DE102016000362A1 - Robot arrangement with handheld - Google Patents
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Abstract
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Roboteranordnung mit wenigstens einem Roboter (10, 20) umfasst die Schritte: Erfassen (S10) von Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten (a100) wenigstens eines Handhelds (100) mittels eines Inertial- und/oder GPS-Sensors (110) dieses Handhelds, während es an einem beweglichen Glied (12; 22) der Roboteranordnung befestigt ist; Ermitteln (S20, S30) von Positions- und/oder Bewegungsdaten (Δx100) des Handhelds und/oder von Positions- und/oder Bewegungsdaten (Δx12) des beweglichen Glieds auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten des Handhelds; und Übermitteln (S30) dieser ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten an wenigstens einen Empfänger (13, 23, 200).An inventive method for operating a robot arrangement with at least one robot (10, 20) comprises the steps: detecting (S10) position and / or motion measurement data (a100) of at least one handheld device (100) by means of an inertial and / or GPS Sensor (110) of this handheld while attached to a movable member (12; 22) of the robot assembly; Determining (S20, S30) position and / or movement data (Δx100) of the handheld and / or position and / or movement data (Δx12) of the movable member based on the detected position and / or motion measurement data of the handheld; and transmitting (S30) these determined position and / or movement data to at least one receiver (13, 23, 200).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Roboteranordnung mit wenigstens einem Roboter und wenigstens einem Handheld, das an einem beweglichen Glied eines Roboters der Roboteranordnung befestigt ist bzw. wird, ein Verfahren zum Betreiben der Roboteranordnung, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens sowie die Verwendung eines oder mehrerer Handhelds.The present invention relates to a robot assembly having at least one robot and at least one handheld attached to a movable member of a robot of the robot assembly, a method of operating the robot assembly, a computer program product for performing the method and the use of one or more handhelds ,
Sogenannte Handhelds bzw. Handgeräte sind allgemein bekannt. Unter einem Handheld wird vorliegend insbesondere ein tragbares elektronisches (Mobil(end))Gerät für unterschiedliche Anwendungen verstanden, das vorzugsweise bei der Benutzung in nur einer Hand gehalten werden kann bzw. hierzu eingerichtet ist, insbesondere sogenannte Smartphones.So-called handhelds or handheld devices are well known. In the present case, a handheld means, in particular, a portable electronic (mobile (end)) device for different applications, which can preferably be held in use in one hand or is set up for this, in particular so-called smartphones.
Solche Handhelds weisen häufig Inertial-Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, und/oder GPS-Sensoren auf, die es dem Handheld ermöglichen, seine Position und/oder Bewegung zu erfassen.Such handhelds often have inertial sensors, in particular acceleration sensors, and / or GPS sensors that enable the handheld to detect its position and / or movement.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb einer Roboteranordnung zu verbessern.The object of the present invention is to improve the operation of a robot assembly.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 11–13 stellen eine Roboteranordnung zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens, die Verwendung wenigstens eines Handhelds zum hier beschriebenen Betreiben einer Roboteranordnung bzw. ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Claims 11-13 provide a robot arrangement for carrying out a method described here, the use of at least one handheld for the described operation of a robot arrangement or a computer program product for carrying out a method described here under protection. The subclaims relate to advantageous developments.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Roboteranordnung einen oder mehrere Roboter auf. In einer Weiterbildung weisen der bzw. ein oder mehrere dieser Roboter (jeweils) ein oder mehrere, insbesondere wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, bewegliche, (Roboter)glieder, die in einer Weiterbildung gelenkig miteinander verbunden sind, und Antriebe, insbesondere Elektromotoren, zum gesteuerten Bewegen dieser Glieder auf. Ein bewegliches (Roboter)Glied kann insbesondere ein Karussell, eine Schwinge, ein Teil einer Roboterhand oder insbesondere vorzugsweise ein Werkzeugflansch oder an diesem befestigtes Werkzeug eines Roboters sein.According to an embodiment of the present invention, a robot assembly comprises one or more robots. In one development, the or one or more of these robots (each) one or more, in particular at least six, in particular at least seven, movable, (robot) members which are hinged together in a development, and drives, in particular electric motors, for controlled movement of these members. A movable (robot) member may in particular be a carousel, a rocker, a part of a robot hand, or more preferably a tool flange or tool of a robot fastened thereto.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden bzw. sind an einem oder mehreren Gliedern eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung wenigstens temporär (jeweils) ein oder mehrere Handhelds befestigt, die (jeweils) einen, insbesondere integrierten, Inertial- und/oder GPS-Sensor aufweisen.According to one embodiment of the present invention, one or more members of one or more robots of the robot assembly are or are at least temporarily attached to one or more handhelds having (respectively) one, in particular integrated, inertial and / or GPS sensor ,
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum, insbesondere wenigstens vollständig oder teilweise automatisierten, Betreiben der Roboteranordnung den Schritt: Erfassen von Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten eines oder mehrerer Handhelds mittels des Inertial- und/oder GPS-Sensors dieses Handhelds, während es an einem beweglichen Glied der Roboteranordnung, insbesondere eines Roboters der Roboteranordnung, befestigt ist.According to one embodiment of the present invention, a method for, in particular at least completely or partially automated, operation of the robot arrangement comprises the step: acquiring position and / or motion measurement data of one or more handhelds using the inertial and / or GPS sensor of this handheld while it is attached to a movable member of the robot assembly, in particular a robot of the robot assembly.
