot arm generally allows only a single rotational movement and, for example, the at least three Bildfas ¬ sungseinrichtungen arranged on the kinematic chain in the distal end member member arranged upstream member can surround the space around 360 degrees, despite this lack of freedom of the entire space to be captured around the robot arm. The image capture device may have an image sensor connected to the robot controller, such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller and the robot controller has a processing device that is configured to determine the joint position values currently acquired by the image sensor at a particular time of acquisition of image information To detect members of the robot arm and assign these joint position values of the members of the robot arm to the image information. Accordingly, the processing device can store the image information acquired by the image acquisition devices and assign each of them the currently assumed joint position values of the limbs of the robot arm. For this purpose, the processing device can use the momentarily assumed joint position values at the time of creation of the
Bildinformationen von der Robotersteuerung beziehen und verknüpft mit den zugehörigen Bildinformationen speichern. Obtain image information from the robot controller and save linked with the associated image information.
Durch die gespeicherten Gelenkstellungswerte können die Bildinformationen einer individuellen Ansicht zugeordnet wer- den. In einer Weiterentwicklung können unterschiedliche Bildinformationen und zugehörige Gelenkstellungswerte miteinan¬ der verglichen und ausgewertet werden. Die Bilderfassungseinrichtung kann einen mit der Robotersteuerung verbundenen Bildsensor aufweisen, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung übertragen werden und die Robotersteuerung eine Verar- beitungseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Erfassung von Bildinformationen durch den Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder des Roboterarms zu erfassen, aus den Gelenkstellungswerten der Glieder des Roboterarms die Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung bezüglich des Arbeitsraumes des Industrieroboters zu bestimmen und diese Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung im Arbeitsraum den zugehörigen Bildinformationen zuzuordnen . Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann ausgebildet sein, auf Grundlage von Bildinformationen, die von den Bilderfassungseinrichtungen erhalten sind, und auf Grundlage von den Bildinformationen zugeordneten räumlichen Lagen der Bilderfassungseinrichtungen, eine sicherheitsge- richtete Funktion des Industrieroboters auszuführen. The stored joint position values allow the image information to be assigned to an individual view. In a further different image information and related joint position values can be miteinan ¬ was compared and evaluated. The image capture device may have an image sensor connected to the robot controller such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller and the robot controller has processing means configured to pick up the image currently occupied by the image sensor at a particular time To determine joint position values of the limbs of the robot arm, to determine from the joint position values of the limbs of the robot arm the position and orientation of the image acquisition device with respect to the working space of the industrial robot and to associate this position and orientation of the image acquisition device in the working space with the associated image information. The robot controller or the processing device may be configured to execute a safety-related function of the industrial robot on the basis of image information obtained from the image capture devices and based on spatial locations of the image capture devices associated with the image information.
In allen folgenden Ausführungsvarianten kann die Verarbeitungseinrichtung wahlweise Teil der Robotersteuerung sein oder als eine separate Verarbeitungseinrichtung getrennt von der Robotersteuerung ausgebildet sein. Die Verarbeitungsein- richtung kann teilweise oder vollständig als Hardware und/oder Software ausgeführt sein. In all following embodiments, the processing device may optionally be part of the robot controller or be designed as a separate processing device separate from the robot controller. The processing device may be partially or completely implemented as hardware and / or software.
Zur Verwendung der in die Roboterstruktur integrierten Bilderfassungseinrichtungen, insbesondere Kameras, für Sicherheitsfunktionen sind grundsätzlich mindestens zwei Kameras zu benutzen, die wenigstens einen Überlappungsbereich aufweisen. Innerhalb eines solchen Überlappungsbereichs sind prinzipiell sicherheitsgerichtete Funktionen möglich, da das Objekt, z.B. ein Referenzmarker, von zwei unabhängigen Bilderfassungseinrichtungen oder Kameras erfasst wird, die das Objekt unter jeweils unterschiedlichen Blickwinkeln aufnehmen. Prinzipiell können Marker beliebige eindeutig identifi- zierbare Muster oder Objekte sein. Um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten sollte das Muster jedoch eine Redundanz beinhalten, die eine Fehlerbehebung erlaubt. In der Praxis bieten sich hierfür z.B. 2D-Codes, wie beispielsweise QR-Codes an. Auch farbige Codes sind möglich. To use the image acquisition devices, in particular cameras, integrated into the robot structure for security functions, basically at least two cameras are to be used which have at least one overlapping region. Within such an overlapping range, safety-related functions are possible in principle, since the Object, for example, a reference marker, is detected by two independent image capture devices or cameras that record the object under different viewing angles. In principle, markers can be any clearly identifiable pattern or object. However, to ensure high availability, the pattern should include redundancy that allows troubleshooting. In practice, 2D codes, such as QR codes, are available for this purpose. Also colored codes are possible.
Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer ersten Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen einen getrennt vom Roboterarm in einer vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung im Raum angeordneten optischen Marker erfasst und von diesem optischen Marker Bilddaten erzeugt, und auf Grundlage einer Auswertung der erzeugten Bilddaten und der vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung des optischen Markers eine momentane Gelenkstellung wenigs¬ tens eines der Gelenke des Roboterarms berechnet wird. The robot controller or the processing device can be configured in a first embodiment to move the robot arm into an arm position, in which at least one of the image capture devices detects a separate from the robot arm in a previously known, stored position and orientation in space optical marker and from this optical marker Generates image data, and based on an evaluation of the generated image data and the previously known, stored position and orientation of the optical marker, a current joint position wenigs ¬ least one of the joints of the robot arm is calculated.
Verwendet man in einem Roboter beispielsweise keine Absolut¬ wertgeber für die sichere Positionserfassung von Gelenkstellungen des Roboterarms, sondern statt dessen Geber, die bei¬ spielsweise nur innerhalb einer Motorumdrehung eine eindeu- tige Position liefern, so besteht nach dem Einschalten des Roboters die Notwendigkeit die Gültigkeit der Position ein¬ malig zu verifizieren. Dazu fährt der Roboter eine vorher programmierte Position an, von der aus ein innerhalb des Ar¬ beitsbereichs angebrachter Referenzmarker in einem zweikana- ligen Erfassungsbereich der Kameras liegt. Die Position des Markers wird von beiden Kameras sicherheitsgerichtet er¬ kannt. Da die Position der Kamera am Roboter bekannt ist, kann mithilfe der sicher konfigurierten Position der Markers die Position des Roboters bis zur Achse der angebrachten Kameras verifiziert werden. Soll zusätzlich auch noch die Po¬ sition der verbleibenden Achse verifiziert werden, so kann am Werkzeugbezugspunkt (TCP) ebenfalls ein Marker, insbeson- dere mit einer anderen Kennung, angebracht werden, der in den Sichtbereich der Kameras gefahren wird. Using a robot, for example, no absolute ¬ value encoder for the safe position detection of joint positions of the robot arm, but instead donors, ¬ play as supply with only within a motor revolution an unambiguous position, there is after switching on the robot, the need for the validity to verify the position ¬ Malig. To this end the robot moves to a pre-programmed position, a is from from within the Ar ¬ beitsbereichs mounted reference marker in a two-channel time detection range of the cameras. The position of the marker is of two cameras he failsafe ¬ known. Since the position of the camera on the robot is known, it can be determined by using the securely configured position of the marker the position of the robot up to the axis of the attached cameras are verified. Should additionally also the Po ¬ sition of the remaining axis can be verified, so can the tool reference point (TCP) is also a marker, in particular be attached with a different identifier, which is moved into the field of view of the cameras.
Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer alternativen oder ergänzenden zweiten Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in eine Armstel- lung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfas¬ sungseinrichtungen ein durch den Roboterarm gehandhabtes Werkzeug optisch erfasst und von diesem Werkzeug Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung oder die Verarbeitungs¬ einrichtung zur weiteren Auswertung übermittelt. Soll für einen Roboter beispielsweise mit Werkzeugwechsler eine sichere Überwachung der Arbeitsräume erfolgen, so steht man vor dem Problem, dass auch verhindert werden muss, dass das aufgenommene Werkzeug den Arbeitsraum verletzt. Dies ist bei einem Werkzeugwechsler jedoch nur möglich, wenn man eine sichere Erkennung des Werkzeugs hat. The robot controller or the processing means may be formed in an alternative or supplementary second embodiment, to move the robot arm in a Armstel- lung in which optically detects at least one of the Bilderfas ¬ sungseinrichtungen a gehandhabtes by the robot tool and generated by this tool image data and the robot controller or the processing ¬ device sent for further evaluation. If, for example, a robot is to be used to safely monitor the work spaces for a robot, for example with a tool changer, then the problem arises that it must also be prevented that the tool received violates the work space. However, this is only possible with a tool changer, if you have a secure detection of the tool.
Analog einem Marker am Flansch des Roboterarms kann auf je¬ dem Werkzeug ein oder es können mehrere Marker so aufge¬ bracht sein, dass das am Flansch angebrachte Werkzeug mit dem erwarteten Werkzeug verglichen wird und so die Geometrie des Werkzeugs berücksichtigt werden kann. Mehrere Marker können sicherstellen, dass das Werkzeug unabhängig von der Position des Flansches des Roboterarms erkannt wird. Wird ein falsches oder fehlendes Werkzeug erkannt, so kann der Roboter angehalten, insbesondere sicherheitsabgeschaltet werden. Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer alternativen oder ergänzenden dritten Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in eine Armstel¬ lung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfas- sungseinrichtungen ein durch den Roboterarm zu bearbeitendes Werkstück optisch erfasst und von diesem Werkstück Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung oder die Verarbeitungs¬ einrichtung zur weiteren Auswertung übermittelt. Can depending on ¬ the tool analogous to a marker on the flange of the robot arm or it may be so placed ¬ introduced more markers that it is attached to the flange tool with the expected tool is compared and thus the geometry of the tool can be taken into account. Several markers can ensure that the tool is detected regardless of the position of the flange of the robot arm. If a wrong or missing tool is detected, the robot can be stopped, in particular safety-switched off. The robot controller or the processing means may be formed in an alternative or supplementary third embodiment, to move the robot arm in a Armstel ¬ lung, in which at least sungseinrichtungen one of Bilderfas- an optically detected by the robot arm workpiece to be processed and generated from this workpiece image data and transmitted to the robot controller or the processing ¬ device for further evaluation.
Äquivalent zur sicheren Werkzeugerkennung kann auch das Werkstück sicher erkannt werden, sofern sich ein Marker imEquivalent to safe tool recognition, the workpiece can also be safely detected, provided that a marker is in the
Blickfeld der Kamera anbringen lässt oder das Werkstück sel¬ ber von der Kamera identifiziert werden kann. Können vom Roboter geometrisch unterschiedliche Werkstücke verarbeitet werden, so kann damit ebenfalls eine Verletzung des Arbeits- raums durch das Werkstück überwacht werden. Field of view of the camera attach or the workpiece sel ¬ ber can be identified by the camera. If geometrically different workpieces can be processed by the robot, this can also be used to monitor a violation of the work space by the workpiece.
Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer alternativen oder ergänzenden vierten Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bil- derfassungseinrichtungen den Arbeitsraum des Industrieroboters zumindest teilweise oder vollständig optisch erfasst und von diesem Arbeitsraum Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung zur weiteren Auswertung übermittelt. Sollen an einem Robotersystem Arbeitsräume, in denen sich der Roboter aufhalten darf, oder Schutzräume, in die der Roboter nicht eindringen darf, programmiert werden, so kann dies durch ein optisches Teach-in erfolgen. Mit einem Objekt, auf dem ein oder mehrere Marker aufgebracht sind, zeigt man dem Roboter zuerst die eine Ecke eines Arbeitsrau¬ mes oder eines Schutzraumes. Anschließend zeigt man dem Ro¬ boter eine zweite, gegenüberliegende Ecke des Arbeitsraumes oder des Schutzraumes. Das Robotersystem kann mittels der Bilderfassungseinrichtungen beide Male die Position und den Winkel der Marker erfassen und so den Arbeitsraum oder den Schutzraum einstellen. Je nach Position des Roboterarms kön- nen sich zum Teachen konvexe oder konkave Gebilde eignen. Über die in den aufgebrachten Markern enthaltenen Daten erkennt das Robotersystem die durch den Touch-up definierten virtuellen Objekte und kennt daher zumindest ihre grundle¬ gende geometrische Form. Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer alternativen oder ergänzenden fünften Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen einen vom Arbeitsraum des Indust- rieroboters getrennten Schutzraum zumindest teilweise oder vollständig optisch erfasst und von diesem Schutzraum Bild¬ daten erzeugt und an die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung zur weiteren Auswertung übermittelt. The robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary fourth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices at least partially or completely optically detects the working space of the industrial robot and generates image data from this work space transmitted to the robot controller or the processing device for further evaluation. If you want to program working areas in which the robot is allowed to stand on a robot system, or protective areas into which the robot is not allowed to enter, this can be done by an optical teach-in. With an object on which one or more markers are applied, it shows the first robot having a corner of a Arbeitsrau ¬ mes or a shelter. Subsequently, one shows the Ro ¬ boter a second, opposite corner of the working space or the shelter. The robot system can detect the position and the angle of the markers both times by means of the image capture devices and thus adjust the work space or the shelter. Depending on the position of the robot arm, convex or concave structures may be suitable for teaching. Than those contained in the applied markers data, the robot system recognizes the area defined by the touch-up virtual objects, and therefore at least knows their funda ¬ constricting geometric shape. The robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary fifth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image capture devices at least partially or completely optically captures a shelter separate from the workspace of the industrial robot and from this shelter Image ¬ data generated and transmitted to the robot controller or the processing device for further evaluation.
