DE102017221348A1

DE102017221348A1 - Apparatus and method for determining time data for a human-robot cooperation system

Info

Publication number: DE102017221348A1
Application number: DE102017221348.5A
Authority: DE
Inventors: Tim Heidutzek; Narendra Varun Kishore
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2019-05-29

Abstract

Es wird ein eine Vorrichtung (200) zur Planung eines Mensch-Roboter-Kooperations- (MRK) Prozesses beschrieben, der durch ein MRK-System (100) ausgeführt werden soll, das zumindest einen Roboter (110) und zumindest einen Menschen (120) umfasst. Die Vorrichtung (200) ist eingerichtet, zumindest einen Prozessschritt (201) zu ermitteln, der bei der Ausführung des MRK-Prozesses durch den Roboter (110) ausgeführt werden soll. Die Vorrichtung (200) ist ferner eingerichtet, Trajektorien-Information in Bezug auf eine vom dem Roboter (110) für den Prozessschritt auszuführenden Trajektorie zu ermitteln. Die Vorrichtung (200) kann auf Basis der Trajektorien-Information zumindest einen Kontaktbereich (121) am Körper des Menschen (120) ermitteln, den der Roboter (110) bei der Ausführung des Prozessschrittes berühren könnte. Außerdem ist die Vorrichtung (200) eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Kontaktbereich (121) zumindest einen zulässigen Bewegungsparameter für den Roboter (110) bei der Ausführung des Prozessschrittes zu ermitteln. Des Weiteren ist die Vorrichtung (200) eingerichtet, auf Basis der Trajektorien-Information und auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters Zeitdaten (203) in Bezug auf eine Zeitdauer der Ausführung des Prozessschrittes zu ermitteln.A device (200) for planning a human-robot cooperation (MRK) process to be executed by an MRK system (100) comprising at least one robot (110) and at least one human (120) is described. includes. The device (200) is set up to determine at least one process step (201) which is to be executed by the robot (110) during the execution of the MRK process. The apparatus (200) is further configured to determine trajectory information related to a trajectory to be executed by the robot (110) for the process step. The device (200) can determine, based on the trajectory information, at least one contact region (121) on the human body (120) which the robot (110) could touch in the execution of the process step. In addition, the device (200) is set up to determine at least one permissible movement parameter for the robot (110) in the execution of the process step as a function of the determined contact region (121). Furthermore, the device (200) is arranged to determine time data (203) based on the trajectory information and on the basis of the permissible motion parameter with respect to a time duration of execution of the process step.

Description

Die Erfindung betrifft eine Planungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Ermittlung von Zeitdaten, insbesondere zur Ermittlung von Prozesszeiten, für ein Mensch-Roboter-Kooperations- (MRK) System.The invention relates to a planning device and a corresponding method for determining time data, in particular for determining process times, for a human-robot cooperation (MRK) system.

Bei der Montage bzw. der Fertigung eines Produktes, z.B. eines Fahrzeugs, kooperieren vermehrt Menschen mit Robotern. Beispielsweise kann ein Roboter dazu genutzt werden, ein relativ schweres Bauteil von einer Lagerposition an eine Montageposition zu bewegen und dort zu halten. Ein menschlicher Monteur kann dann das Bauteil an dem zu fertigenden Produkt montieren (z.B. anschrauben). So können durch MRK die Belastung für einen Menschen reduziert und/oder die Montage eines Produkts optimiert werden.When assembling or manufacturing a product, e.g. of a vehicle, people are increasingly cooperating with robots. For example, a robot can be used to move and hold a relatively heavy component from a storage position to an assembly position. A human installer can then assemble (e.g., bolt on) the component to the product to be manufactured. Thus MRK can reduce the burden on a human being and / or optimize the assembly of a product.

In Vorbereitung auf die Montage von Produkten unter Verwendung eines MRK-Systems wird typischerweise ein MRK-Prozess geplant. Dabei werden die für die Montage eines Bauteils erforderlichen Tätigkeiten bzw. Prozessschritte auf einen Menschen und auf einen Roboter aufgeteilt. Es ergeben sich somit unterschiedliche Prozessschritte eines MRK-Prozesses, die entweder durch den Menschen oder durch den Roboter durchzuführen sind.In preparation for the assembly of products using an MRK system, an MRC process is typically planned. In doing so, the activities or process steps required for the assembly of a component are divided between a human and a robot. This results in different process steps of an MRC process, which can be performed either by the human or by the robot.