Ein Betreiben der Roboteranordnung kann in einer Ausführung ein Steuern und/oder Überwachen der Roboteranordnung umfassen, insbesondere sein.Operating the robot arrangement in one embodiment may include, in particular, controlling and / or monitoring the robot arrangement.
Positionsdaten können in einer Ausführung eine ein-, zwei oder dreidimensionale, insbesondere kartesische, Lage und/oder eine ein-, zwei oder dreidimensionale Orientierung, insbesondere eines bzw. des Handhelds bzw. (Roboter)Gliedes, angeben, insbesondere sein bzw. hiervon abhängen.In one embodiment, position data can specify, in particular be or depend on one, two or three-dimensional, in particular Cartesian, position and / or one, two or three-dimensional orientation, in particular of the handheld or (robot) element ,
Bewegungsdaten können in einer Ausführung eine erste, zweite und/oder höhere Zeitableitung bzw. Veränderung solcher Positionsdaten angeben, insbesondere sein bzw. hiervon abhängen, insbesondere ein-, zwei oder dreidimensionale translatorische und/oder ein-, zwei oder dreidimensionale rotatorische Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen, insbesondere eines bzw. des Handhelds bzw. (Roboter)Gliedes, angeben, insbesondere sein bzw. hiervon abhängen.In one embodiment, movement data may indicate, in particular be or depend on a first, second and / or higher time derivation or change of such position data, in particular one, two or three-dimensional translational and / or one, two or three-dimensional rotational speeds and / or Specify accelerations, in particular of one or the handheld or (robot) member, in particular be or depend on it.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Ermitteln von Positions- und/oder Bewegungsdaten des (jeweiligen) Handhelds auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten dieses Handhelds. Dabei werden auch die erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten eines Handhelds selber zur kompakteren Darstellung als ermittelte Positions- und/oder Bewegungsdaten dieses Handhelds bezeichnet, die Ermittlung kann also insbesondere eine Identität bzw. Auswertung sein.According to one embodiment of the present invention, the method comprises the step of determining position and / or movement data of the (respective) handheld on the basis of the acquired position and / or movement measurement data of this handheld. In this case, the detected position and / or movement measurement data of a handheld itself are also designated for compact presentation as determined position and / or movement data of this handheld, ie, the determination can in particular be an identity or evaluation.
Zusätzlich oder alternativ umfasst das Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung den Schritt: Ermitteln von Positions- und/oder Bewegungsdaten des beweglichen Glieds auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten des Handhelds, das wenigstens während der Erfassung der Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten an dem Glied befestigt ist.Additionally or alternatively, the method according to an embodiment of the present invention comprises the step: determining position and / or movement data of the movable member based on the detected position and / or motion measurement data of the handheld, at least during the detection of the position and / or motion measurement data is attached to the member.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren den Schritt: Übermitteln der ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten des Handhelds und/oder der ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten des beweglichen Glieds an einen oder mehrere Empfänger.According to one embodiment of the present invention, the method comprises the step: Transmitting the determined position and / or movement data of the handheld and / or the determined position and / or movement data of the movable member to one or more recipients.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Roboteranordnung, insbesondere hard- und/oder software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.According to one embodiment of the present invention, the robot arrangement, in particular hardware and / or software, in particular program technology, is set up to carry out a method described here.
Nach einer Ausführung weist das bzw. eines oder mehrere der Handheld(s) der Roboteranordnung (jeweils) auf:
- – Mittel zum Erfassen von bzw. der Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten des bzw. der Handhelds mittels eines bzw. des Inertial- und/oder GPS-Sensors des (jeweiligen) Handhelds, während es an einem bzw. dem beweglichen Glied der Roboteranordnung, insbesondere eines Roboters der Roboteranordnung, befestigt ist;
- – Mittel zum Ermitteln von bzw. der Positions- und/oder Bewegungsdaten des bzw. der Handhelds und/oder von bzw. der Positions- und/oder Bewegungsdaten des beweglichen Glieds bzw. der beweglichen Glieder auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten des (jeweiligen) Handhelds; und
- – Mittel zum Übermitteln dieser ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten an einen oder mehrere bzw. den bzw. die Empfänger.
- - Means for detecting the position and / or movement measurement data of the handheld or by means of one or the inertial and / or GPS sensor of the (respective) handheld, while it is at one or the movable member of the Robot assembly, in particular a robot of the robot assembly is attached;
- Means for determining the position and / or movement data of the handheld device (s) and / or the position and / or movement data of the movable member (s) on the basis of the detected position and / or movement Measurement data of the (respective) handheld; and
- - Means for transmitting these determined position and / or movement data to one or more or the or the receiver.
