CN109414823B - 具有基础控制器位置传感器的机器人操作手持设备组合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人操作手持设备组合(18)，具有：独立的安全基础控制装置(15)，具有壳体(19)、布置在壳体(19)上的与安全相关的开关器件(20)和用于将移动安全基础控制装置(15)与机器人(1)的机器人控制器(12)在控制技术上连接的通信装置(21)；独立的移动终端设备(17)，具有终端设备控制器(23)和至少一个终端设备位置传感器，终端设备位置传感器被构造为检测移动终端设备(17)在至少一个其自由度中的位置信息；以及保持器(16)，被构造为以可手动松脱的连接布置将安全基础控制装置(15)与移动终端设备(17)机械地连接，以构成机器人操作手持设备组合(18)；其中，安全基础控制装置(15)具有至少一个基础控制器位置传感器，基础控制器位置传感器被构造为检测移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中的位置信息。

Description

具有基础控制器位置传感器的机器人操作手持设备组合

技术领域

本发明涉及一种机器人操作手持设备组合，具有：独立的安全基础控制装置，具有壳体、布置在壳体上的与安全相关的开关器件和用于将移动安全基础控制装置与机器人的机器人控制器在控制技术上连接的通信装置；独立的移动终端设备，具有终端设备控制器和被构造为检测移动终端设备在至少一个其自由度中的位置信息的至少一个终端设备位置传感器；以及保持器，被构造为以可手动松脱的连接布置将安全基础控制装置与移动终端设备机械地连接，以构成机器人操作手持设备组合。

背景技术

专利文献WO 03/088011 A2描述了一种移动的可单手保持的电子计算单元，特别是呈所谓的个人数据助理(PDA)或手提计算机的形式，其具有：软件控制的处理器单元、与该处理器单元连接的用于存储待完成的软件模块和/或数据的至少一个存储装置、用于可视觉领会地(erfassbaren)输出信息的至少一个显示装置，并具有至少用于影响计算单元的运行功能和/或用于输入数据的至少一个输入装置，其中，显示和输入装置呈触摸敏感式屏幕(例如，以触摸屏的形式)的形式在结构上叠加或在功能上结合，并且具有按照标准构造在计算单元的壳体上的至少一个接口，该接口被设置为用于与外围的电子设备或电设备(例如，个人计算机)进行连接，其中，按照标准构造的接口或独立构造的接口被设置为，用于与呈紧急停止开关和/或确认键形式的至少一个安全开关元件进行连接。

专利文献DE 10 2010 025 781A1描述了一种便携的安全输入装置，其具有用于将安全信号输入到机器人控制器的至少一个输入器件，该机器人控制器具有接口，该接口用于与手持设备进行通信，该手持设备与安全输入装置(特别是可松脱地)连接，以借助与该机器人控制器的通信来控制机器人。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机器人操作手持设备组合，在这种情况下，可实现移动安全基础控制装置和移动终端设备的明确的和技术上安全的配对。

本发明的目的通过一种机器人操作手持设备组合来实现，其具有：

-独立的安全基础控制装置，其具有壳体、布置在壳体上的与安全相关的开关器件和用于将移动安全基础控制装置与机器人的机器人控制器在控制技术上进行连接的通信装置；

-独立的移动终端设备，其具有终端设备控制器和被构造为检测移动终端设备在终端设备位置传感器的至少一个自由度中的位置信息的至少一个终端设备位置传感器；以及

-保持器，其被构造为以可手动松脱的连接布置将安全基础控制装置与移动终端设备机械地连接，以构成机器人操作手持设备组合，其中，安全基础控制装置具有至少一个基础控制器位置传感器，该基础控制器位置传感器被构造为检测移动安全基础控制装置在基础控制器位置传感器的至少一个自由度中的位置信息。

明确的配对(即，存在移动安全基础控制装置和移动终端设备的固定的机械耦接)还可由此确定：一方面获取关于移动安全基础控制装置的当前位置的第一信息，另一方面获取关于移动终端设备的当前位置的第二信息，随后可将第一信息与第二信息进行比较，从而可以确定安全基础控制装置和移动终端设备是否经历相同的位置改变。在这方面，可确定安全基础控制装置和移动终端设备是否彼此同步以相同的方式运动，这可推断出，安全基础控制装置和移动终端设备机械地刚性耦接并且由此构成操作手持设备组合。