Des Weiteren werden bei der Erstellung eines MRK-Prozesses typischerweise Zeitdaten für die einzelnen Prozessschritte ermittelt. Dabei können die Zeitdauern ermittelt werden, die der Mensch oder der Roboter für die Ausführung des jeweiligen Prozessschrittes benötigen.Furthermore, during the creation of an MRK process, time data for the individual process steps is typically determined. In this case, it is possible to determine the periods of time which the person or the robot requires for the execution of the respective process step.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine effiziente und zuverlässige Planung für einen MRK-Prozess zu ermöglichen. The present document deals with the technical task of enabling efficient and reliable planning for a MRC process.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims. It should be noted that additional features of a claim dependent on an independent claim without the features of the independent claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim may form a separate invention independent of the combination of all features of the independent claim, the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the specification, which may form an independent invention of the features of the independent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Planung eines Mensch-Roboter-Kooperations- (MRK) Prozesses beschrieben. Der zu planende MRK Prozess soll dabei durch ein MRK-System ausgeführt werden, das zumindest einen Roboter und zumindest einen Menschen umfasst. Im Rahmen des MRK Prozesses können zumindest ein Roboter und zumindest ein Mensch zusammenarbeiten, z.B. um ein Bauteil an einem zu fertigenden Produkt (z.B. einem Straßenkraftfahrzeug) zu montieren. Der Roboter kann eingerichtet sein, Bewegungen mit ein oder mehreren räumlichen Freiheitsgraden durchzuführen. Insbesondere kann der Roboter eingerichtet sein, Bewegungen entlang aller drei räumlichen Koordinaten durchzuführen. Zu diesem Zweck kann der Roboter ein, zwei, drei oder mehr Gelenke aufweisen, die durch (elektrische) Aktuatoren betätigt werden können. Die Aktuatoren können in Abhängigkeit von Steuerdaten für den Roboter betrieben werden.In one aspect, an apparatus for scheduling a human-robot cooperation (MRC) process is described. The MRK process to be planned is to be executed by an MRK system, which comprises at least one robot and at least one human. Within the framework of the MRK process, at least one robot and at least one human being can cooperate, e.g. to assemble a component to a product to be manufactured (e.g., a road vehicle). The robot may be configured to perform movements with one or more spatial degrees of freedom. In particular, the robot may be configured to perform movements along all three spatial coordinates. For this purpose, the robot may have one, two, three or more joints that can be actuated by (electric) actuators. The actuators can be operated in dependence on control data for the robot.

Die Vorrichtung ist eingerichtet, zumindest einen Prozessschritt zu ermitteln, der bei der Ausführung des MRK-Prozesses durch den Roboter ausgeführt werden soll. Typischerweise kann ein MRK-Prozess (z.B. die Montage eines Bauteils) in eine Vielzahl von Prozessschritten unterteilt werden, die jeweils entweder durch den Menschen oder durch den Roboter durchgeführt werden. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, eine Aufteilung der Vielzahl von Prozessschritten auf ein oder mehrere manuelle Prozessschritte, die von dem Menschen auszuführen sind, und auf ein oder mehrere maschinelle Prozessschritte, die von dem Roboter auszuführen sind, zu ermitteln.The device is set up to determine at least one process step which is to be executed by the robot during the execution of the MRK process. Typically, an MRK process (e.g., assembly of a component) may be divided into a plurality of process steps, each performed either by humans or by the robot. The apparatus may be configured to determine a division of the plurality of process steps into one or more manual process steps to be performed by the human and to one or more mechanical process steps to be performed by the robot.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, Trajektorien-Information in Bezug auf eine vom dem Roboter für den Prozessschritt auszuführenden Trajektorie zu ermitteln. Die Trajektorien-Information kann z.B. die Punkte im Raum anzeigen, die bei der Ausführung des Prozessschrittes von zumindest einem Teil des Roboters durchlaufen werden. Die Trajektorien-Information kann z.B. die Punkte im Raum anzeigen, an denen sich der Mensch während der Ausführung des Prozessschrittes nicht befinden sollte, um eine Kollision mit dem Roboter zu vermeiden. Es ist jedoch meist nicht auszuschließen, dass sich der Mensch (z.B. aus Unachtsamkeit) an zumindest einem der ermittelten Punkte im Raum befindet.The apparatus is further configured to determine trajectory information with respect to a trajectory to be executed by the robot for the process step. The trajectory information may e.g. indicate the points in the space that are traversed by at least part of the robot during the execution of the process step. The trajectory information may e.g. indicate the points in the room where the human should not be during the execution of the process step to avoid a collision with the robot. However, it can not be ruled out that the human being (for example, out of carelessness) is at least one of the points in the room.

Außerdem ist die Vorrichtung eingerichtet, auf Basis der Trajektorien-Information zumindest einen Kontaktbereich am Körper des Menschen zu ermitteln, den der Roboter bei der Ausführung des Prozessschrittes berühren könnte. Beispielsweise kann ermittelt werden, welcher Bereich des Körpers des Menschen während des Ausführung des Prozessschrittes an einem durch die Trajektorien-Information angezeigten Punkt angeordnet sein könnte (ggf. mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit). Mit anderen Worten, es kann ermittelt werden, welcher Bereich des Körpers des Menschen bei der Ausführung des Prozessschrittes durch den Roboter mit einem Teil des Roboters kollidieren könnte.In addition, the device is set up on the basis of the trajectory information to determine at least one contact area on the human body which the robot could touch during the execution of the process step. For example, it can be determined which region of the human body could be arranged during the execution of the process step at a point indicated by the trajectory information (possibly with a certain probability). With In other words, it can be determined which portion of the human body could collide with a part of the robot in the execution of the process step by the robot.

Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, in Abhängigkeit von dem ermittelten Kontaktbereich zumindest einen zulässigen Bewegungsparameter für den Roboter bei der Ausführung des Prozessschrittes zu ermitteln. Dabei kann der Bewegungsparameter eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Roboters umfassen.Furthermore, the device is set up to determine at least one permissible movement parameter for the robot in the execution of the process step as a function of the determined contact area. In this case, the movement parameter may include a speed and / or an acceleration of the robot.

Der Körper eines Menschen kann in eine Vielzahl von unterschiedlichen Kontaktbereichen unterteilt sein (z.B. Kopf, Arm, Hand, Bauch, Brustkorb, Rücken, Beine, Fuß, etc.). Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Sicherheitsdaten in Bezug auf Sicherheitsbedingungen für die unterschiedlichen Kontaktbereiche zuzugreifen. Die Sicherheitsdaten können dabei einem Standard, insbesondere dem ISO/TS 15066 Standard, entsprechen. Die Sicherheitsbedingung für einen Kontaktbereich kann eine maximal zulässige Kraft und/oder einen maximal zulässigen Druck auf den Kontaktbereich anzeigen.The body of a human may be divided into a plurality of different contact areas (e.g., head, arm, hand, abdomen, chest, back, legs, foot, etc.). The device may be configured to access security data relating to security conditions for the different contact areas. The safety data can correspond to a standard, in particular the ISO / TS 15066 standard. The safety condition for a contact area may indicate a maximum allowable force and / or a maximum allowable pressure on the contact area.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den zulässigen Bewegungsparameter auf Basis einer Sicherheitsbedingung für den ermittelten Kontaktbereich zu ermitteln. Insbesondere kann der zulässige Bewegungsparameter derart ermittelt werden, dass bei einer Kollision zwischen Roboter und Maschine die von dem Roboter bewirkte Kraft bzw. der von dem Roboter bewirkte Druck die maximal zulässige Kraft und/oder den maximal zulässigen Druck für den ermittelten Kontaktbereich nicht übersteigt. So kann die Sicherheit eines Menschen bei einem MRK-Prozess gewährleistet werden.The device can be set up to determine the permissible movement parameter on the basis of a security condition for the determined contact area. In particular, the permissible movement parameter can be determined such that, in the event of a collision between the robot and the machine, the force produced by the robot or the pressure caused by the robot does not exceed the maximum permissible force and / or the maximum permissible pressure for the determined contact area. In this way, the safety of a person can be guaranteed during an HRC process.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, auf Basis der Trajektorien-Information und auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters Zeitdaten in Bezug auf eine Zeitdauer der Ausführung des Prozessschrittes zu ermitteln. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis der Trajektorien-Information und auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters, Steuerdaten zur Steuerung des Roboters bei der Ausführung des Prozessschrittes zu ermitteln. Dabei kann angenommen werden, dass die Bewegung des Roboters bei der Ausführung des Prozessschrittes, d.h. dass die Bewegung des Roboters entlang der geplanten Trajektorie, durch den zulässigen Bewegungsparameter beschränkt ist. Der zulässige Bewegungsparameter kann dabei als festgelegte Konstante betrachtet werden. So werden eine effiziente und zuverlässige Planung und Umsetzung eines MRK-Prozesses ermöglicht.The device may be configured to determine time data based on the trajectory information and on the basis of the permissible motion parameter in relation to a time duration of the execution of the process step. Alternatively or additionally, the device may be configured to determine control data for controlling the robot during execution of the process step on the basis of the trajectory information and on the basis of the permissible movement parameter. It can be assumed that the movement of the robot in the execution of the process step, i. that the movement of the robot along the planned trajectory is limited by the permissible movement parameter. The permissible movement parameter can be considered as a fixed constant. This enables an efficient and reliable planning and implementation of an HRC process.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, technische Daten in Bezug auf einen technisch möglichen Bewegungsparameter für den Roboter zu ermitteln. Beispielsweise können eine technisch mögliche Geschwindigkeit und/oder eine technisch mögliche Beschleunigung ermittelt werden. Die Zeitdaten für einen Prozessschritt und/oder die Steuerdaten für den Roboter bei der Ausführung des Prozessschrittes können dann auch auf Basis der technischen Daten ermittelt werden. Insbesondere kann die Vorrichtung eingerichtet sein, zu bestimmen, ob der zulässige Bewegungsparameter einschränkender in Bezug auf die Ausführung des Prozessschrittes ist als der technisch möglichen Bewegungsparameter. Beispielsweise kann überprüft werden, ob die zulässige Geschwindigkeit kleiner als die technisch mögliche Geschwindigkeit des Roboters ist. Die Zeitdaten und/oder die Steuerdaten können auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters und nicht auf Basis des möglichen Bewegungsparameters ermittelt werden, wenn bestimmt wird, dass der zulässige Bewegungsparameter einschränkender ist. So kann die Effizienz der Planung eines MRK-Prozesses weiter erhöht werden.The device can be set up to determine technical data relating to a technically possible movement parameter for the robot. For example, a technically possible speed and / or a technically possible acceleration can be determined. The time data for a process step and / or the control data for the robot during the execution of the process step can then also be determined on the basis of the technical data. In particular, the device may be configured to determine whether the permissible motion parameter is more restrictive with respect to the execution of the process step than the technically possible motion parameter. For example, it can be checked whether the permissible speed is less than the technically possible speed of the robot. The time data and / or the control data can be determined on the basis of the permissible motion parameter and not on the basis of the possible motion parameter if it is determined that the permissible motion parameter is more restrictive. Thus, the efficiency of planning a MRK process can be further increased.