Statt eines herkömmlichen Zustimmtasters an einem Bedien- handgerät können die Bilderfassungseinrichtungen beispielsweise auch ein menschliches Handzeichen erkennen. Solange die Hand in dieser Position gehalten wird, gilt die Zustimmung als erteilt. Verschwindet die Hand aus dem Blickfeld der Bilderfassungseinrichtungen, insbesondere der Kameras, oder wird das Handzeichen verändert, so erlischt die Zustim¬ mung . Instead of a conventional consent button on a hand-held device, the image capture devices can also recognize a human hand gesture, for example. As long as the hand is held in this position, the consent is considered granted. Disappears hand out of the field of view of the image acquisition devices, particularly cameras, or changed the hand signal, it will invalidate the Zustim ¬ determination.
Zur leichteren Erkennung der Handzeichen kann beispielsweise ein spezieller Handschuh mit aufgebrachten Markern verwendet werden. Neben der Zustimmung können natürlich auch andere Handzeichen oder Gesten, auch mit der zweiten Hand, verwendet werden, um andere sicherheitsgerichtete oder nicht- sicherheitsgerichtete Funktionen des Roboters zu bedienen, wie Z.B. Start-Taste, Tippbetrieb, oder direkte Richtungsan¬ gaben für Bewegungen. Beispielsweise kann eine geballte Faust mit nach links zeigendem Daumen den Roboter beauftragen langsam nach links zu fahren. Die Verfahrgeschwindigkeit kann abhängig von der Position der Hand auch angepasst werden . For ease of recognition of the hand signals, for example, a special glove with applied markers can be used. In addition to consent, other hand gestures or gestures, including with the second hand, may of course be used to serve other safety or non-safety functions of the robot, such as start button, jog mode, or direct Richtungsan ¬ gifts for movements. For example, a clenched fist with left thumb may instruct the robot to slowly drive to the left. The travel speed can also be adjusted depending on the position of the hand.
Die Robotersteuerung oder die Verarbeitungseinrichtung kann in einer alternativen oder ergänzenden sechsten Ausführungsvariante ausgebildet sein, den Roboterarm in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen eine Person oder eine Identifikationsvorrichtung, welcher einer bestimmten Person zugeordnet ist, optisch erfasst und daraus Bilddaten erzeugt werden, und die Bilddaten von der Robotersteuerung oder der Verar- beitungseinrichtung mit gespeicherten Identifikationsmerkmalen verglichen werden. The robot controller or the processing device can be configured in an alternative or supplementary sixth embodiment to move the robot arm into at least one arm position, in which at least one of the image capture devices optically detects a person or an identification device associated with a particular person and generates image data therefrom and the image data from the robot controller or processor is compared with stored identification features.
Es ist auch eine Freigabe von Änderungen an der Sicherheits¬ konfiguration möglich. Will man an der Sicherheitskonfiguration des Roboters eine Änderung vornehmen, so kann es vorge- sehen sein, dass eine Person sich als Sicherheitsinbetrieb- nehmer authentifizieren muss. Diese Authentifikation kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Sicherheitsinbe- triebnehmer dem Roboter seine Identifikation, die bspw. mit einem passenden Marker versehen sein kann, in einem defi- nierten, kurzen Abstand vor die Bilderfassungseinrichtungen oder die Kameras hält. Dadurch kann bspw. ausgeschlossen werden, dass versehentlich auch ein weiterer Roboter derselben Zelle die Identifikation erkennt und übernimmt. It is also a release of changes to the safety ¬ configuration possible. If a change is to be made to the safety configuration of the robot, then it can be provided that a person must authenticate himself as a safety operator. This authentication can take place, for example, in that the security operator holds the robot's identification, which can be provided, for example, with a suitable marker, at a defined, short distance in front of the image capture devices or the cameras. As a result, it can be ruled out, for example, that a further robot of the same cell accidentally recognizes and adopts the identification.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemp- larisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie er- wähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in Kombination betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Various embodiments of the invention are illustrated in the accompanying schematic drawings by way of example. Concrete features of these embodiments can be found regardless of the specific context in which they are used. When considered individually or in combination, these are general features of the invention.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Industrierobo- ters, der einen Roboterarm, eine Robotersteuerung, sowie mehrere Bilderfassungseinrichtungen aufweist, 1 is a perspective view of an industrial robot having a robot arm, a robot controller, and a plurality of image capturing devices,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung auf eine Anordnung von acht Bilderfassungseinrich- tungen eines beispielhaften Gliedes des Roboterarms, 2 shows a schematic sectional view in the axial direction on an arrangement of eight image acquisition devices of an exemplary member of the robot arm,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung auf eine Anordnung von vier Bilderfassungseinrichtungen eines beispielhaften Gliedes des Roboterarms, 3 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of four image sensing devices of an exemplary member of the robot arm,
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung auf eine Anordnung von zwei Bilderfassungseinrichtungen eines beispielhaften Gliedes des Roboterarms, Fig. 5 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung auf eine Anordnung einer Bilderfassungseinrichtung eines beispielhaften Gliedes des Roboterarms, 4 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of two image sensing devices of an exemplary member of the robot arm, FIG. 5 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of an image sensing device of an exemplary member of the robot arm,
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht in axialer Richtung auf eine Anordnung von zwei Bilderfassungseinrichtungen eines beispielhaften Gliedes des Roboterarms mit einem Überlappungsbereich, 6 is a schematic sectional view in the axial direction of an arrangement of two image sensing devices of an exemplary member of the robot arm with an overlap region,
Fig. 7 eine Teilschnittdarstellung durch ein Glied des Ro- boterarms mit einer Bilderfassungseinrichtung, die ein Eintrittsfenster umfasst, das bündig mit einer Gliedgehäuseoberfläche abschließt, Fig. 8 eine Teilschnittdarstellung durch ein Glied des Roboterarms mit einer Bilderfassungseinrichtung, die ein Eintrittsfenster umfasst, das bezüglich der Gliedgehäuseoberfläche zurückversetzt angeordnet ist, 7 is a partial sectional view through a member of the robotic arm with an image capture device comprising an entrance window flush with a member housing surface; 8 is a partial sectional view through a member of the robot arm with an image capture device comprising an entrance window, which is arranged set back relative to the link housing surface,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Roboterarms mit Fig. 9 is a schematic representation of a robot arm with
Bilderfassungseinrichtungen, die eine Referenzmarke erfassen,  Image capturing devices that capture a reference mark,
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Roboterarms mit 10 is a schematic representation of a robot arm with
Bilderfassungseinrichtungen, die einen Körper mit drei orthogonal angeordneten Referenzmarken erfassen, um eine erste Grenze eines Schutzraumes zu er- fassen, und  Image capture devices that detect a body having three orthogonally arranged reference marks to detect a first boundary of a shelter, and
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Roboterarms mit Fig. 11 is a schematic representation of the robot arm with
Bilderfassungseinrichtungen gemäß Fig. 9, die den Körper mit drei orthogonal angeordneten Referenzmar- ken erfassen, um eine zweite Grenze des Schutzraumes zu erfassen.  Image detection devices according to FIG. 9, which detect the body with three orthogonally arranged reference marks in order to detect a second boundary of the protection space.