Durch die Verwendung von Handhelds können in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung somit vorteilhaft Positions- und/oder Bewegungsdaten ermittelt und zum Betreiben, insbesondere Steuern und/oder Überwachen, der Roboteranordnung genutzt werden.By using handhelds, position and / or movement data can thus advantageously be determined in an embodiment of the present invention and used for operating, in particular controlling and / or monitoring, the robot arrangement.
In einer Ausführung weisen das bzw. ein oder mehrere der Handheld(s) (jeweils) wenigstens eine graphische Anzeige, insbesondere einen Touchscreen auf. Mittels einer graphischen Anzeige können in einer Ausführung vorteilhaft Daten und/oder Signale, beispielsweise Positions- und/oder Bewegungsdaten, Überschreitungen von Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsgrenzen oder dergleichen, angezeigt werden. Mittels eines Touchscreens kann in einer Ausführung vorteilhaft insbesondere die Bedienung des Handhelds verbessert werden.In one embodiment, the or one or more of the handheld (s) (each) at least one graphical display, in particular a touchscreen. By means of a graphical display, data and / or signals, for example position and / or movement data, exceedances of speed or acceleration limits or the like, can advantageously be displayed in one embodiment. In one embodiment, the operation of the handheld can advantageously be improved by means of a touchscreen, in particular.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung das bzw. ein oder mehrere der Handheld(s) (jeweils) wenigstens eine, insbesondere integrierte, Kamera auf. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein Betrieb der Roboteranordnung visuell gesteuert und/oder überwacht und/oder aufgezeichnet werden.Additionally or alternatively, in one embodiment, the or one or more of the handheld (s) (respectively) at least one, in particular integrated, on camera. As a result, in one embodiment, advantageously, an operation of the robot arrangement can be visually controlled and / or monitored and / or recorded.
Zusätzlich oder alternativ weisen in einer Ausführung das bzw. ein oder mehrere der Handheld(s) (jeweils) wenigstens eine autonome bzw. handheldfeste, insbesondere integrierte, Energie-, insbesondere Stromversorgung, insbesondere Akkus und/oder Batterien, auf. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Störung durch Energieleitungen vermieden werden.Additionally or alternatively, in one embodiment, the or one or more of the handheld (s) (respectively) at least one autonomous or handheld, in particular integrated, energy, in particular power supply, in particular batteries and / or batteries on. As a result, in one embodiment, a fault can be avoided by power lines.
Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung das bzw. ein oder mehrere der (jeweils) Handheld(s) (jeweils) zur Mobilkommunikation, insbesondere Mobilfunkkommunikation eingerichtet, insbesondere kann ein Handheld somit ein Mobiltelefon, insbesondere ein Smartphone, sein. Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere die Übermittlung der ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten verbessert werden.Additionally or alternatively, in one embodiment, the or one or more of the (each) handheld (s) (each) for mobile communication, in particular mobile communication set up, in particular, a handheld thus a mobile phone, especially a smartphone, be. In this way, in one embodiment, in particular the transmission of the determined position and / or movement data can be improved.
Entsprechend wird insbesondere vorgeschlagen, Tablets bzw. Tabletcomputer, Personal Digital Assistants („PDAs”) oder dergleichen und insbesondere vorzugsweise Mobiltelefone, insbesondere Smartphones, zum Betreiben, insbesondere Steuern und/oder Überwachen, der Roboteranordnung, insbesondere zum Ermitteln von Positions- und/oder Bewegungsdaten der Roboteranordnung, zu verwenden. Hierdurch können vorteilhaft vorhandene, ausgereifte und/oder günstige Handhelds in einer neuen Funktion verwendet werden.Accordingly, it is proposed in particular tablets or tablet computers, personal digital assistants ("PDAs") or the like and in particular preferably mobile phones, in particular smartphones, for operating, in particular controlling and / or monitoring, the robot arrangement, in particular for determining position and / or Movement data of the robot assembly to use. As a result, existing, mature and / or inexpensive handhelds can advantageously be used in a new function.