特别地，安全基础控制装置可以是移动安全基础控制装置。可选地，安全基础控制装置还可以是静止的安全基础控制装置。

通常，诸如停止键、确认键等的与安全相关的装置可被设置为，它们可通过安全基础控制装置和在必要时通过安全的通信连接耦接到机器人控制器，从而可以由输入设备介入在机器人所启动的关键动作。

安全基础控制装置可具有至少一个与安全相关的开关器件，该开关器件可以是紧急停止触发器件、至少一个确认装置、和/或至少一个运行模式选择器件。此外，安全基础控制装置还可具有显示器件，特别是电子显示器。至少一个紧急停止触发器件、至少一个确认装置和/或至少一个运行模式选择器件至少可在安全技术中与机器人的机器人控制器在控制技术上连接以操控机器人，特别是与机器人控制器进行通信。安全基础控制装置被构造为独立的安全基础控制装置，其还可在不与移动终端设备在控制技术上连接的情况下利用其基础功能控制机器人(亦即通过与机器人控制器的安全连接)，该安全连接可由安全基础控制装置的通信装置建立。此外，安全基础控制装置还可具有至少一个不与安全相关的开关器件。

在这种情况下，至少一个基础控制器位置传感器和至少一个终端设备位置传感器不必检测或测量相同的物理量。如果可以从移动安全基础控制装置的位置信息和移动终端设备的位置信息推导出两个设备或装置在空间中的各自的位置是相互依赖的，则这是足够的。

空间中的位置，特别地还就位置传感器和位置信息的概念而言，被理解为其在这种情况下可以是一个或更多个物理量，其可以是目标(安全基础控制装置和移动终端设备)在空间(笛卡尔空间方向X，Y和Z)中的定位、目标在空间中的定向(围绕空间轴A，B和C的笛卡尔旋转)以及它们的所有数学导数，诸如速度(X'，Y'，Z'，A'，B'，C')或加速度(X”，Y”，Z”，A”，B”，C”)。

基础控制器位置传感器可在传感器类型的所有实施变型中被具体构造为，检测移动安全基础控制装置在基础控制器位置传感器的至少一个自由度中的位置信息，该自由度是终端设备位置传感器也检测移动终端设备在其中的位置信息的相同的自由度。由此，在无需进行额外的换算的情况下，可能进行最简单的比较。

移动安全基础控制装置和移动终端设备的各自的位置传感器可检测或测量不同的物理量。安全基础控制装置还可具有两个或更多个位置传感器，它们或者检测相同的物理量或者检测各种物理量。因此，各自的位置传感器可以是例如定位传感器、定向传感器，也可以是磁场传感器、陀螺仪和/或光学传感器。

终端设备位置传感器可相应地是终端设备磁场传感器，其被构造为检测关于移动终端设备在至少一个其自由度中的磁场信息，和/或基础控制器位置传感器可以是基础控制器磁场传感器，其被构造为检测关于移动安全基础控制装置在至少一个其自由度中的磁场信息。

可选地或作为对磁场传感器的补充，终端设备位置传感器还可以是终端设备光传感器，其被构造为检测可由移动终端设备所接收的在至少一个其自由度中的图像信息，和/或基础控制器位置传感器可以是基础控制器光传感器，其被构造为检测可由移动安全基础控制装置所接收的在至少一个其自由度中的图像信息。

例如，基础控制器光传感器和/或终端设备光传感器可以是相机，其从移动安全基础控制装置或移动终端设备所处的环境、即地点检测图像。为此，相机可被例如具体构造为检测或测量光流。随后，可从光流确定例如关于运动、特别是与相机连接的目标(安全基础控制装置或移动终端设备)的速度和/或加速度的信息。

如果例如在一个目标(安全基础控制装置或移动终端设备)处可从光流中确定目标围绕特定的笛卡尔空间轴旋转，则可例如借助另一目标(移动终端设备或安全基础控制装置)处的磁场传感器或陀螺仪针对相同的笛卡尔空间轴确定其旋转。如果由光流确定的一个目标的旋转与由另一目标处的磁场传感器或陀螺仪确定的另一目标的旋转一致，则所做的比较提供了机械耦接的结果。在这种情况下，不必在数量上准确地测量位置信息。如果仅可确定两个目标上的变化在时间上是一致，这反而有可能是足够的。