Die Fig. 1 zeigt einen Roboter 1, der einen Roboterarm 2 und eine Robotersteuerung 13 aufweist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke 11 verbundene Glieder 12. Bei den Gliedern 12 handelt es sich insbesondere um ein Gestell 3 und ein relativ zum Gestell 3 um eine ver- tikal verlaufende Achse AI drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboterarms 2 sind im Falle des vorlie¬ genden Ausführungsbeispiels eine Schwinge 5, ein Armausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einer als Flansch 8 ausgeführten Befestigungsvorrichtung 15 zum Befestigen eines nicht näher dargestellten Endeffektors, d.h. Werkzeugs. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende z.B. an einem nicht näher dargestellten Schwingenlagerkopf auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Drehachse A2 schwenkbar gelagert. Am oberen Ende der Schwinge 5 ist wie- derum um eine ebenfalls vorzugsweise horizontale Achse A3 der Armausleger 6 schwenkbar gelagert. Dieser trägt endsei- tig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Drehachsen A4, A5, A6. Der Armausleger 6 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein schwenkbar an der Schwinge 5 gelagertes erstes Gehäusebauteil 9 auf. An dem ersten Gehäusebauteil 9 ist ein zweites Gehäusebauteil 10 des Armauslegers 6 um die Achse A4 drehbar gelagert. FIG. 1 shows a robot 1 having a robot arm 2 and a robot controller 13. In the case of the present exemplary embodiment, the robot arm 2 comprises a plurality of links 12 arranged one after the other and connected by joints 11. The links 12 are, in particular, a frame 3 and a carousel rotatably mounted relative to the frame 3 about a vertically extending axis AI 4. Further members of the robot arm 2 are in the case of vorlie ¬ ing embodiment, a rocker arm 5, a boom 6 and a preferably multi-axis robot hand 7 with a designed as a flange 8 fastening device 15 for attaching an end effector, not shown, ie tool. The rocker 5 is pivotally mounted at the lower end, for example on a swing bearing head not shown on the carousel 4 about a preferably horizontal axis of rotation A2. At the upper end of the rocker 5, in turn, the arm extension 6 is pivotably mounted about a likewise preferably horizontal axis A3. At the end, this carries the robot hand 7 with its preferably three axes of rotation A4, A5, A6. In the case of the present exemplary embodiment, the arm extension 6 has a first housing component 9 mounted pivotably on the rocker 5. On the first housing part 9, a second housing part 10 of the arm extension 6 is rotatably mounted about the axis A4.
Der Roboter 1 weist eine Robotersteuerung 13 und einen Roboterarm 2 mit mehreren durch Glieder 12 verbundenen Gelenken 11 auf, die von Antriebsmotoren des Roboters 1, welche an die Gelenke 11 angekoppelt sind, gemäß eines von der Robo- tersteuerung 13 ausgeführten Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb des Roboters 1 antriebsgesteu¬ ert verstellbar sind, um die Konfiguration des Roboterarms 2 zu verändern, wobei beispielsweise von den Gliedern 12 eines ein Zwischenglied 12.3 bildet, das über ein erstes Drehge- lenk 11.1 mit einem in der kinematischen Kette des Roboterarms 2 dem Zwischenglied 12.3 vorgelagerten ersten Glied 12.1 drehbar verbunden ist und das über ein zweites Drehgelenk 11.2 mit einem in der kinematischen Kette des Roboterarms 2 dem Zwischenglied 12.3 nachgelagerten zweiten Glied 12.2 drehbar verbunden ist, wobei die Drehachse des ersten Drehgelenks 11.1 (HAI) orthogonal zur Drehachse des zweiten Drehgelenks 11.2 (HA2) ausgerichtet ist. The robot 1 has a robot controller 13 and a robot arm 2 with a plurality of joints 11 connected by links 12, which are automated by drive motors of the robot 1 which are coupled to the joints 11 in accordance with a robot program executed by the robot controller 13 or in one Manual drive operation of the robot 1 are drive-controlled ¬ ert to change the configuration of the robot arm 2, wherein, for example, of the members 12 of an intermediate member 12.3, the articulated via a first pivot 11.1 with a in the kinematic chain of the robot arm 2 the intermediate member 12.3 upstream first member 12.1 is rotatably connected and which is rotatably connected via a second pivot 11.2 with a in the kinematic chain of the robot arm 2 the intermediate member 12.3 downstream second member 12.2, wherein the axis of rotation of the first pivot joint 11.1 (HAI) orthogonal to the axis of rotation of the second Swivel joint 11.2 (HA2) is aligned.
Die Fig. 1 zeigt demgemäß einen Industrieroboter 1 aufweisend einen Roboterarm 2 mit mehreren Gliedern 12, die über Gelenke 11 verbunden sind, sowie aufweisend eine Roboter¬ steuerung 13, die ausgebildet ist, die Glieder 12 des Robo¬ terarms 2 gemäß eines Roboterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb gegeneinander zu verstellen und zwar insbesondere in einer vorbestimmten Positioniergenauigkeit der verstellbaren Gelenke 11, wobei wenigstens eines der mehreren Glieder 12 mindestens zwei Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 und/oder K3, K4 aufweist, von denen jede Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 und/oder K3, K4 hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds 12, an dem die Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 und/oder K3, K4 befestigt ist, eingemessen ist, insbesondere mindestens in einer der Positioniergenauigkeit der Gelenke 11 entsprechenden Genauigkeit eingemessen ist. Das beispielhafte Glied 12.1 weist eine die äußere Form des Glieds 12.1 bestimmende Gliedgehäuseoberfläche 20 und einen sich von der Gliedgehäuseoberfläche 20 ausgehenden, nach innen erstreckenden Aufnahmeraum auf, innerhalb dem die Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 vollständig aufgenommen sind. Fig. 1 accordingly shows an industrial robot 1 comprising a robot arm 2 with a plurality of members 12, the over Joints 11 are connected, and having a robot ¬ control 13, which is designed to adjust the members 12 of Robo ¬ terarms 2 according to a robot program automatically or in a hand-held operation against each other and in particular in a predetermined positioning accuracy of the adjustable joints 11, wherein at least one of the plurality of links 12 has at least two image capture devices K1, K2 and / or K3, K4, each of which image capture device K1, K2 and / or K3, K4 with respect to their spatial position and orientation with respect to the link 12 at which the image capture device K1, K2 and / or K3, K4, is calibrated, in particular at least in one of the positioning accuracy of the joints 11 corresponding accuracy is measured. The exemplary member 12.1 has a member housing surface 20 defining the outer shape of the member 12.1 and an inwardly extending receiving space extending from the member housing surface 20 within which the image sensing devices K1, K2 are fully received.
Die Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 weisen, wie in Fig. 7 und Fig. 8 gezeigt, jeweils ein Eintrittsfenster 19 auf, über das Lichtstrahlen von außen beispielsweise in die Bilderfassungseinrichtung Kl eintreten können, um ein Bild der Umgebung des Industrieroboters 1 innerhalb der Bilderfas¬ sungseinrichtung Kl zu erfassen, wobei das Eintrittsfenster 19 eine Fensteroberfläche 19a aufweist, die, wie in Fig. 7 gezeigt, bündig mit der Gliedgehäuseoberfläche 20 des Glieds 12.1, an dem die Bilderfassungseinrichtung Kl befestigt ist, abschließt. The image capturing means Kl, K2 have, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, each of an entrance window 19, may occur, for example, in the image detection means Kl via the light beams from the outside, an image of the environment of the industrial robot 1 within the Bilderfas ¬ sungseinrichtung Kl, wherein the entrance window 19 has a window surface 19a, which, as shown in Fig. 7, flush with the member housing surface 20 of the member 12.1, on which the image detecting device Kl is attached, closes.