Ein Prozessschritt kann eine Sequenz von Prozesselementen umfassen bzw. in eine Sequenz von Prozesselementen (z.B. MTM-1 Prozesselemente, d.h. Methods Time Measurement Prozesselemente) unterteilt werden. Dabei können die Prozesselemente beispielhaft umfassen: ein Prozesselement für eine Ausstreck-Tätigkeit eines Arms des Roboters; ein Prozesselement für eine Ausrichtung des Arms des Roboters in Bezug auf ein zu greifendes Bauteil; ein Prozesselement für ein Greifen des Bauteils durch den Roboter; ein Prozesselement für eine Translations- und/oder Rotations-Bewegung des Arms des Roboters; ein Prozesselement für eine Positionierungs-Tätigkeit zur Positionierung des Bauteils durch den Roboter; und/oder ein Prozesselement für ein Loslassen des Bauteils durch den Roboter.A process step may comprise a sequence of process elements or be subdivided into a sequence of process elements (e.g., MTM-1 process elements, i.e., Methods Time Measurement process elements). Here, the process elements may exemplarily include: a process element for an extension operation of an arm of the robot; a process element for aligning the arm of the robot with respect to a component to be gripped; a process element for gripping the component by the robot; a process element for translational and / or rotational movement of the arm of the robot; a process element for a positioning operation for positioning the component by the robot; and / or a process element for releasing the component by the robot.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Zeitdaten in Bezug auf die Zeitdauer jedes einzelnen Prozesselements zu ermitteln. Die Zeitdauern der einzelnen Prozesselemente können dann addiert werden, um die Zeitdauer des gesamten Prozessschrittes zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den (zulässigen) Bewegungsparameter bei der Ermittlung der Zeitdaten für die einzelnen Prozesselemente als feste Konstante zu berücksichtigen. Insbesondere kann für alle Prozesselemente die gleiche feste Kontante verwendet werden. So kann eine besonders effiziente und zuverlässige Ermittlung von Zeitdaten und/oder Steuerdaten ermöglicht werden.The apparatus may be configured to determine time data related to the duration of each individual process element. The durations of the individual process elements can then be added to determine the duration of the entire process step. Furthermore, the device can be set up to take the (permissible) movement parameter into account as a fixed constant when determining the time data for the individual process elements. In particular, the same fixed constant can be used for all process elements. Thus, a particularly efficient and reliable determination of time data and / or control data can be made possible.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den MRK-Prozess und/oder das MRK-System in Abhängigkeit von den Zeitdaten anzupassen. Insbesondere kann eine Optimierung des MRK-Prozesses und/oder des MRK-Systems erfolgen (z.B. in Bezug auf eine Gesamtdauer des MRK-Prozesses und/oder in Bezug auf Fertigungskosten). Dabei kann eine iterative Anpassung bzw. Optimierung des MRK-Prozesses und/oder des MRK-Systems erfolgen. Insbesondere können dabei wiederholt Zeitdaten ermittelt werden (z.B. für unterschiedliche Aufteilungen von Prozessschritten und/oder für unterschiedliche Typen von Robotern).The device can be set up to adapt the MRK process and / or the MRK system as a function of the time data. In particular, an optimization of the MRK process and / or or the MRK system (eg in relation to a total duration of the MRC process and / or in terms of manufacturing costs). In this case, an iterative adaptation or optimization of the MRC process and / or the MRK system can take place. In particular, time data can be repeatedly determined (eg for different partitions of process steps and / or for different types of robots).