可选地或作为对磁场传感器和/或光传感器的补充，终端设备位置传感器可特别是终端设备加速度传感器，其被构造为检测移动终端设备在至少一个其自由度中的加速度信息，和/或基础控制器位置传感器可以是基础控制器加速度传感器，其被构造为检测移动安全基础控制装置在至少一个其自由度中的加速度。例如，终端设备位置传感器还可以是重力传感器或重力场传感器。

保持器通常可以是单独的部件。可选地，保持器可以是移动安全基础控制装置的一部分和/或移动终端设备的一部分，或者保持器可以被构造在移动安全基础控制装置上和/或移动终端设备上。

在一个具体的实施变型中，机器人操作手持设备组合可具有：

-独立的安全基础控制装置，其具有壳体、布置在壳体上的与安全相关的开关器件(特别是紧急停止开关器件、确认键和/或运行模式选择开关)和用于将移动安全基础控制装置与机器人的机器人控制器在控制技术上连接的通信装置，

-独立的移动终端设备，其具有终端设备控制器和至少一个终端设备加速度传感器，所述终端设备加速度传感器被构造为测量移动终端设备在至少一个其自由度中的加速度，以及

-保持器，其被构造为以可手动松脱的连接布置将安全基础控制装置与移动终端设备机械地连接，以构成机器人操作手持设备组合，其中，安全基础控制装置具有至少一个基础控制器加速度传感器，该基础控制器加速度传感器被构造为测量移动安全基础控制装置在至少一个其自由度中的加速度，该自由度是终端设备加速度传感器还测量移动终端设备在其中的加速度的相同的自由度。

安全基础控制装置可包括至少一个紧急停止触发器件、至少一个确认装置、至少一个运行模式选择器件和/或显示器件，特别是电子显示器。至少一个紧急停止触发器件、至少一个确认装置和/或至少一个运行模式选择器件可在安全技术上与机器人的机器人控制器在控制技术上连接以操控机器人，特别是与机器人的机器人控制器进行通信。安全基础控制装置被构造为独立的安全基础控制装置，即使其未与移动终端设备在控制技术上连接，其也可利用其基础功能控制机器人，亦即通过与机器人控制器的安全连接来控制，该安全连接可由安全基础控制装置的通信装置建立。

安全基础控制装置相应地是与机器人控制器和机器人分离的装置，其被机器人操作者持有在手中并且如有必要被随身携带，相应地也是移动的。在这种实施方式中，安全基础控制装置还不仅被构造和/或设置为，在移动终端设备与安全基础控制装置机械地和在控制技术上连接时用于操控机器人，而且被构造和/或设置为，在移动终端设备从安全基础控制装置移除(特别是取出)时用于操控机器人。在这种情况下，可通过输入器件来在一定程度上操控基础控制功能，这些输入器件是安全基础控制装置的部分。其可以特别是已提及的紧急停止触发器件、确认装置和/或运行模式选择器件。

在移动终端设备与机器人控制器并且由此与机器人在控制技术上连接时，机器人或机器人控制器的其它功能可通过移动终端设备、特别是移动终端设备的输入器件(诸如触摸屏)操控。由于移动终端设备与安全基础控制装置应该构成明确的机器人操作手持设备组合，因此确保移动终端设备不仅在控制技术上被连接，而且机械地被紧固到移动安全基础控制装置上。为了确保只有机械耦接到安全基础控制装置的移动终端设备与移动安全基础控制装置在控制技术上连接，应该可以自动确定移动终端设备是否与移动安全基础控制装置机械耦接或与不移动安全基础控制装置机械耦接。

通过安全基础控制装置具有至少一个基础控制器加速度传感器，其被构造为，测量移动安全基础控制装置在至少一个其自由度中的加速度，该自由度是终端设备加速度传感器也测量移动终端设备在其中的加速度的相同的自由度，可确定移动终端设备和安全基础控制装置两者是否经受相同的加速度。如果移动终端设备和安全基础控制装置经受相同的加速度，则认定移动终端设备实际上与移动安全基础控制装置机械地耦接。如果移动终端设备和安全基础控制装置经历彼此不同的加速度，则确定移动终端设备在机械上独立于移动安全基础控制装置并且由此在移动终端设备与移动安全基础控制装置之间不存在机械耦接。