In einer Ausführung werden bzw. sind das bzw. ein oder mehrere der Handheld(s) (jeweils) zerstörungsfrei lösbar und/oder temporär an dem jeweiligen Glied befestigt. In einer Weiterbildung werden bzw. sind das bzw. ein oder mehrere der Handheld(s) (jeweils) form- und/oder reibschlüssig, insbesondere magnetisch, durch eine Steck-, Klemm-, Schraub-, Klett- und/oder Rastverbindung an dem jeweiligen Glied, insbesondere an einer hierzu eingerichteten Handheldbefestigung, insbesondere in einer hierzu eingerichteten Handheldaufnahme, des Gliedes, befestigt, die ihrerseits in einer Weiterbildung lösbar an dem Glied befestigt sein bzw. werden kann, insbesondere, um bei Nichtbedarf entfernt werden und so geschützt werden zu können und/oder den Betrieb des Roboters nicht zu behindern. Gleichermaßen kann ein Handheld und/oder eine Handheldbefestigung auch nicht-zerstörungsfrei-lösbar bzw. dauerhaft an dem jeweiligen Glied befestigt sein bzw. werden. In einer Ausführung wird bzw. ist wenigstens ein Handheld von einem Greifer eines Roboters der Roboteranordnung gegriffen und/oder -führt.In one embodiment, the or one or more of the handheld (s) are (each) nondestructive solvable and / or temporarily attached to the respective member. In one embodiment, the or one or more of the handheld (s) are (respectively) positive and / or frictional, in particular magnetic, by a plug-in, clamp, screw, Velcro and / or latching connection to the respective member, in particular attached to this handheld attachment, in particular in a dedicated handheld recording, the member attached, which in turn can be releasably attached to the member in a development or can be, in particular to be removed when not needed and so protected can not and / or impede the operation of the robot. Likewise, a handheld and / or handheld attachment may also be non-destructively releasably attached to the respective member. In one embodiment, at least one handheld is grasped and / or guided by a gripper of a robot of the robot assembly.
In einer Ausführung kann der Inertial-Sensor des bzw. eines oder mehrerer der Handhelds (jeweils) einen oder mehrere Beschleunigungssensoren zur Erfassung einer translatorischen und/oder rotatorischen Beschleunigung in bzw. um eine(r) oder mehrere(n) Achse(n) und/oder einen oder mehrere ein- oder mehrachsiger Lage-, insbesondere Kreiselsensoren aufweisen, insbesondere sein. Diese sind – ebenso wie teilweise GPS-Sensoren – häufig in kommerziellen Handhelds bereits vorhanden, um Spiele und andere Applikationen wie beispielsweise eine Anpassung der Anzeige an eine aktuelle Lage zu ermöglichen.In one embodiment, the inertial sensor of the or one or more of the handhelds (each) one or more acceleration sensors for detecting a translational and / or rotational acceleration in or around one or more axis (s) and / or one or more one or multi-axis position, in particular gyro sensors have, in particular be. These are - as well as partial GPS sensors - often already present in commercial handhelds to allow games and other applications such as an adjustment of the display to a current location.
In einer Ausführung können die erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten Beschleunigungsdaten aufweisen, insbesondere sein.In one embodiment, the detected position and / or motion measurement data may include, in particular, acceleration data.
Dann werden in einer Weiterbildung aus diesen erfassten Beschleunigungs(-Mess)daten Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten, insbesondere Bahndaten, des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes ermittelt.Then, in a development, position and / or speed data, in particular path data, of the handheld and / or of the movable member are determined from these acquired acceleration (measurement) data.
Bahndaten bilden bzw. umfassen in einer Ausführung eine, insbesondere geordnete, Folge von Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten und/oder zugeordneten Zeiten und/oder Positionen, insbesondere Bahnparametern.Web data form or comprise in one embodiment an, in particular ordered, sequence of position and / or velocity data and / or assigned times and / or positions, in particular, orbital parameters.
Die Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten, insbesondere Bahndaten, können in einer Weiterbildung insbesondere durch, insbesondere numerische und/oder zeitliche und/oder ein- oder mehrfache, Integration aus den erfassten Beschleunigungs(-Mess)daten ermittelt werden.The position and / or speed data, in particular orbit data, can be determined in a development, in particular by integration, in particular numerical and / or temporal and / or single or multiple, integration from the acquired acceleration (measurement) data.
Die Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des beweglichen Gliedes können in einer Weiterbildung insbesondere durch Transformation auf Basis einer bekannten, insbesondere vorgegebenen und/oder vermessenen, insbesondere kalibrierten, Lage und/oder Orientierung des Handhelds relativ zu dem beweglichen Glied, an dem es wenigstens während der Erfassung befestigt ist, aus den erfassten Beschleunigungs(-Mess)daten ermittelt werden.The position and / or velocity data of the movable member can in a development, in particular by transformation based on a known, in particular predetermined and / or measured, in particular calibrated, position and / or orientation of the handheld relative to the movable member on which it at least during the detection is determined from the acquired acceleration (-Mess) data.
Dabei können in einer Ausführung zunächst aus Beschleunigungs(-Mess)daten des Handhelds durch Transformation Beschleunigungs(-Mess)daten des Gliedes und aus diesen durch Integration Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des beweglichen Gliedes ermittelt werden. Gleichermaßen können in einer Ausführung zunächst aus Beschleunigungs(-Mess)daten des Handhelds durch Integration Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des Handhelds und aus diesen durch Transformation Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des beweglichen Gliedes ermittelt werden.In one embodiment, acceleration data from the handheld can firstly be determined by transformation of acceleration (measurement) data of the link and from this by integration of position and / or velocity data of the movable link. Similarly, in one embodiment, first, acceleration (measurement) data of the handheld can be determined by integration of position and / or velocity data of the handheld and from these by transformation of position and / or velocity data of the movable member.
