DE102004054867B4 - Robot equipped with sensory intelligence - Google Patents

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Abstract

Mit sensorischer Intelligenz ausgestatteter, haptisch geführter Roboter für medizinische Applikationen, mit mindestens einem Arm, dadurch gekennzeichnet, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur des Roboterarms (2) mindestens eine bidirektionale Bedienschnittstelle (1) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Bedienschnittstelle ein Display (10) und mindestens eine Bedientaste (12) aufweist.At least one bi-directional operator interface (1) is provided for directly influencing certain robot operating modes on the structure of the robot arm (2), at least one bi-directional operator interface (1) being provided with sensory intelligence Operator interface, a display (10) and at least one control button (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboter.The invention relates to a robot equipped with sensory intelligence.

Beim Betrieb von Robotern werden derzeit externe Bedienerschnittstellen genutzt, um unterschiedliche Betriebsmodi von Roboter zu bedienen. Dabei handelt es sich um auf Standard-Computern laufende Steuerprogramme oder um spezielle externe Controllpanels. Um Kollisionen zu vermeiden, ist ein direkter Kontakt eines Bedieners mit dem Roboter im Betrieb nicht vorgesehen. Industrieroboter mit externen Bediengeräten sind beispielsweise aus WO 2003/036 324 A1 oder WO 2003/072 316 A1 bekannt.When operating robots, external operator interfaces are currently being used to service different operating modes of robots. These are control programs running on standard computers or special external control panels. In order to avoid collisions, a direct contact of an operator with the robot during operation is not provided. Industrial robots with external operating devices are for example off WO 2003/036 324 A1 or WO 2003/072 316 A1 known.

In der Robotik sind inzwischen Roboter mit sensorischer Intelligenz ausgestattet; sie können daher von außen aufgeprägte Kräfte und Momente erfassen und darauf reagieren. Es ist somit möglich, dass der Bediener im laufenden Betrieb den Roboter berührt und somit interagiert. Somit lassen sich Roboter teilautonom durch haptisches Führen bedienen; dies wird auch soft robotics genannt. Bei soft robotics liegt folglich der Sinn in der Interaktion mit einem Roboterarm, bei welchem eine zusätzliche Bedienung eines externen Geräts, beispielsweise in Form eines Panels, stören würde.In robotics, robots are now equipped with sensory intelligence; They can therefore capture and respond to externally imposed forces and moments. It is thus possible that the operator touches the robot during operation and thus interacts. Thus, robots can be operated partially autonomously by haptic guidance; This is also called soft robotics. In soft robotics, therefore, the meaning lies in the interaction with a robot arm, in which an additional operation of an external device, for example in the form of a panel, would disturb.

Derzeit gibt es lediglich externe Bedienschnittstellen, um die unterschiedlichen Betriebsmodi von Robotern zu bedienen. Bei soft robotics liegt der Sinn in der Interaktion mit dem Roboterarm, bei der eine zusätzliche Bedienung eines externen Geräts, beispielsweise in Form eines Panels stören würde.Currently, there are only external operating interfaces to service the different operating modes of robots. In soft robotics, the meaning lies in the interaction with the robot arm, in which an additional operation of an external device, for example in the form of a panel would disturb.

Aus DE 201 00 584 U1 ist ein als Seilhebezeug ausgebildeter Manipulator bekannt, bei dem ein Bedienelement mit einem Handgriff vorgesehen ist, über den der Manipulator steuerbar ist.Out DE 201 00 584 U1 is a trained as a cable hoist manipulator known in which an operating element is provided with a handle, via which the manipulator is controllable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Einrichtung vorzusehen, um bestimmte Betriebsmodi eines mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboters beeinflussen zu können.The object of the invention is therefore to provide a device in order to be able to influence certain operating modes of a robot equipped with sensory intelligence.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einem mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboter dadurch gelöst, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur eines Roboterarms eine Bedienschnittstelle vorgesehen ist. Gemäß einer bevorzugten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Bedienschnittstelle ein Display und mindestens eine Bedientaste auf.According to the invention, this object is achieved in a robot equipped with sensory intelligence in that an operating interface is provided for the direct influencing of certain robot operating modes on the structure of a robot arm. According to a preferred advantageous embodiment of the invention, the user interface to a display and at least one control button.