由于移动安全基础控制装置的和相应地机器人操作手持设备组合的按规定的使用是其由人持有在手中，可以如下为出发点，即在使用状态下安全基础控制装置和相应地机器人操作手持设备组合几乎总是在运动并且由此可测量持续的加速度力。在手动操纵中，可以如下为出发点，即如果在移动终端设备和在移动安全基础控制装置两者处在相同时间点测得相同的加速度力，则这两个设备组合组成部分(移动终端设备和安全基础控制装置)构成机械地固定连接的单元。在移动终端设备机械地耦接到安全基础控制装置时(正如这还被按规定地设定)，属于这种情况。从中无关紧要地保留可能的唯一应用(移动安全基础控制装置在控制技术上与机器人控制器连接)，该应用也可在不使用移动终端设备的情况下实现。仅排除的是，不按照规定机械地耦接到其配对的安全基础控制装置的移动终端设备用于控制对于安全性关键的状态、特别是用于合法化地移动机器人。从移动安全基础控制装置机械松脱的移动终端设备可继续用于操控对于安全性不关键的状态和功能，从而例如可以在移动终端设备的屏幕上读取关于机器人的信息，诸如关于机器人的特定的系统状态的值。

商业上最常见的移动终端设备，例如平板个人电脑或智能手机，配备有一个或更多个加速器传感器，它们通常用于识别定向并相应地用于适配屏幕旋转。相同的、相似的或类似的加速度传感器还被建议设置在移动安全基础控制装置上或保持器上、特别是安装到那里，使得在机器人操作手持设备组合的每个操作设备部分中分别存在至少一个加速器传感器。如果现在两个逻辑上相互配对的设备部分机械地相互连接到一起或交错地连接在一起并且随后运动，则两个传感器组件测量相同的加速度(除了可能存在的位置或定向的偏差/差别以外)，该位置或定向可能通过一次性校准来确定和考虑。如果测量结果也相同或几乎相同，则可以如下为出发点，即两个设备相互连接到一起或交错地连接在一起。如果测量结果明显不同，则必须以如下为出发点，即设备未相互连接在一起和例如错误的移动终端设备通过保持器与移动安全基础控制装置机械地耦接。

在确定了信号改变时，测量值的比较可在任何时候进行。由此还可特别地识别出设备在空间上又分离，使得由此例如可又解除逻辑配对。在这种情况下，可充分利用如下事实，即在物理上分离设备时必须移动至少一个设备部分使得在任何情况下测量到不同的加速度。

如果一个或两个传感器组件例如有缺陷或有错误，则信号进程在非相互连接的设备中在一段时间内相同是非常不可能的，除了该错误导致什么都没有被测量到以外，然而这也可被评估并被识别为错误。

在所有实施方式中，移动终端设备可相应地具有程序控制的电子计算机，即，终端设备控制器，特别是还具有触摸屏和存储在电子计算机上的程序，该程序被设计为用于生成机器人程序和/或用于操控机器人，特别是用于使机器人臂运动，并且例如通过触摸屏操作该程序。通常，将移动终端设备理解为便携的通信设备，其可位置自由地用于语音通信和/或数据通信。相应地，移动终端设备可以是移动电话、智能手机、平板电脑、上网本和/或笔记本。

来自移动终端设备的终端设备控制器、移动安全基础控制装置和机器人控制器的组中的至少一者，可被构造为将由终端设备位置传感器检测的移动终端设备的位置信息与由基础控制器位置传感器检测的移动安全基础控制装置的位置信息进行比较，并且在移动终端设备的位置信息与移动安全基础控制装置的位置信息一致时，生成表征移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的信号。

例如，移动终端设备的终端设备控制器可被构造为，将由终端设备加速度传感器测量的加速度值传递到机器人控制器，安全基础控制装置可在这种情况下被构造为，将由基础控制器加速度传感器测量的加速度值通过通信装置传递到机器人控制器，并且机器人控制器可在这种情况下被设置为，将移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值进行比较，并且在移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值一致时，生成表征移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的信号。

由于所生成的信号，可随后实现移动终端设备的激活，使得例如机器人、机器人控制器或机器人程序的一个或更多个功能可由移动终端设备的输入器件控制和/或由诸如移动终端设备的屏幕的输出器件监视或显示。如果缺少这样的信号，则移动终端设备不激活，或者终止已经存在的激活，并且机器人、机器人控制器或机器人程序的功能丝毫不可由移动终端设备的输入器件实现。如有必要，随后还在这种状态下关闭输出器件并且不在移动终端设备的屏幕上显示。