Die Ermittlung der Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes kann in einer Ausführung vollständig oder teilweise durch das Handheld durchgeführt werden, insbesondere vollständig während es an dem beweglichen Glied befestigt ist, vollständig nach Lösen von dem beweglichen Glied oder teilweise während es an dem beweglichen Glied befestigt ist und teilweise nach Lösen von dem beweglichen Glied.The determination of the position and / or speed data of the handheld and / or the movable member may in one embodiment be carried out wholly or partly by the handheld, in particular completely while it is attached to the movable member, completely after release of the movable member or partially while it is attached to the movable member and partially upon release of the movable member.
Gleichermaßen kann die Ermittlung der Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes in einer Ausführung vollständig oder teilweise durch den Empfänger durchgeführt werden.Likewise, in one embodiment, the determination of the position and / or velocity data of the handheld and / or the movable member may be performed entirely or partially by the receiver.
So kann in einer Ausführung das Handheld unmittelbar die erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten an den Empfänger übermitteln, der hieraus, insbesondere durch Integration und gegebenenfalls Transformation, Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten, des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes ermittelt. Gleichermaßen kann in einer Ausführung das Handheld bereits, insbesondere durch Integration und gegebenenfalls Transformation, Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten, des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes ermitteln und erst diese an den Empfänger übermitteln. Gleichermaßen kann in einer Ausführung das Handheld, insbesondere durch Integration, Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten, des Handhelds ermitteln und diese an den Empfänger übermitteln, der hieraus, insbesondere durch Transformation, Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten des beweglichen Gliedes ermittelt.Thus, in one embodiment, the handheld can transmit the detected position and / or motion measurement data directly to the receiver, which can use it, in particular by integration and optionally transformation, position and / or movement data, in particular orbit data, of the handheld and / or mobile Determined. Similarly, in one embodiment, the handheld can already determine, in particular by integration and, if appropriate, transformation, position and / or movement data, in particular orbit data, of the handheld and / or the movable member and only transmit these to the receiver. Equally, in one embodiment, the handheld, in particular by integration, determine position and / or movement data, in particular orbital data, of the handheld and transmit it to the receiver, the resulting, in particular by transformation, position and / or movement data, in particular orbit data of the mobile Determined.
Entsprechend weisen in einer Ausführung die Roboteranordnung, insbesondere das bzw. eines oder mehrere der Handheld(s) und/oder der bzw. einer oder mehrere der Empfänger, Mittel zum Ermitteln von Positions- und/oder Geschwindigkeitsdaten, insbesondere Bahndaten, des Handhelds und/oder des beweglichen Gliedes aus Beschleunigungsdaten des Handhelds, insbesondere durch Integration und/oder Transformation, auf.Accordingly, in one embodiment, the robot arrangement, in particular the or one or more of the handheld (s) and / or the or one or more of the receivers, means for determining position and / or speed data, in particular orbit data, of the handheld and / or or the movable member of acceleration data of the handheld, in particular by integration and / or transformation on.
In einer Ausführung werden erfasste Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten und/oder ermittelte Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten, insbesondere an einen Empfänger übermittelte Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten, in dem Handheld und/oder dem Empfänger abgespeichert. Entsprechend weisen in einer Ausführung die Roboteranordnung, insbesondere das bzw. eines oder mehrere der Handheld(s) und/oder der bzw. einer oder mehrere der Empfänger, Mittel zum Abspeichern von erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten und/oder ermittelte Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten auf.In one embodiment, detected position and / or movement measurement data and / or determined position and / or motion measurement data, in particular position and / or motion measurement data transmitted to a receiver, are stored in the handheld and / or the receiver. Accordingly, in one embodiment, the robot arrangement, in particular the or one or more of the handheld (s) and / or the or one or more of the receivers, means for storing detected position and / or movement measurement data and / or determined positions and / or motion measurement data.
In einer Ausführung steuern und/oder überwachen eine oder mehrere Steuerungen der Roboteranordnung (jeweils) einen oder mehrere Roboter der Roboteranordnung auf Basis der an diese Steuerung übermittelten ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten.In one embodiment, one or more controllers of the robotic assembly control and / or monitor one or more Robot of the robot assembly based on the transmitted to this control determined position and / or movement data.