Wie bereits oben dargelegt, kann der MRK-Prozess eine Vielzahl von Prozessschritten umfassen. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Aufteilung der Vielzahl von Prozessschritten auf ein oder mehrere manuelle Prozessschritte und auf ein oder mehrere maschinelle Prozessschritte in Abhängigkeit von den ermitteln Zeitdaten zu verändern. So kann (ggf. iterativ) eine Optimierung des MRK-Systems erfolgen (z.B. zur Minimierung der Gesamtdauer des MRK-Prozesses).As already explained above, the MRK process can comprise a multiplicity of process steps. The apparatus may be configured to change the distribution of the plurality of process steps to one or more manual process steps and to one or more machine process steps in dependence on the determined time data. Thus, (if necessary iteratively) an optimization of the MRK system can take place (for example to minimize the total duration of the MRK process).

Für das MRK-System kann ggf. eine Mehrzahl von unterschiedlichen Typen von Robotern eingesetzt werden. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, den Typ des Roboters für das MRK-System in Abhängigkeit von den ermittelten Zeitdaten auszuwählen. So können z.B. die Kosten eines MRK-Systems reduziert werden. If necessary, a plurality of different types of robots can be used for the MRK system. The device may be configured to select the type of robot for the MRK system in dependence on the determined time data. Thus, e.g. the costs of a MRK system are reduced.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Planung eines MRK-Prozesses beschrieben, der durch ein MRK-System ausgeführt werden soll, das zumindest einen Roboter und zumindest einen Menschen umfasst. Das Verfahren umfasst das Ermitteln zumindest eines Prozessschrittes, der bei der Ausführung des MRK-Prozesses durch den Roboter ausgeführt werden soll. Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln von Trajektorien-Information in Bezug auf eine von dem Roboter für den Prozessschritt auszuführenden Trajektorie. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Trajektorien-Information, zumindest eines Kontaktbereichs am Körper des Menschen, den der Roboter bei der Ausführung des Prozessschrittes berühren könnte. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln zumindest eines zulässigen Bewegungsparameters für den Roboter bei der Ausführung des Prozessschrittes, in Abhängigkeit von dem ermittelten Kontaktbereich. Das Verfahren umfasst ferner das Ermitteln von Zeitdaten in Bezug auf eine Zeitdauer der Ausführung des Prozessschrittes, auf Basis der Trajektorien-Information und auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters.According to a further aspect, a method for planning an MRK process to be executed by an MRK system that includes at least one robot and at least one human is described. The method includes determining at least one process step to be performed by the robot in the execution of the MRK process. The method further comprises determining trajectory information relating to a trajectory to be executed by the robot for the process step. In addition, the method comprises determining, based on the trajectory information, at least one contact area on the human body that the robot could touch during the execution of the process step. Furthermore, the method comprises determining at least one permissible movement parameter for the robot in the execution of the process step, as a function of the determined contact area. The method further comprises determining time data related to a duration of execution of the process step based on the trajectory information and based on the allowed motion parameter.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein MRK-System mit einem Roboter beschrieben. Dabei wird der Roboter in Abhängigkeit von den durch die beschriebene Vorrichtung ermittelten Zeitdaten bzw. Steuerdaten betrieben.In another aspect, an MRK system with a robot is described. In this case, the robot is operated as a function of the time data or control data determined by the described device.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein Bockdiagramm eines beispielhaften MRK-Systems;
2 eine beispielhafte Planungsvorrichtung zur Planung eines MRK-Prozesses; und
3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung von Zeitdaten für einen MRK-Prozess.

Furthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show

1 a block diagram of an exemplary MRK system;
2 an exemplary planning device for planning a MRK process; and
3 a flowchart of an exemplary method for determining time data for a MRK process.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und effizienten Planung eines (ggf. optimierten) MRK-Prozesses. Im Rahmen der Planung eines MRK-Prozesses kann eine Prozessbeschreibung für den MRK-Prozess erstellt werden. Insbesondere kann eine (ggf. optimierte) Aufteilung der erforderlichen Prozessschritte eines MRK-Prozesses ermittelt werden. Die Durchführung des MRK-Prozesses kann dann in Abhängigkeit von der ermittelten Prozessbeschreibung (insbesondere in Abhängigkeit der ermittelten Prozessschritte) erfolgen. Alternativ oder ergänzend können Steueranweisungen für den Roboter eines MRK-Systems ermittelt werden. Diese Steueranweisungen können dann zum Betrieb des Roboters bei der Montage eines Produktes gemäß dem ermittelten MRK-Prozess verwendet werden.As stated above, the present document deals with the reliable and efficient planning of an (possibly optimized) MRC process. As part of the planning of a MRK process, a process description for the HRC process can be created. In particular, a (possibly optimized) division of the required process steps of an MRC process can be determined. The execution of the MRK process can then take place as a function of the determined process description (in particular as a function of the determined process steps). Alternatively or additionally, control instructions for the robot of a MRK system can be determined. These control instructions may then be used to operate the robot during assembly of a product according to the determined MRK process.