Gemäß Fig. 2 weist in einer ersten Ausführungsform das Glied 12.1 acht über einen Umfang des Glieds 12.1 verteilt ange- ordnete Bilderfassungseinrichtungen Kl bis K8 auf. Die Fig. 3 und Fig. 4 zeigt, dass außerhalb eines bestimmten Mindest- abstands (äußerer Kreis 21) eine vollständige Abdeckung schon mit vier Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2, K3 und K4 besteht. Durch die zusätzlichen vier Bilderfassungseinrichtungen K2, K4, K6 und K8 gemäß Fig. 2 wird eine Doppelabde¬ ckung jedes Punktes in einem Überlappungsbereich 23 erreicht, so dass Sicherheitsanforderungen in sicherer Technik erfüllt werden können. Benötigt man nur einen bestimmten Winkel-Bereich mit doppelter Abdeckung, z.B. um einen Justa- gereferenz-Marker zu detektieren, so reichen schon die vier Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2, K3 und K4 aus, da diese auch bereits eine ausreichende Überlappung aufweisen. According to FIG. 2, in a first embodiment, the element 12. 1 has eight sections distributed over a circumference of the element 12. 1. ordered image capture devices Kl to K8. FIGS. 3 and 4 show that, outside a certain minimum distance (outer circle 21), complete coverage already exists with four image capture devices K1, K2, K3 and K4. The additional four image capture devices K2, K4, K6 and K8 according to FIG. 2 is a Doppelabde ¬ ckung each point is achieved in an overlap region 23, so that security requirements secure technology can be met. If one only requires a certain angle range with double coverage, for example in order to detect an adjustment reference marker, then the four image acquisition devices K1, K2, K3 and K4 are sufficient, since they also already have sufficient overlap.
Gemäß Fig. 3 weist in einer zweiten Ausführungsform das Glied 12.1 deshalb nur vier über einen Umfang des GliedsAccording to Fig. 3, in a second embodiment, therefore, the member 12.1 only four over a circumference of the member
12.1 verteilt angeordnete Bilderfassungseinrichtungen Kl bis K4 auf. 12.1 arranged distributed image capture devices Kl to K4.
Gemäß Fig. 4 weist in einer dritten Ausführungsform das Glied 12.1 zwei über einen Umfang des Glieds 12.1 verteilt angeordnete Bilderfassungseinrichtungen Kl und K2 auf. According to FIG. 4, in a third embodiment, the member 12.1 has two image detection devices K1 and K2 distributed over a circumference of the member 12.1.
Gemäß Fig. 5 weist in einer vierten Ausführungsform das Glied 12.1 auf einem ersten Umfang des Glieds 12.1 eine ers¬ te Bilderfassungseinrichtung Kl auf, wobei auf anderen Um- fangslagen jeweils wenigstens eine weitere Bilderfassungs- einrichtung K2 angeordnet sein können, die jedoch nicht näher dargestellt sind. According to FIG. 5, in a fourth embodiment of the member 12.1 on a first circumference of the limb 12.1 a ers ¬ th image capture device Kl, wherein fang lay on other environmental each case a further image acquisition device K2 can be arranged at least, but not shown in detail are.
In den Ausführungen der Fig. 4 und Fig. 5 wird auf eine Abdeckung nach oben hin verzichtet. So lässt sich die Anzahl der mindestens notwenigen Bilderfassungseinrichtungen Kl und K2 auf zwei reduzieren. In der Fig. 6 ist aufgezeigt, wie bereits zwei Bilderfas¬ sungseinrichtungen Kl und K2 einen gemeinsamen Überlappungsbereich 23 bilden können, in dem aufgrund der redundanten optischen Erfassung mittels der beiden Bilderfassungsein- richtungen Kl und K2, eine Überwachung in sicherer Technik durchgeführt werden kann. In the embodiments of FIGS. 4 and 5, a cover at the top is dispensed with. Thus, the number of at least necessary image capture devices K1 and K2 can be reduced to two. In FIG. 6, it is indicated as already two Bilderfas ¬ sungseinrichtungen Kl and form a common overlapping area 23 K2, in the optical because of the redundant detection means of the two Bilderfassungsein- directions Kl and K2, a monitoring secure technology can be performed.
In den Ausführungsvarianten der Fig. 7 und Fig. 8 ist der repräsentativen Bilderfassungseinrichtung Kl ein Eintrittsfenster 19 zugeordnet, über das Lichtstrahlen von außen in die Bilderfassungseinrichtung Kl eintreten kann, um ein Bild der Umgebung des Industrieroboters 1 innerhalb der Bilder¬ fassungseinrichtung Kl zu erfassen. Das Eintrittsfenster 19 weist in der Variante gemäß Fig. 7 eine Fensteroberfläche 19a auf, die bündig mit einer Gliedgehäuseoberfläche 20 des Glieds 12 bzw. des Handglieds 7 an dem die Bilderfassungs¬ einrichtung Kl befestigt ist, abschließt. In the embodiments of FIGS. 7 and Fig. 8 of the representative image capture device class associated with an entrance window 19, may enter from the outside into the image detection means Kl via the light rays to capture an image of the area of the industrial robot 1 within the images ¬ capture device Kl. The entrance window 19 has, in the variant according to FIG. 7 is a window surface 19a on which 12 or the hand member 7 on which the image capture device ¬ Kl is flush with a housing member 20 of the surface member attached completes.
Das Eintrittsfenster 19 weist in der Variante gemäß Fig. 8 eine Fensteroberfläche 19a auf, die gegenüber der Gliedge¬ häuseoberfläche 20 des Glieds 12 bzw. des Handglieds 7 zu- rückversetzt ist. The entrance window 19 has, in the variant according to FIG. 8 to a window surface 19a, which is to-back offset from the Gliedge ¬ häuseoberfläche 20 of the member 12 and the hand member 7.
In beiden Varianten kann das Eintrittsfenster 19 beispielsweise durch eine optische Linse der Bilderfassungseinrichtung Kl gebildet werden. Das Eintrittsfenster 19 kann jedoch auch, wie in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, eine lichtdurch- lässige Schutzabdeckung sein, welche die Bilderfassungseinrichtung Kl, insbesondere dessen optische Linse überdeckt. In both variants, the entrance window 19 can be formed, for example, by an optical lens of the image capture device K1. However, as shown in FIGS. 7 and 8, the entrance window 19 may also be a translucent protective cover which covers the image capturing device K1, in particular its optical lens.