In einer Weiterbildung steuert eine Steuerung einen oder mehrere Roboter insbesondere derart, dass sie die übermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten, mit einer roboterfesten Referenz bzw. einem Roboterglied an- bzw. ab- bzw. nachfahren. Zusätzlich oder alternativ kann in einer Weiterbildung eine Steuerung einen oder mehrere Roboter insbesondere auf Abweichungen zwischen den übermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten, insbesondere Bahndaten, und entsprechenden Soll-Daten und/oder anderweitig ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten überwachen. So können insbesondere in einer Ausführung Positions- und/oder Bewegungsdaten, die beispielsweise mittels Gelenksensoren eines Roboters erfasst bzw. ermittelt werden, mit Positions- und/oder Bewegungsdaten ver- bzw. abgeglichen werden, die mittels des Inertial- und/oder GPS-Sensors eines an dem Roboter befestigten Handhelds erfasst bzw. ermittelt werden.In a further development, a controller controls one or more robots in particular in such a way that they apply the transmitted position and / or movement data, in particular trajectory data, with a robot-fixed reference or a robot member or move on or off. Additionally or alternatively, in one development, a controller can monitor one or more robots, in particular for deviations between the transmitted position and / or movement data, in particular path data, and corresponding desired data and / or position and / or movement data determined in another way. Thus, in one embodiment, position and / or movement data, which are detected or determined, for example, by means of joint sensors of a robot, can be compared or adjusted with position and / or movement data obtained by means of the inertial and / or GPS sensor a handheld attached to the robot can be detected.
Entsprechend weisen in einer Ausführung die Roboteranordnung, insbesondere eine oder mehrere Steuerungen der Roboteranordnung, (jeweils) Mittel zum Steuern und/oder Überwachen eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung auf Basis der an diese Steuerung übermittelten ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten auf.Correspondingly, in one embodiment, the robot arrangement, in particular one or more controllers of the robot arrangement, comprise (respectively) means for controlling and / or monitoring one or more robots of the robot arrangement on the basis of the determined position and / or movement data transmitted to this control.
Die Positions- und/oder Bewegungsdaten können in einer Ausführung an die Steuerung direkt von dem Handheld bzw. direkt zwischen der Steuerung und dem Handheld übermittelt werden, mittels dessen Inertial- und/oder GPS-Sensor die diesen zugrundeliegenden Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten erfasst werden bzw. wurden. Gleichermaßen kann dieses Handheld zunächst Positions- und/oder Bewegungsdaten an einen bzw. den von einer Steuerung eines oder mehrerer Roboter verschiedenen, insbesondere räumlich beabstandeten, Empfänger, insbesondere eine übergeordnete Steuerung, insbesondere SPS, ein weiteres Handheld, einen Zwischenspeicher oder dergleichen, übermitteln, welcher diese, gegebenenfalls nach Weiterverarbeitung und/oder Speicherung, seinerseits dann, insbesondere drahtlos oder drahtgebunden, an die Steuerung eines oder mehrerer Roboter übermittelt, die auf Basis dieser (indirekt) übermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten den bzw. die Roboter steuert und/oder überwacht.The position and / or movement data can be transmitted in one embodiment to the controller directly from the handheld or directly between the controller and the handheld, by means of which inertial and / or GPS sensor the underlying position and / or movement Measurement data are recorded or were. Likewise, this handheld can first transmit position and / or movement data to or from a controller of one or more robots, in particular spatially spaced, receivers, in particular a higher-level controller, in particular PLC, another handheld, a buffer or the like, which then, if appropriate after further processing and / or storage, in turn then, in particular wirelessly or by wire, transmitted to the controller of one or more robots which controls the robot (s) on the basis of this (indirectly) transmitted position and / or movement data and / or monitored.
Entsprechend können in einer Ausführung eine oder mehrere Steuerung(en) (je) eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung (jeweils) den bzw. einen der Empfänger aufweisen, insbesondere dieser sein. Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung der bzw. ein oder mehrere der Empfänger (jeweils) von der Steuerung eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung verschieden, insbesondere räumlich beabstandet und/oder ein weiteres Handheld, eine übergeordnete Steuerung, ein Zwischenspeicher oder dergleichen, wobei dieser Empfänger in einer Weiterbildung drahtlos oder drahtgebunden Positions- und/oder Bewegungsdaten an diese räumlich beabstandete Steuerung übermittelt bzw. hierzu eingerichtet ist.Accordingly, in one embodiment, one or more controller (s) (each) of one or more robots of the robot assembly (respectively) may comprise, in particular, the one or more receivers. Additionally or alternatively, in one embodiment, the one or more of the receivers (each) different from the control of one or more robots of the robot assembly, in particular spatially spaced and / or another handheld, a higher-level control, a cache or the like, this Receiver in a development wireless or wired position and / or movement data transmitted to this spatially-spaced control or is set up for this purpose.