1 zeigt ein beispielhaftes MRK-System 100. Das MRK-System umfasst einen Roboter 110, der z.B. einen Arm 112 aufweist, der über ein oder mehrere Gelenke 111 durch elektrische Aktuatoren bewegt werden kann. Der Roboter 110 kann im Rahmen der Montage eines Bauteils 101 eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Roboter 110 dazu verwendet werden, ein zu montierendes Bauteil 101 zu bewegen und/oder zu tragen. 1 shows an exemplary MRK system 100 , The MRK system includes a robot 110 for example, an arm 112 which has one or more joints 111 by electric actuators can be moved. The robot 110 can be part of the assembly of a component 101 be used. For example, the robot 110 used to be a component to be mounted 101 to move and / or carry.

Als Teil des MRK-Systems 100 führt zumindest ein Mensch 120 ein oder mehrere manuelle Tätigkeiten bzw. Prozessschritte aus. Beispielsweise kann der Mensch 120 ein zu montierendes Bauteil 101 an einem zu fertigenden Produkt fixieren.As part of the MRK system 100 leads at least one human 120 one or more manual activities or process steps. For example, humans can 120 a component to be mounted 101 fix on a product to be manufactured.

Der Montageprozess zur Montage eines Bauteils 101 (allgemein auch aus MRK-Prozess bezeichnet) kann in eine Vielzahl von Prozessschritte unterteilt werden. Beispielhafte Prozessschritte sind:

• das Bewegen und/oder das Tragen des Bauteils 101;
• das Platzieren des Bauteils 101 an einem Verbauort;
• das Befestigen des Bauteils 101; und/oder
• das Bearbeiten, z.B. das Reinigen, des Bauteils 101.

The assembly process for mounting a component 101 (also commonly referred to as MRK process) can be divided into a variety of process steps. Exemplary process steps are:

• Moving and / or carrying the component 101 ;
• placing the component 101 at a place of installation;
• fixing the component 101 ; and or
• editing, eg cleaning, of the component 101 ,

Im Rahmen der Planung eines derartigen MRK-Prozesses können die erforderlichen Prozessschritte auf den Menschen 120 und auf den Roboter 110 aufgeteilt werden. Des Weiteren können Zeitdaten für die einzelnen Prozessschritte ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann ein Prozessschritt in eine Sequenz von Prozesselementen aufgeteilt werden. Beispielhafte Prozesselemente sind: Austrecken, Ausrichten, Greifen, Bewegen, Positionieren, Loslassen, etc. Die einzelnen Prozesselemente können z.B. den MTM (methods-time measurement) Elementen entsprechen oder daran angelehnt sein. Es können dann Zeitdauern für die einzelnen Prozesselemente und basierend darauf die gesamte Zeitdauer für einen Prozessschritt ermittelt werden.As part of the planning of such a MRK process, the required process steps on humans 120 and the robot 110 be split. Furthermore, time data for the individual process steps can be determined. For this purpose, a process step can be divided into a sequence of process elements. Exemplary process elements are: stretching, aligning, gripping, moving, positioning, releasing, etc. The individual process elements may correspond, for example, to the MTM (methods-time measurement) elements or be based on them. Time durations for the individual process elements and, based on this, the entire time duration for a process step can then be determined.

Die Zeitdauer für einen Prozessschritt, der durch einen Menschen 120 durchgeführt wird, können auf Basis von Zeitmessungen ermittelt werden. Andererseits weist ein Roboter 110 typischerweise ein oder mehrere technische Bewegungsparameter auf, durch die die Zeitdauer für einen Prozessschritt, der durch den Roboter 110 durgeführt wird, beeinflusst wird. Die ein oder mehreren Bewegungsparameter können umfassen: eine maximal mögliche Bewegungsgeschwindigkeit und/oder eine maximale mögliche Beschleunigung. Diese ein oder mehreren technisch bedingten Bewegungsparameter eines Roboters 110 können bei der Ermittlung der Zeitdaten für einen Prozessschritt berücksichtigt werden, um eine präzise Prozessplanung zu ermöglichen.The time duration for a process step by a human 120 can be determined based on time measurements. On the other hand, a robot points 110 typically one or more technical motion parameters by which the time duration for a process step performed by the robot 110 is done, is influenced. The one or more motion parameters may include: a maximum possible motion speed and / or a maximum possible acceleration. These one or more technical motion parameters of a robot 110 can be taken into account when determining the time data for a process step in order to enable precise process planning.