Der Roboterarm 2 gemäß Fig. 1 und Fig. 9 bis Fig. 11 ist als ein Knickarmroboter 2a ausgebildet, bei dem die mehreren Glieder 12 in einer kinematischen Kette aufeinanderfolgend angeordnet und jeweils zwei benachbarte Glieder 12 durch je¬ weils eines der Gelenke 11 gegeneinander verstellbar verbun- den sind, wobei ein proximales Endglied Gl der Glieder 12 ein Grundgestell bildet, das zum Befestigen des Knickarmro¬ boters 2a an einem Fundament ausgebildet ist, und ein dista¬ les Endglied G7 der Glieder 12 einen Handflansch bildet, der zur Befestigung eines vom Knickarmroboter 2a handzuhabenden Werkzeugs ausgebildet ist, und die Bilderfassungseinrichtun¬ gen Kl, K2 an einem Glied G6 angeordnet sind, das in der ki¬ nematischen Kette dem distalen Endglied G7 unmittelbar vorgelagert ist. Die Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 kann einen mit der Robotersteuerung 13 verbundenen Bildsensor aufweisen, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung 13 übertragen werden und die Robotersteuerung 13 eine Verarbeitungseinrichtung 16 (Fig. 1) aufweist, die ausgebildet ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Er¬ fassung von Bildinformationen durch den Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder 12 des Robo¬ terarms 2 zu erfassen und diese Gelenkstellungswerte der Glieder 12 des Roboterarms 2 den Bildinformationen zuzuord- nen. The robot arm 2 according to Fig. 1 and Fig. 9 through Fig. 11 as an articulated robot 2a is formed, wherein the plurality of members 12 arranged successively in a kinematic chain and in each case two adjacent links 12 by each ¬ weils one of the joints 11 against each other adjustable connectedness are, wherein a proximal end member of the limbs Gl 12 forms a base frame, which is designed to fasten the Knickarmro ¬ boters 2a to a foundation, and a dista ¬ les end member G7 of the members 12 forms a hand flange, for attaching one of the articulated robot 2a to be manipulated tool, and the Bildfassungseinrichtun ¬ gen Kl, K2 are arranged on a member G6, which is in the ki ¬ nematic chain the distal end member G7 immediately upstream. The image capture device K1, K2 may have an image sensor connected to the robot controller 13, such that image information acquired by the image sensor is transmitted to the robot controller 13 and the robot controller 13 has a processing device 16 (FIG capture time of ¬ He abstract image information by the image sensor currently occupied joint position values of the links 12 of the Robo ¬ terarms 2 and NEN zuzuord- the image information this joint position values of the links 12 of the robot arm. 2
Die Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 kann einen mit der Robotersteuerung 13 verbundenen Bildsensor aufweisen, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung 13 übertragen werden und die Robotersteuerung 13 eine Verarbeitungseinrichtung 16 aufweist, die ausgebil¬ det ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Erfassung von Bildinformationen durch den Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder 12 des Roboterarms 2 zu erfassen, aus den Gelenkstellungswerten der Glieder 12 des Roboterarms 2 die Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 bezüglich des Arbeitsraumes des Industrieroboters zu bestimmen und diese Position und Orien- tierung der Bilderfassungseinrichtung Kl, K2 im Arbeitsraum den zugehörigen Bildinformationen zuzuordnen. The image capture device K1, K2 may have an image sensor connected to the robot controller 13, such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller 13 and the robot controller 13 has a processing device 16 which is configured to detect at a particular time from the joint position values of the links 12 of the robot arm 2 to determine the position and orientation of the image capture device K1, K2 with respect to the working space of the industrial robot, and to determine this position and orientation. tion of the image acquisition device K1, K2 in the work space to the associated image information.
Die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, auf Grundlage von Bildinformationen, die von den Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 erhalten sind, und auf Grundlage von den Bildinformationen zugeordne¬ ten räumlichen Lagen der Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2, eine sicherheitsgerichtete Funktion des Industrieroboters aus zuführen . Wie in Fig. 9 dargestellt, kann die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Roboterarm 2 in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 einen getrennt vom Roboterarm 2 in einer vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung im Raum angeordneten optischenThe robot controller 13 or the processing device 16 can be designed to perform a safety-related function of the industrial robot on the basis of image information obtained from the image capture devices K1, K2 and based on spatial positions of the image capture devices K1, K2 associated with the image information , As shown in FIG. 9, the robot controller 13 or the processing device 16 may be configured to move the robot arm 2 to an arm position, in which at least one of the image capture devices K1, K2 is located in a previously known stored position and orientation in the robot arm 2 Room arranged optical
Marker 24 erfasst und von diesem optischen Marker 24 Bilddaten erzeugt, und auf Grundlage einer Auswertung der erzeug¬ ten Bilddaten und der vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung des optischen Markers 24 eine momentane Ge- lenkstellung wenigstens eines der Gelenke des Roboterarms 2 berechnet wird. Marker 24 detected and generated by this optical marker 24 image data, and based on an evaluation of the generated ¬ image data and the previously known, stored position and orientation of the optical marker 24 a momentary hinge position at least one of the joints of the robot arm 2 is calculated.
Die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, den Roboterarm 2 in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungs- einrichtungen Kl, K2 ein durch den Roboterarm 2 gehandhabtes Werkzeug optisch erfasst und von diesem Werkzeug Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung 13 oder die Verarbei¬ tungseinrichtung 16 zur weiteren Auswertung übermittelt. The robot controller 13 or the processing device 16 can be configured to move the robot arm 2 into an arm position in which at least one of the image acquisition devices K1, K2 optically detects a tool handled by the robot arm 2 and generates image data from this tool and to the robot controller 13 or transmits the proces ¬ processing device 16 for further evaluation.
Die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 kann ausgebildet sein, den Roboterarm 2 in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungs- einrichtungen Kl, K2 ein durch den Roboterarm 2 zu bearbeitendes Werkstück optisch erfasst und von diesem Werkstück Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 zur weiteren Auswertung übermit- telt. The robot controller 13 or the processing device 16 can be configured to move the robot arm 2 into an arm position in which at least one of the image acquisition devices devices Kl, K2, a workpiece to be processed by the robot arm 2 optically detected and generated image data from this workpiece and transmitted to the robot controller 13 or the processing device 16 for further evaluation.
Wie in Fig. 10 gezeigt, kann die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Roboterarm 2 in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 den Arbeitsraum 17 des Industrieroboters 1 zumindest teil¬ weise oder vollständig optisch erfasst und von diesem Ar¬ beitsraum 17 Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 zur weiteren Auswertung übermittelt. As shown in Fig. 10, the robot controller can be designed 13 or the processing means 16 to move the robot arm 2 in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices Kl, K2 the working space 17 of the industrial robot 1 at least partially stabilized or fully optically recorded and generated from this Ar ¬ beitsraum 17 image data and transmitted to the robot controller 13 or the processing device 16 for further evaluation.