Durch die direkte Übermittlung von Positions- und/oder Bewegungsdaten von dem Handheld an eine Steuerung eines oder mehrerer Roboter kann in einer Ausführung eine vorteilhafte, insbesondere rasche und/oder zuverlässige, Übermittlung zur Verfügung gestellt werden. Durch eine Übermittlung von Positions- und/oder Bewegungsdaten von dem Handheld, insbesondere zunächst, an einen (anderen,) von der Steuerung eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung verschiedenen Empfänger, insbesondere einen Zwischenspeicher, eine übergeordnete Steuerung, ein weiteres Handheld oder dergleichen, und gegebenenfalls eine (Weiter)Übermittlung dieser Positions- und/oder Bewegungsdaten, gegebenenfalls nach Weiterverarbeitung und/oder Speicherung durch den (anderen) Empfänger an die Steuerung eines oder mehrerer Roboter der Roboteranordnung können in einer Ausführung vorteilhaft Daten über weitere und/oder übertragungstechnisch problematische, insbesondere störanfällige, Strecken, zeitverzögert und/oder nach Weiterverarbeitung und/oder (Zwischen)Speicherung, zur Verfügung gestellt werden.By the direct transmission of position and / or movement data from the handheld to a controller of one or more robots, an advantageous, in particular rapid and / or reliable, transmission can be provided in one embodiment. By a transmission of position and / or movement data from the handheld, in particular first, to a (different,) of the control of one or more robots of the robot assembly different receiver, in particular a cache, a higher-level controller, another handheld or the like, and optionally, a (further) transmission of these position and / or movement data, optionally after further processing and / or storage by the (other) receiver to the controller of one or more robots of the robot arrangement, in an embodiment advantageously data on further and / or transmission problematic, in particular susceptible to interference, routes, delayed and / or after further processing and / or (intermediate) storage, are made available.
In einer Ausführung steuert und/oder überwacht wenigstens eine Steuerung wenigstens einen Roboter auf Basis der (auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten ermittelten und übermittelten) Positions- und/oder Bewegungsdaten, die (direkt oder indirekt) online an sie übermittelt werden. Hierdurch kann in einer Ausführung insbesondere ein zweiter Roboter mit einem ersten Roboter synchronisiert werden, an dem ein Handheld befestigt ist, wobei Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten dieses Handhelds mittels seines Inertial- und/oder GPS-Sensors erfasst, Positions- und/oder Bewegungsdaten dieses Handhelds und/oder des beweglichen Glieds des ersten Roboters, an dem es befestigt ist, auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten ermittelt und diese ermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten online an die Steuerung des zweiten Roboters übermittelt werden. Der erste Roboter kann somit insbesondere ein Master, der zweite Roboter insbesondere ein Slave der Roboteranordnung sein.In one embodiment, at least one controller controls and / or monitors at least one robot based on Position and / or movement data (determined and transmitted on the basis of the acquired position and / or movement measurement data) which are transmitted online (directly or indirectly) to them. In this way, in one embodiment, in particular, a second robot can be synchronized with a first robot to which a handheld is attached, position and / or movement measurement data of this handheld being recorded by means of its inertial and / or GPS sensor, position and / or or movement data of this handheld and / or the movable member of the first robot to which it is attached, determined on the basis of the detected position and / or movement measurement data and transmitted these determined position and / or movement data online to the controller of the second robot become. The first robot can thus be in particular a master, the second robot in particular a slave of the robot arrangement.
Zusätzlich oder alternativ steuert und/oder überwacht in einer Ausführung wenigstens eine Steuerung wenigstens einen Roboter auf Basis der (auf Basis der erfassten Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten ermittelten und übermittelten) Positions- und/oder Bewegungsdaten, die vor dem Betrieb dieses wenigstens einen Roboters, insbesondere in dem Handheld oder der Steuerung, abgespeichert worden sind. Hierdurch kann in einer Ausführung eine Position, insbesondere Bahn, eines Roboters durch diesen und/oder einen anderen Roboter (erneut) an- bzw. nachgefahren werden.Additionally or alternatively, in one embodiment, at least one controller controls and / or monitors at least one robot on the basis of the position and / or movement data (determined and transmitted based on the acquired position and / or motion measurement data) that at least a robot, in particular in the handheld or the controller, have been stored. As a result, in one embodiment, a position, in particular path, of a robot can be (re-) started or retraced by this and / or another robot.
In einer Ausführung steuert und/oder überwacht wenigstens eine Steuerung wenigstens einen Roboter auf Basis der an sie übermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten, die auf Basis von Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten ermittelt werden bzw. wurden, die (jeweils) mittels eines oder mehrerer an diesem Roboter befestigten Handhelds bzw. deren Inertial- und/oder GPS-Sensoren erfasst werden bzw. wurden. Hierdurch kann beispielsweise ein Roboter eine Bahn, die durch ein von ihm geführtes Smartphone aufgezeichnet wurde, anschließend nachfahren oder während des Abfahrens kontrollieren.In one embodiment, at least one controller controls and / or monitors at least one robot on the basis of the position and / or movement data transmitted to them which are or were determined on the basis of position and / or movement measurement data one or more handhelds mounted on this robot or their inertial and / or GPS sensors are / were detected. As a result, for example, a robot can subsequently track a path recorded by a smartphone guided by it or control it during the departure.