机器人控制器可被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的情况下，允许移动安全基础控制装置与移动终端设备在机器人控制技术上的通信，并且机器人控制器还可被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的情况下，禁止移动安全基础控制装置与移动终端设备在机器人控制技术上的通信。

移动终端设备的终端设备控制器可被构造为，将由终端设备加速度传感器测量的加速度值传递到安全基础控制装置，安全基础控制装置可在这种情况下被构造为，接收由基础控制器加速度传感器测量的加速度值，并且安全基础控制装置可在这种情况下被构造为，将移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值进行比较，并且在移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值一致时，生成表征移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的信号。

在这种情况下，可由于所生成的信号随后还实现移动终端设备的激活，使得例如机器人、机器人控制器或机器人程序的一个或更多个功能可由移动终端设备的输入器件控制和/或由诸如移动终端设备的屏幕的输出器件监视或显示。如果缺少这样的信号，则移动终端设备不激活，或者终止已经存在的激活，并且机器人、机器人控制器或机器人程序的功能丝毫不可由移动终端设备的输入器件实现。如有必要，随后还在这种状态下关闭输出器件并且不在移动终端设备的屏幕上显示。

可选地，移动终端设备的终端设备控制器自身可被构造为，将由终端设备加速度传感器测量的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值进行比较，并且在移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值一致时，生成表征移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的信号。

安全基础控制装置可被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的情况下，允许移动安全基础控制装置与移动终端设备在机器人控制技术上的通信，其中，安全基础控制装置被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的情况下，禁止移动安全基础控制装置与移动终端设备在机器人控制技术上的通信。

基本上，例如移动终端设备在多个各种定向中与移动安全基础控制装置进行机械连接可以是可行的。因此，例如被构造为平板个人计算机的移动终端设备可例如在一侧以短边并且在另一侧以长边紧固在移动安全基础控制装置。这意味着，至少一个终端设备加速度传感器和至少一个基础控制器加速度传感器首先取决于当前的空间配对、特别是在由保持器耦接之后，必须相互协调，即，必须实现测量方向的、即测量自由度的自动配对。这可通过将一个设备组合组成部分的加速度传感器校准到另一个设备组合组成部分的另一个加速度传感器来进行。

相应地，机器人控制器、终端设备控制器和/或安全基础控制装置可被设置为，将基础控制器位置传感器关于终端设备位置传感器校准。特别地，机器人控制器、终端设备控制器和/或安全基础控制装置可被设置为，将基础控制器加速度传感器关于终端设备加速度传感器校准。

相应地，可选地或者还补充地，机器人控制器、终端设备控制器和/或安全基础控制装置被设置为，将终端设备位置传感器关于基础控制器位置传感器校准。特别地，机器人控制器、终端设备控制器和/或安全基础控制装置可被设置为，将终端设备加速度传感器关于基础控制器加速度传感器校准。

至少一个终端设备位置传感器可以是移动终端设备的惯性测量单元的一部分。特别地，至少一个终端设备加速度传感器可以是移动终端设备的惯性测量单元的一部分。

至少一个基础控制器位置传感器可以是移动安全基础控制装置的惯性测量单元的一部分。特别地，至少一个基础控制器加速度传感器可以是移动安全基础控制装置的惯性测量单元的一部分。

例如，各惯性测量单元可包括三个在笛卡尔空间中相互垂直取向的传感器元件，它们分别测量沿着X方向、Y方向和Z方向的线性加速度。此外，可设置例如三个其它的在笛卡尔空间中相互垂直取向的传感器元件，它们分别测量围绕X转轴、Y转轴和Z转轴的转动加速度。

机器人控制器、移动终端设备和/或安全基础控制装置可被设置为，将移动终端设备的加速度值与移动安全基础控制装置的加速度值进行比较，并且总是在终端设备加速度传感器和基础控制器加速度传感器中的至少一者测量移动终端设备和/或移动安全基础控制装置的加速度时，生成表征移动终端设备和移动安全基础控制装置的机械连接状态的信号。