Wie in Fig. 10 und Fig. 11 gezeigt, kann die Robotersteue¬ rung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet sein, den Roboterarm 2 in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen Kl, K2 einen vom Arbeitsraum 17 des Industrieroboters 1 getrennten Schutzraum 18 zumindest teilweise oder voll¬ ständig optisch erfasst und zwar mittels eines Referenz¬ markenwürfels 25 mit drei orthogonalen Marken, welche zwei diagonal gegenüberliegende Ecken des Schutzraumes 18 defi¬ nieren, und von diesem Schutzraum 18 Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 zur weiteren Auswertung übermittelt. As shown in FIG. 10 and FIG. 11, the Robotersteue ¬ tion may be formed 13 or the processing means 16 to move the robot arm 2 in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices Kl, K2 a 1 from the working chamber 17 of the industrial robot Separate shelter 18 at least partially or fully ¬ constantly optically detected by means of a reference ¬ mark cube 25 with three orthogonal marks, which define two diagonally opposite corners of the shelter 18 defi ¬ , and generated by this shelter 18 image data and the robot controller 13 or the Processing device 16 transmitted for further evaluation.
Die Robotersteuerung 13 oder die Verarbeitungseinrichtung 16 ausgebildet ist, den Roboterarm 2 in wenigstens eine Arms¬ tellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilder- fassungseinrichtungen Kl, K2 eine Person oder eine Identifikationsvorrichtung, welcher einer bestimmten Person zugeordnet ist, optisch erfasst und daraus Bilddaten erzeugt wer- den, und die Bilddaten von der Robotersteuerung 13 oder der Verarbeitungseinrichtung 16 mit gespeicherten Identifikationsmerkmalen verglichen werden. The robot controller 13 or the processing means 16 is formed, the robot arm 2 to move in at least one arm ¬ tellung in which at least capturing means one of the paintings- Kl, K2 a person or an identification device which is associated with a particular person, detected optically and therefrom Image data are generated and the image data from the robot controller 13 or the processing device 16 are compared with stored identification features.

Claims

Patentansprüche claims
Industrieroboter aufweisend einen Roboterarm (2) mit mehreren Gliedern (12), die über Gelenke (11) verbunden sind, sowie aufweisend eine Robotersteuerung (13), die ausgebildet ist, die Glieder (12) des Roboterarms (2) gemäß eines Roboterprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb gegeneinander zu verstellen, wobei wenigstens eines der mehreren Glieder (12) mindes¬ tens zwei Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) aufweist, von denen jede Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds (12), an dem die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) befestigt ist, eingemessen ist. An industrial robot comprising a robot arm (2) having a plurality of links (12) connected by joints (11), and a robot controller (13) adapted to automatically or mechanically manipulate the links (12) of the robot arm (2) according to a robot program to adjust in a hand driving operation against each other, wherein at least one of the plurality of members (12) Minim ¬ least two image acquisition devices (Kl, K2), each imaging means (Kl, K2) with respect to their spatial position and orientation relative to the member (12), on which the image capture device (Kl, K2) is attached, is calibrated.
Industrieroboter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) ausgebildet ist, die Glieder (12) des Roboterarms (2) gemäß eines Robo¬ terprogramms automatisch oder in einem Handfahrbetrieb gegeneinander in einer vorbestimmten Positioniergenauigkeit der verstellbaren Gelenke (11) zu verstellen, wobei die mindestens zwei Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) hinsichtlich ihrer räumlichen Position und Orientierung bezüglich des Glieds (12), an dem die Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) befestigt sind, mindestens in einer der Positioniergenauigkeit der Ge¬ lenke (11) entsprechenden Genauigkeit eingemessen sind . Industrial robot according to claim 1, characterized in that the robot controller (13) is adapted to adjust the members (12) of the robot arm (2) according to a Robo ¬ ter program automatically or in a hand-held operation against each other in a predetermined positioning accuracy of the adjustable joints (11) , wherein the at least two image sensing devices (Kl, K2) with respect to their spatial position and orientation with respect to the member (12) on which the image sensing devices (Kl, K2) are attached, at least in one of the positioning accuracy of Ge ¬ joints (11) corresponding accuracy are measured.
3. Industrieroboter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Glied (12) eine die äußere Form des Glieds (12) bestimmende Gliedgehäuseoberfläche und einen sich von der Gliedgehäuseoberfläche ausgehenden, nach innen erstreckenden Aufnahmeraum aufweist, innerhalb dem die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) vollständig aufgenommen ist. 3. Industrial robot according to claim 1 or 2, characterized in that the member (12) has a the outer shape of the member (12) determining member housing surface and having an inwardly extending receiving space extending from the link housing surface within which the image capture device (K1, K2) is fully received.
Industrieroboter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) ein Eintrittsfenster aufweist, über das Lichtstrahlen von außen in die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) eintreten, um ein Bild der Umgebung des Industrieroboters innerhalb der Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) zu erfassen, wobei das Eintrittsfenster eine Fensteroberfläche aufweist, die bündig mit der Gliedgehäuseober¬ fläche des Glieds (12) oder gegenüber der Gliedgehäu¬ seoberfläche zurückversetzt ist, an dem die Bilderfas¬ sungseinrichtung (Kl, K2) befestigt ist, abschließt. Industrial robot according to claim 3, characterized in that the image capture device (K1, K2) has an entrance window, via which light beams enter the image acquisition device (K1, K2) from outside, in order to obtain an image of the surroundings of the industrial robot within the image capture device (K1, K2). to be detected, wherein the entrance window has a window surface which is flush set back with member upper housing ¬ surface of the member (12) or against the Gliedgehäu ¬ seoberfläche on which the Bilderfas ¬ sungseinrichtung (Kl, K2) is attached, terminates.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Glied (12) wenigstens drei über einen Umfang des Glieds (12) verteilt ange¬ ordnete Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) aufweist. Industrial robot according to one of claims 1 to 4, characterized in that the member (12) has at least three over a circumference of the member (12) distributed ¬ arranged image sensing devices (Kl, K2).