Eine weitere Einflussgröße bei der Planung eines MRK-Prozesses sind Sicherheitsanforderungen in Bezug auf die Sicherheit eines Menschen 120, der mit einem Roboter 110 des MRK-Systems 100 kooperiert. Aufgrund der Bewegung eines Roboters 110 bei der Ausführung eines Prozessschrittes kann es dazu kommen, dass der Roboter 110 den Menschen 120 in einem Kontaktbereich 121 des Körpers des Menschen 120 berührt. Beispielhafte Kontaktbereiche 121 eines Menschen 120 sind: der Kopf, ein Arm, der Brustkorb, der Bauch, der Rücken, ein Bein, etc. Für die unterschiedlichen Kontaktbereiche 121 eines Menschen 120 können unterschiedliche Sicherheitsbedingungen in Bezug auf einen möglichen Kontakt zwischen Roboter 110 und Mensch 120 festgelegt werden. Insbesondere kann für jeden Kontaktbereich 121 eine maximale zulässige Kraft bzw. ein maximal zulässiger Druck definiert werden, mit der bzw. mit dem der Roboter 110 auf den Kontaktbereich 121 einwirkt. Die unterschiedlichen Kontaktbereiche 121 und die entsprechenden Sicherheitsbedingungen können aus einem Standard, insbesondere aus dem ISO/TS 15066 Standard, entnommen werden.Another influencing factor in the planning of an MRK process are safety requirements with regard to the safety of a person 120 that with a robot 110 of the MRK system 100 cooperates. Due to the movement of a robot 110 When executing a process step, it may happen that the robot 110 the people 120 in a contact area 121 of the human body 120 touched. Exemplary contact areas 121 of a human 120 are: the head, an arm, the chest, the abdomen, the back, a leg, etc. For the different contact areas 121 of a human 120 can have different security conditions regarding a possible contact between robots 110 and human 120 be determined. In particular, for each contact area 121 a maximum allowable force or a maximum allowable pressure are defined, with or with which the robot 110 on the contact area 121 acts. The different contact areas 121 and the corresponding safety conditions can be derived from a standard, in particular from the ISO / TS 15066 Standard, to be taken.

Aus den Sicherheitsbedingungen für die unterschiedlichen Kontaktbereiche 121 können ein oder mehrere zulässige Bewegungsparameter für den Roboter 110 ermittelt werden. Wenn für einen Prozessschritt festgestellt wird, dass ein Risiko besteht, dass der Roboter 110 einen ersten Kontaktbereich 121 eines Menschen 120 berührt, so ist zu gewährleisten, dass der Roboter 110 bei der Ausführung des Prozessschrittes die ein oder mehreren Sicherheitsbedingungen für den ersten Kontaktbereich 121 einhält. Beispielsweise kann als Sicherheitsbedingung festgelegt sein, dass der erste Kontaktbereich 121 nur mit einer maximal zulässigen ersten Kraft berührt wird. Aus der ersten Kraft kann dann ein maximal zulässiger Bewegungsparameter (insbesondere eine maximal zulässige Geschwindigkeit) für den Roboter 110 ermittelt werden.From the safety conditions for the different contact areas 121 can have one or more allowable motion parameters for the robot 110 be determined. If it is determined for a process step that there is a risk that the robot 110 a first contact area 121 of a human 120 touched, it is to ensure that the robot 110 in the execution of the process step, the one or more safety conditions for the first contact area 121 comply. For example, as a security condition, it may be specified that the first contact area 121 only with a maximum allowable first force is touched. From the first force can then a maximum permissible movement parameter (in particular a maximum allowable speed) for the robot 110 be determined.

Es können somit unter Berücksichtigung von ein oder mehreren Sicherheitsbedingungen in Bezug auf eine mögliche Kollision zwischen Mensch 120 und Roboter 110 ein oder mehrere zulässige Bewegungsparameter für den Roboter 110 bei der Ausführung eines Prozessschrittes ermittelt werden. Es kann dann überprüft werden, ob die ein oder mehreren zulässigen Bewegungsparameter einschränkender sind als die entsprechenden ein oder mehreren technisch möglichen Bewegungsparameter des Roboters 110. Wenn dies der Fall ist, so können (allein) die ein oder mehreren zulässigen Bewegungsparameter (und nicht die ein oder mehreren technisch möglichen Bewegungsparameter) bei der Ermittlung der Zeitdaten und/oder der Steuerdaten für den durch den Roboter 110 auszuführenden Prozessschritt berücksichtigt werden. So kann eine zuverlässige und effiziente Prozessplanung ermöglicht werden.It can thus take into account one or more safety conditions in relation to a possible collision between human 120 and robots 110 One or more permissible movement parameters for the robot 110 be determined during execution of a process step. It can then be checked whether the one or more permissible movement parameters are more restrictive than the corresponding one or more technically possible movement parameters of the robot 110 , If this is the case, then the one or more permissible motion parameters (and not the one or more technically possible motion parameters) may be used in determining the time data and / or the control data for the robot 110 be taken into account process step. This enables reliable and efficient process planning.