Da somit gemäß der Erfindung eine bidirektionale Bedienerschnittstelle in bzw. an dem Roboterarm integriert ist, kann ein Bediener, um bestimmte Betriebsmodi des Roboters zu bedienen und gegebenenfalls Statusinformationen des Roboters auszugeben, vollständig mit dem Roboter interagieren. Insbesondere wird bei Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung kein zusätzliches Bediengerät, beispielsweise Controllpanel mehr benötigt werden.Thus, according to the invention, since a bidirectional operator interface is integrated with the robotic arm, an operator may interact fully with the robot to operate certain modes of operation of the robot and possibly output status information of the robot. In particular, when using the device according to the invention no additional operating device, such as control panel will be needed more.

In der schematischen Darstellung der einzigen Figur ist eine Bedienschnittstelle 1 wiedergegeben, die an der Struktur eines schematisch angedeuteten Roboterarms 2 integriert ist. Hierbei weist die Bedienschnittstelle 1 ein Display 11 und mindestens eine Bedientaste, zweckmäßigerweise mehrere, beispielsweise, wie in der Figur wiedergegeben, drei Bedientasten 12 auf.In the schematic representation of the single figure is a user interface 1 reproduced on the structure of a schematically indicated robot arm 2 is integrated. Here, the operating interface 1 a display 11 and at least one control button, suitably several, for example, as shown in the figure, three buttons 12 on.

An dem in der Figur rechten Ende des Roboterarms 2 ist ein Endeffektor 3 angedeutet.At the right end of the robot arm in the figure 2 is an end effector 3 indicated.

Da sich mit Hilfe von soft robotics Roboter durch intuitives manuelles Führen einfach programmieren lassen, kann über die am Roboterarm 2 integrierte Schnittstelle 1 während der Programmierung auf Roboterbetriebsmodi Einfluss genommen werden. Auch können gegebenenfalls, wie bereits ausgeführt, Statusinformationen ausgegeben werden.Since robots can be easily programmed using intuitive manual guidance with the help of soft robotics, it is possible to program robots using the robot arm 2 integrated interface 1 be influenced during programming on robot operating modes. If necessary, status information can also be output, as already explained.

Dadurch wird vermieden, dass ein externes Gerät, beispielsweise in Form eines Panels zusätzlich gehalten werden muss, oder der Bediener den Roboter verlassen muss, um an einem anderen Roboter-Arbeitsplatz Einfluss auf die Steuerung des Roboters zu nehmen.This avoids having to hold an external device, for example in the form of a panel, or the operator has to leave the robot in order to influence the robot control at another robot workstation.

Die gewerbliche Anwendung umfasst alle die Bereiche, in denen in Zukunft soft robotics eingesetzt wird. Dabei kann es sich um intuitive Programmierung von Industrierobotern ebenso wie um haptische Interaktion mit Servicerobotern handeln.The commercial application covers all the areas in which soft robotics will be used in the future. This can be intuitive programming of industrial robots as well as haptic interaction with service robots.

In einemm konkreten Anwendungsfall wird ein Roboterarm, haptisch geführt, in medizinischen Applikationen eingesetzt. Die Bedienschnittstelle unmittelbar am Roboterarm an bzw. in dessen Struktur ermöglicht es einem einen Roboter bedienenden Arzt, Roboter-Betriebsmodis direkt zu beeinflussen, ohne dazu auf Sprachsteuerung oder externe Bediengeräte zurückgreifen zu müssen, deren Berührung im Hinblick auf die bei medizinischen Applikationen zu beachtende Sterilität problematisch ist. Auch wird in solchen Fällen kein zusätzliches Personal mehr benötigt.In a specific application, a robotic arm, haptically guided, is used in medical applications. The operator interface directly on or in the structure of the robot arm enables a robot operating a robot to directly influence robot operating modes without resorting to voice control or external operating devices whose contact is problematic in view of the sterility to be observed in medical applications is. Also, in such cases, no additional staff is needed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BedienschnittstelleOperator interface
1111
Displaydisplay
1212
Bedientastecontrol key
22
Roboterarmrobot arm
33
EndefektorEndefektor

Claims (2)

Mit sensorischer Intelligenz ausgestatteter, haptisch geführter Roboter für medizinische Applikationen, mit mindestens einem Arm, dadurch gekennzeichnet, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur des Roboterarms (2) mindestens eine bidirektionale Bedienschnittstelle (1) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Bedienschnittstelle ein Display (10) und mindestens eine Bedientaste (12) aufweist.Sensory intelligence equipped, haptically guided robot for medical applications, with at least one arm, characterized in that for directly influencing certain robot operating modes on the structure of the robot arm ( 2 ) at least one bidirectional user interface ( 1 ), wherein the at least one operating interface is a display ( 10 ) and at least one control key ( 12 ) having. Verwendung eines Roboters nach Anspruch 1 in der minimal invasiven Chirurgie.Use of a robot according to claim 1 in minimally invasive surgery.
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