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarm (2) als ein Knickarmroboter (2a) ausgebildet ist, bei dem die mehreren Glieder (12) in einer kinematischen Kette aufeinanderfolgend angeordnet und jeweils zwei benach¬ barte Glieder (12) durch jeweils eines der Gelenke (11) gegeneinander verstellbar verbunden sind, wobei ein proximales Endglied (Gl) der Glieder (12) ein Grundgestell bildet, das zum Befestigen des Knickarm¬ roboters (2a) an einem Fundament ausgebildet ist, und ein distales Endglied (G7) der Glieder (12) einen Handflansch bildet, der zur Befestigung eines vom Knickarmroboter (2a) handzuhabenden Werkzeugs ausgebildet ist, und die Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) an einem Glied (G6) angeordnet sind, das in der kinematischen Kette dem distalen Endglied (G7) unmittelbar vorgelagert ist. Industrial robot according to one of claims 1 to 5, characterized in that the robot arm (2) is designed as an articulated arm robot (2a), wherein the plurality of members (12) are successively arranged in a kinematic chain and in each case two Benach ¬ disclosed members (12 ) are connected to each other adjustable by one of the joints (11), wherein a proximal end member (Gl) of the links (12) forms a base frame, which is designed for fastening the articulated ¬ robot (2a) to a foundation, and a distal end member (G7) of the links (12) forms a hand flange, which is used for attachment of a An articulated robot (2a) is to be handled tool, and the image detection means (Kl, K2) on a member (G6) are arranged, which is in the kinematic chain the distal end member (G7) immediately upstream.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) einen mit der Robotersteuerung (13) verbundenen Bildsensor aufweist, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung (13) übertragen werden und die Robotersteuerung (13) eine Verarbeitungseinrichtung (16) aufweist, die ausgebildet ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Erfassung von Bildinformationen durch den Industrial robot according to one of claims 1 to 6, characterized in that the image capture device (K1, K2) has an image sensor connected to the robot controller (13) such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller (13) and the robot controller ( 13) comprises a processing device (16), which is adapted, at a particular time of detection of image information by the
Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder (12) des Roboterarms (2) zu erfassen und diese Gelenkstellungswerte der Glieder (12) des Robo¬ terarms (2) den Bildinformationen zuzuordnen. Image sensor currently occupied joint position values of the members (12) of the robot arm (2) to capture and assign these joint position values of the links (12) of Robo ¬ terarms (2) the image information.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) einen mit der Robotersteuerung (13) verbundenen Bildsensor aufweist, derart, dass vom Bildsensor erfasste Bildinformationen an die Robotersteuerung (13) übertragen werden und die Robotersteuerung (13) eine Verarbeitungseinrichtung (16) aufweist, die ausgebildet ist, die zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Erfassung von Bildinformationen durch den Industrial robot according to one of claims 1 to 7, characterized in that the image capture device (K1, K2) has an image sensor connected to the robot controller (13) such that image information captured by the image sensor is transmitted to the robot controller (13) and the robot controller ( 13) comprises a processing device (16), which is adapted, at a particular time of detection of image information by the
Bildsensor momentan eingenommenen Gelenkstellungswerte der Glieder (12) des Roboterarms (2) zu erfassen, aus den Gelenkstellungswerten der Glieder (12) des Roboterarms (2) die Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) bezüglich des Arbeitsraumes (17) des Industrieroboters (1) zu bestimmen und diese Position und Orientierung der Bilderfassungseinrichtung (Kl, K2) im Arbeitsraum (17) den zugehörigen Bildinformationen zuzuordnen. From the joint position values of the links (12) of the robot arm (2), the position and orientation of the image capture device (K1, K2) with respect to the working space (17) of the industrial robot (FIG. 2). 1) to determine and to associate this position and orientation of the image capture device (Kl, K2) in the working space (17) with the associated image information.
Industrieroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbeitungseinrichtung (16) ausgebildet ist, auf Grundlage von Bildinformationen, die von den Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) erhalten sind, und auf Grundlage von den Bildinformationen zugeordne¬ ten räumlichen Lagen der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2), eine sicherheitsgerichtete Funktion des In¬ dustrieroboters auszuführen. An industrial robot according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the robot controller (13) or the processing means (16) is formed based on image information obtained from the image detecting means (K1, K2) and based on the image information supplied arrange ¬ th spatial positions of the image sensing means (Kl, K2) to carry out a safety-related function of the In ¬ dustrieroboters.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei¬ tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) einen getrennt vom Roboterarm (2) in einer vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung im Raum angeordneten optischen Marker erfasst und von diesem optischen Marker Bilddaten erzeugt, und auf Grundlage ei¬ ner Auswertung der erzeugten Bilddaten und der vorbekannten, gespeicherten Position und Orientierung des optischen Markers eine momentane Gelenkstellung we¬ nigstens eines der Gelenke des Roboterarms (2) berech¬ net wird. An industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the proces ¬ processing device (16) is adapted to move the robot arm (2) in an arm posture in which at least one of the image acquisition devices (Kl, K2) a separated from the Robotic arm (2) detected in a previously known, stored position and orientation in space optical markers and generates image data from this optical marker, and based on ei ¬ ner evaluation of the generated image data and the previously known, stored position and orientation of the optical marker a momentary joint position we ¬ nigstens one of the joints of the robot arm (2) calculation ¬ net is.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei¬ tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) ein durch den Roboterarm (2) gehandhabtes Werkzeug optisch erfasst und von diesem Werkzeug Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung (13) oder die Verarbeitungs¬ einrichtung (16) zur weiteren Auswertung übermittelt. An industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the proces ¬ processing device (16) is adapted to move the robot arm (2) in an arm posture in which at least one of the image acquisition devices (Kl, K2) a optically detected by the robot arm (2) tool and generated image data from this tool and transmitted to the robot controller (13) or the processing ¬ device (16) for further evaluation.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei¬ tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) ein durch den Roboterarm (2) zu bearbeitendes Werkstück optisch erfasst und von diesem Werkstück Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung (13) oder die Verarbeitungseinrichtung (16) zur weiteren Auswertung übermittelt . An industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the proces ¬ processing device (16) is adapted to move the robot arm (2) in an arm posture in which at least one of the image acquisition devices (Kl, K2), a by Robot arm (2) to be machined workpiece detected and generated from this workpiece image data and transmitted to the robot controller (13) or the processing device (16) for further evaluation.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei¬ tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) den Arbeitsraum (17) des Industrieroboters (1) zumindest teilweise oder vollständig optisch er¬ fasst und von diesem Arbeitsraum (17) Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung (13) oder die Verarbeitungseinrichtung (16) zur weiteren Auswertung übermittelt . An industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the proces ¬ processing device (16) is adapted to move the robot arm (2) in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices (Kl, K2) of the working space (17) of the industrial robot (1) at least partially or completely optically he ¬ summarized and generated from this workspace (17) image data and transmitted to the robot controller (13) or the processing device (16) for further evaluation.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei¬ tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in welcher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) einen vom Arbeitsraum (17) des Industrierobo- ters (1) getrennten Schutzraum (18) zumindest teilwei se oder vollständig optisch erfasst und von diesem Schutzraum (18) Bilddaten erzeugt und an die Robotersteuerung (13) oder die Verarbeitungseinrichtung (16) zur weiteren Auswertung übermittelt. An industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the proces ¬ processing device (16) is adapted to move the robot arm (2) in at least one arm position, in which at least one of the image acquisition devices (Kl, K2) a from Working space (17) of the industrial robot Separate shelter (18) at least teilwei se or completely optically detected and generated by this shelter (18) image data and transmitted to the robot controller (13) or the processing device (16) for further evaluation.
Industrieroboter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die Robotersteuerung (13) oder die Verarbei tungseinrichtung (16) ausgebildet ist, den Roboterarm (2) in wenigstens eine Armstellung zu bewegen, in wel eher wenigstens eine der Bilderfassungseinrichtungen (Kl, K2) eine Person oder eine Identifikationsvorrich tung, welcher einer bestimmten Person zugeordnet ist, optisch erfasst und daraus Bilddaten erzeugt werden, und die Bilddaten von der Robotersteuerung (13) oder der Verarbeitungseinrichtung (16) mit gespeicherten Identifikationsmerkmalen verglichen werden. Industrial robot according to claim 9, characterized in that the robot controller (13) or the processing device (16) is designed to move the robot arm (2) into at least one arm position, in which at least one of the image capturing devices (K1, K2) is one Person or an identification device which is assigned to a specific person, optically detected and from which image data are generated, and the image data from the robot controller (13) or the processing device (16) is compared with stored identification features.
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