基础控制器加速度传感器可布置到移动安全基础控制装置的壳体上或布置到与移动安全基础控制装置连接的保持器上。

附图说明

在随后的描述中参考附图详细阐释本发明的具体实施例。这些示例性实施例的具体特征可以与它们在哪个具体关系中被提到无关地、有可能也单个或组合地被考虑来表示本发明的一般性特征。其中：

图1示出了机器人的示意图，该机器人具有机器人臂和机器人控制器以及根据本发明的机器人操作手持设备组合，该机器人操作手持设备组合由移动安全基础控制装置和移动终端设备组成；

图2示出了机械耦接的机器人操作手持设备组合与根据本发明的基础控制器加速度传感器处于连接状态的示例性实施方式的示意图；和

图3示出了根据图2的机械去耦的机器人操作手持设备组合的示意性截面图，其中移动终端设备与移动安全基础控制装置机械分离。

具体实施方式

图1示出了机器人1，其具有机器人臂2和机器人控制器12。在当前实施例中，机器人臂2包括多个依次布置并借助关节13连接的节肢14。这些节肢14特别是机架3和相对于机架3围绕竖直延伸的轴A1可旋转地安置的转盘4。在当前实施例中，机器人臂2的其它节肢是摇臂5、悬臂6和优选为多轴的机器人手7，机器人手具有被实施为法兰8的紧固装置，该紧固装置用于紧固未详细示出的末端执行器。摇臂5在下端(例如在未详细示出的摆动轴承头上)围绕优选为水平的转轴A2可摆动地安置在转盘4上。悬臂6又围绕同样优选为水平的轴A3可摆动地安置在摇臂5的上端。悬臂6在端侧承载机器人手7，该机器人手具有优选三个转轴A4、A5、A6。

在当前实施例中，悬臂6具有可摆动地安置在摇臂5上的臂壳体9。悬臂6的手部基础壳体10围绕轴A4可旋转地安置在壳体9上。

机器人臂2借助三个电驱动器11在其三个基轴上运动，并且借助另外三个电驱动器11在其三个手轴上运动。

机器人1的机器人控制器12被构造为或被设置为，执行机器人程序，通过该机器人程序机器人臂2的关节14可根据机器人程序被自动化或可在手动操作中被自动调节或旋转运动。此外，机器人控制器12与可操控的电驱动马达11连接，这些电驱动马达被构造为，调节机器人臂2的关节14。在当前实施例中，移动安全基础控制装置15与机器人控制器12在控制技术上连接。借助示例性的保持器16，在所示实施例中作为平板个人计算机示出的移动终端设备17被连接，由此构成机器人操作手持设备组合18。

机器人控制器12可通过特别地单独的通信连接器30在控制技术上与移动终端设备17连接。

图2示出了机器人操作手持设备组合18的示例性实施方式。在这种情况下，机器人操作手持设备组合18包括独立的移动安全基础控制装置15、独立的移动终端设备17和保持器16。

移动安全基础控制装置15具有壳体19、布置在壳体19上的紧急停止开关器件20和用于在控制技术上将移动安全基础控制装置15与机器人控制器12(图1)连接的通信装置21，例如借助连接线缆22来连接。此外，移动安全基础控制装置15具有确认键26。

独立的移动终端设备17具有终端设备控制器23和屏幕24。

保持器16被构造为，如图2所示，以可手动可松脱的连接布置将移动安全基础控制装置15与移动终端设备17机械地连接，以构成机器人操作手持设备组合18。如果机器人操作手持设备组合18被解散(例如通过手动松脱保持器16)，使得移动终端设备17从移动安全基础控制装置15机械地分离，则移动终端设备17和移动安全基础控制装置15两者可分别独立地和机械地自主操纵，并且(例如如图3所示)可分别相互独立地在空间中定位和定向。

机器人操作手持设备组合18相应地具有独立的移动安全基础控制装置15，该移动安全基础控制装置具有：壳体19；布置在壳体19上的紧急停止开关器件20；和通信装置21，用于将移动安全基础控制装置15与机器人1的机器人控制器12在控制技术上连接。

机器人操作手持设备组合18包括独立的移动终端设备17，该移动终端设备具有终端设备控制器23和至少一个终端设备加速度传感器25.1，该终端设备加速度传感器被构造为测量移动终端设备17在至少一个其自由度中的加速度。