Zusätzlich oder alternativ steuert und/oder überwacht in einer Ausführung wenigstens eine Steuerung wenigstens einen Roboter auf Basis der an sie übermittelten Positions- und/oder Bewegungsdaten, die auf Basis von Positions- und/oder Bewegungs-Messdaten ermittelt werden bzw. wurden, die (jeweils) mittels eines oder mehrerer an einem anderen Roboter der Roboteranordnung befestigten Handhelds bzw. deren Inertial- und/oder GPS-Sensoren erfasst werden bzw. wurden. Hierdurch kann beispielsweise ein zweiter Roboter eine Bahn, die durch ein von einem anderen, ersten Roboter geführtes Smartphone aufgezeichnet wurde, anschließend nachfahren oder synchron mitfahren.Additionally or alternatively, in one embodiment, at least one controller controls and / or monitors at least one robot on the basis of the position and / or movement data transmitted to them, which are or were determined on the basis of position and / or movement measurement data which ( each) by means of one or more attached to another robot of the robot assembly handheld or its inertial and / or GPS sensors are detected or were. As a result, for example, a second robot can subsequently follow a lane which has been recorded by a smartphone guided by another, first robot, or travel synchronously.
In einer Ausführung werden die Positions- und/oder Bewegungsdaten von dem bzw. einem oder mehreren der Handheld(s) (jeweils) drahtlos, insbesondere über ein drahtloses Netzwerk, insbesondere Near Field Communication und/oder ein WLAN oder Mobilfunknetz(werk), insbesondere WiFi, übermittelt. Hierdurch kann eine vorteilhafte Kommunikation zwischen Handheld und Empfänger realisiert werden. Entsprechend weist in einer Ausführung wenigstens ein Empfänger eine Empfangsvorrichtung, insbesondere eine Antenne, zum (physikalischen) Empfangen von von einem Handheld ausgesandten (physikalischen) Signalen, insbesondere Funksignalen, auf, die übermittelte Positions- und/oder Bewegungsdaten kodieren bzw. enthalten.In one embodiment, the position and / or movement data from the or one or more of the handheld (s) (respectively) wirelessly, in particular via a wireless network, in particular near field communication and / or a WLAN or mobile network (work), in particular WiFi, transmitted. As a result, an advantageous communication between handheld and receiver can be realized. Accordingly, in one embodiment at least one receiver has a receiving device, in particular an antenna, for the (physical) reception of (physical) signals emitted by a handheld, in particular radio signals, which encode and / or contain transmitted position and / or movement data.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden ein oder mehrere hier beschriebene Handhelds, insbesondere Mobiltelefone, insbesondere Smartphones, Tablets oder dergleichen, in der hier beschriebenen Weise zum Betreiben einer bzw. der Roboteranordnung verwendet.According to one embodiment of the present invention, one or more handhelds described here, in particular mobile telephones, in particular smartphones, tablets or the like, are used in the manner described here for operating a robot arrangement or systems.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere die Roboteranordnung betreiben kann.A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or to output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein, so that the CPU may perform the steps of such methods and thus, in particular, operate the robot assembly.
Ein oder mehrere Schritte eines hier beschriebenen Verfahrens werden in einer Ausführung vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt.One or more steps of a method described herein are performed in one embodiment fully or partially automated.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further advantages and features emerge from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partially schematized:
Am Werkzeugflansch
Das Smartphone
Zusätzlich weist das Smartphone
Die Roboteranordnung weist eine erste (Roboter)Steuerung
Zum Betreiben der Roboteranordnung erfasst in einem Schritt S10 (vgl.
Hieraus ermittelt das Smartphone
Hieraus ermittelt das Smartphone
Diese Daten Δx12 übermittelt das Smartphone
Die erste Steuerung
Somit kann die mit dem ersten Roboter
Die zweite Steuerung
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible.
So kann insbesondere zusätzlich oder alternativ die Bewegung des ersten Roboters
Zusätzlich oder alternativ können Teile der Schritte S20–S40 auch von der ersten und/oder zweiten Steuerung
Umgekehrt kann auch das Smartphone
Gleichermaßen ist es möglich, dass das Smartphone
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10/2010/20
- erster/zweiter Roboterfirst / second robot
- 11/2111/21
- Smartphone-Halterung (Handheldbefestigung)Smartphone holder (handheld attachment)
- 12/2212/22
- Werkzeugflanschtool flange
- 13/2313/23
- erste/zweite (Roboter)Steuerungfirst / second (robot) control
- 100100
- Smartphone (Handheld)Smartphone (Handheld)
- 110110
- Beschleunigungssensor (Inertialsensor)Acceleration sensor (inertial sensor)
- 111111
- Kameracamera
- 112112
- Touchscreentouchscreen
- 113113
- Akkubattery pack
- 131, 231131, 231
- Antenneantenna
- 200200
- weiteres Smartphoneanother smartphone
- a100 a 100
- Beschleunigungacceleration
- Δx100 Δx 100
- Lage- und Orientierungsänderung Smartphone/SensorSituation and Orientation Change Smartphone / Sensor
- Δx12 Δx 12
- Lage- und Orientierungsänderung WerkzeugflanschPosition and Orientation Change Tool Flange
- Δx12(ti)Δx 12 (t i )
- Bahndatenpath data
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