此外，机器人操作手持设备组合18包括保持器16，该保持器被构造为，以可手动松脱的连接布置将移动安全基础控制装置15与移动终端设备17机械地连接，如图2所示，以构成机器人操作手持设备组合18。

移动安全基础控制装置15具有根据本发明的至少一个基础控制器加速度传感器25.2，该基础控制器加速度传感器被构造为测量移动安全基础控制装置15在至少一个其自由度中的加速度，该自由度是终端设备加速度传感器25.1也测量移动终端设备17在其中的加速度的同样的自由度。

移动终端设备17的终端设备控制器23被构造为，将由终端设备加速度传感器25.1测量的加速度值传递到机器人控制器12，移动安全基础控制装置15被构造为，将由基础控制器加速度传感器25.2测量的加速度值通过通信装置21传递到机器人控制器12，并且机器人控制器12被设置为，将移动终端设备17的加速度值与移动安全基础控制装置15的加速度值进行比较，并且在移动终端设备17的加速度值与移动安全基础控制装置15的加速度值一致时，生成表征移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的信号。

在当前实施例中，机器人控制器12被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的情况下(图2)，允许移动安全基础控制装置15与移动终端设备17的在机器人控制技术上的通信，并且被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的情况下(图3)，禁止移动安全基础控制装置15与移动终端设备17的在机器人控制技术上的通信。

在当前实施例中，移动终端设备17的终端设备控制器23被构造为，将由终端设备加速度传感器25.1测量的加速度值传递到移动安全基础控制装置15，移动安全基础控制装置15在这种情况下被构造为，接收由基础控制器加速度传感器25.2测量的加速度值，并且移动安全基础控制装置15在这种情况下被设置为，将移动终端设备17的加速度值与移动安全基础控制装置15的加速度值进行比较，并且在移动终端设备17的加速度值与移动安全基础控制装置15的加速度值一致时，生成表征移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的的信号。

移动安全基础控制装置15可在这种情况下被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的情况下，允许移动安全基础控制装置15与移动终端设备17的在机器人控制技术上的通信(图2)，并且移动安全基础控制装置15可在这种情况下被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的情况下，禁止移动安全基础控制装置15与移动终端设备17的在机器人控制技术上的通信(图3)。

机器人控制器12和/或移动安全基础控制装置15可被设置为，将移动终端设备17的加速度值与移动安全基础控制装置15的加速度值进行比较，并且总是在终端设备加速度传感器25.1和基础控制器加速度传感器25.2中的至少一个测量移动终端设备17的和/或移动安全基础控制装置15的加速度时，生成表征移动终端设备17和移动安全基础控制装置15的机械连接状态的信号。

如图2和图3所示，基础控制器加速度传感器25.2可布置在移动安全基础控制装置15的壳体19上或者可选地布置在与移动安全基础控制装置15连接的保持器16上。

Claims (15)

1.一种机器人操作手持设备组合，具有：

-独立的安全基础控制装置(15)，具有壳体(19)、布置在所述壳体(19)上的与安全相关的开关器件(20)和用于将移动安全基础控制装置(15)与机器人(1)的机器人控制器(12)在控制技术上连接的通信装置(21)；

-独立的移动终端设备(17)，具有终端设备控制器(23)和至少一个终端设备位置传感器，所述终端设备位置传感器被构造为检测所述移动终端设备(17)在至少一个其自由度中的位置信息；以及

-保持器(16)，被构造为以能手动松脱的连接布置将所述安全基础控制装置(15)与所述移动终端设备(17)机械地连接，以构成所述机器人操作手持设备组合(18)；

其特征在于，所述安全基础控制装置(15)具有至少一个基础控制器位置传感器，所述基础控制器位置传感器被构造为检测移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中的位置信息，

其中，将由所述终端设备位置传感器检测到的所述移动终端设备(17)的位置信息与由所述基础控制器位置传感器检测到的所述移动安全基础控制装置(15)的位置信息进行比较，并且在所述移动终端设备(17)的位置信息与所述移动安全基础控制装置(15)的位置信息一致时，生成表征移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的信号。

2.根据权利要求1所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述基础控制器位置传感器被构造为，检测所述移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中的位置信息，所述自由度是所述终端设备位置传感器也检测所述移动终端设备(17)在该自由度中的位置信息的同样的自由度。

3.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述终端设备位置传感器是终端设备磁场传感器，其被构造为检测关于所述移动终端设备(17)在至少一个其自由度中的磁场信息，和/或所述基础控制器位置传感器是基础控制器磁场传感器，其被构造为检测关于所述移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中的磁场信息。

4.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述终端设备位置传感器是终端设备光传感器，其被构造为检测所述移动终端设备(17)在至少一个其自由度中接收的图像信息，和/或所述基础控制器位置传感器是基础控制器光传感器，其被构造为检测所述移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中接收的图像信息。

5.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述终端设备位置传感器是终端设备加速度传感器(25.1)，其被构造为检测所述移动终端设备(17)在至少一个其自由度中的加速度信息，和/或所述基础控制器位置传感器是基础控制器加速度传感器(25.2)，其被构造为检测所述移动安全基础控制装置(15)在至少一个其自由度中的加速度。

6.根据权利要求5所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，来自由所述移动终端设备(17)的终端设备控制器(23)、移动安全基础控制装置(15)和机器人控制器(12)构成的组中的至少一者被构造为，将由所述终端设备位置传感器检测到的所述移动终端设备(17)的位置信息与由所述基础控制器位置传感器检测到的所述移动安全基础控制装置(15)的位置信息进行比较，并且在所述移动终端设备(17)的位置信息与所述移动安全基础控制装置(15)的位置信息一致时，生成表征移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的信号。

7.根据权利要求6所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述机器人控制器(12)被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的情况下，允许所述移动安全基础控制装置(15)与所述移动终端设备(17)在机器人控制技术上的通信，并且所述机器人控制器(12)被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的情况下，禁止所述移动安全基础控制装置(15)与所述移动终端设备(17)在机器人控制技术上的通信。

8.根据权利要求6所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述移动终端设备(17)的终端设备控制器(23)被构造为，将由所述终端设备加速度传感器(25.1)测量到的加速度值传递到所述安全基础控制装置(15)，所述安全基础控制装置(15)被构造为，接收由所述基础控制器加速度传感器(25.2)测量到的加速度值，并且所述安全基础控制装置(15)被设置为，将所述移动终端设备(17)的加速度值与所述移动安全基础控制装置(15)的加速度值进行比较，并且在所述移动终端设备(17)的加速度值与所述移动安全基础控制装置(15)的加速度值一致时，生成表征移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的信号。

9.根据权利要求5所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述移动终端设备(17)的终端设备控制器(23)被构造为，将由所述终端设备加速度传感器(25.1)测量到的加速度值与所述移动安全基础控制装置(15)的加速度值进行比较，并且在所述移动终端设备(17)的加速度值与所述移动安全基础控制装置(15)的加速度值一致时，生成表征移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的信号。

10.根据权利要求5所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述安全基础控制装置(15)被设置为，在由信号确定的存在移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的情况下，允许所述移动安全基础控制装置(15)与所述移动终端设备(17)在机器人控制技术上的通信，并且所述安全基础控制装置(15)被设置为，在由信号确定的缺少移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的情况下，禁止所述移动安全基础控制装置(15)与所述移动终端设备(17)在机器人控制技术上的通信。

11.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述机器人控制器(12)、所述终端设备控制器(23)和/或所述安全基础控制装置(15)被设置为，将所述基础控制器位置传感器关于所述终端设备位置传感器校准。

12.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述机器人控制器(12)、所述终端设备控制器(23)和/或所述安全基础控制装置(15)被设置为，将所述终端设备位置传感器关于所述基础控制器位置传感器校准。

13.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述至少一个终端设备位置传感器是所述移动终端设备(17)的惯性测量单元的一部分。

14.根据权利要求1或2所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述至少一个基础控制器位置传感器是所述移动安全基础控制装置(15)的惯性测量单元的一部分。

15.根据权利要求5所述的机器人操作手持设备组合，其特征在于，所述机器人控制器(12)、所述移动终端设备(17)和/或所述安全基础控制装置(15)被设置为，将所述移动终端设备(17)的加速度值与所述移动安全基础控制装置(15)的加速度值进行比较，并且总是在终端设备加速度传感器(25.1)和基础控制器加速度传感器(25.2)中的至少一者测量所述移动终端设备(17)的和/或所述移动安全基础控制装置(15)的加速度时，生成表征移动终端设备(17)和移动安全基础控制装置(15)的机械连接状态的信号。

Images