2 zeigt eine beispielhafte Planungsvorrichtung 200, die z.B. mittels eines Computers implementiert werden kann. Die Planungsvorrichtung 200 kann z.B. als Eingangsgröße die Prozessschritte 201 eines MRK-Prozesses empfangen. Des Weiteren können als Eingangsgröße technische Daten 202 in Bezug auf ein oder mehrere mögliche Roboter 110 bzw. Roboter-Typen eines MRK-Systems 100 empfangen werden. Die Planungsvorrichtung 200 kann basierend darauf, Zeitdaten 203 für die ein oder mehreren Prozessschritte 201 ermitteln (insbesondere für die ein oder mehreren maschinellen Prozessschritte 201, die durch einen Roboter 110 auszuführen sind). Alternativ oder ergänzend kann die Planungsvorrichtung 200 Steuerdaten 204 zur Steuerung eines Roboters 110 bei der Ausführung von ein oder mehreren Prozessschritten 201 ermitteln. 2 shows an exemplary planning device 200 , which can be implemented by means of a computer, for example. The planning device 200 For example, the input process can be the process steps 201 receive an MRK process. Furthermore, technical data can be used as input 202 in relation to one or more possible robots 110 or robot types of an MRK system 100 be received. The planning device 200 can based on it, time data 203 for the one or more process steps 201 determine (in particular for the one or more mechanical process steps 201 by a robot 110 are to be executed). Alternatively or additionally, the planning device 200 control data 204 for controlling a robot 110 when executing one or more process steps 201 determine.

Es wird somit in diesem Dokument eine Analysemethode beschrieben, bei der die Bewegungen eines Roboters 110 und/oder maschinell durchgeführte Prozessschritte mittels zeitrelevanter Einflussgrößen beschrieben werden. Hierbei erfolgt eine Trennung zwischen technischer Einflussgrößen und prozessrelevanter Einflussgrößen. Insbesondere können die einzelnen Prozesselemente eines Prozessschrittes durch prozessrelevante Einflussgrößen wie Weglänge, Rotationswinkel, Bewegungstrajektorie, etc. beschrieben werden. Die prozessrelevanten Einflussgrößen können auch als Trajektorien-Information bezeichnet werden. Andererseits können als technische Einflussgrößen ein oder mehrere Bewegungsparameter (z.B. Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung und/oder Verzögerung) eines Roboters 110 bzw. einer Maschine ermittelt werden. Diese ein oder mehreren Bewegungsparameter können in Abhängigkeit von ein oder mehreren bei einem Prozessschritt bzw. bei einem Prozesselement zu berücksichtigenden Sicherheitsbedingungen ermittelt bzw. festgelegt werden. Die ein oder mehreren (zulässigen) Bewegungsparameter können dann für einen Prozessschritt bzw. für einen gesamten MRK-Prozess festgeschrieben und als fixierte Konstanten berücksichtigt werden. So kann eine besonders effiziente Planung eines MRK-Prozesses erfolgen.It is thus described in this document an analysis method in which the movements of a robot 110 and / or mechanically performed process steps are described by means of time-relevant influencing variables. Here, a separation between technical influencing factors and process-relevant factors takes place. In particular, the individual process elements of a process step can be described by process-relevant factors such as path length, rotation angle, movement trajectory, etc. The process-relevant influencing variables can also be referred to as trajectory information. On the other hand, one or more movement parameters (eg speed and / or acceleration and / or deceleration) of a robot can be used as technical influencing variables 110 or a machine. These one or more movement parameters can be determined or established as a function of one or more safety conditions to be taken into account in a process step or in a process element. The one or more (permissible) movement parameters can then be written down for a process step or for an entire MRK process and taken into account as fixed constants. This allows particularly efficient planning of an MRC process.

Im Rahmen der Planung eines MRK-Prozesses kann bereits zu einem relativ frühen Zeitpunkt ein Bewegungsprozess festgelegt werden. Dabei können die ein oder mehreren prozessrelevanten Einflussgrößen explizit festgelegt werden. Des Weiteren können automatisch die ein oder mehrere technischen Einflussgrößen eines zu verwendenden Roboters 110 mitberücksichtigt werden. Die Zeiten für die einzelnen Bewegungsschritte eines MRK-Prozesses können dann bereits, unter Berücksichtigung von Sicherheitsvorschriften, in einer relativ frühen Planungsphase ermittelt werden.As part of planning an HRC process, a movement process can be defined at a relatively early stage. In this case, the one or more process-relevant influencing variables can be explicitly defined. Furthermore, the one or more technical influencing variables of a robot to be used can automatically be determined 110 be taken into account. The times for the individual movement steps of a MRK process can then already be determined in a relatively early planning phase, taking into account safety regulations.

Durch die Trennung von technischen Einflussgrößen und prozessrelevanten Einflussgrößen ist es möglich, verschiedene Typen von Robotern 110 bei der Verwendung in einem einheitlichen Bewegungsprozess zeitlich zu vergleichen und so wirtschaftlich zu bewerten. So kann in zuverlässiger Weise ein optimaler Roboter 110 für einen MRK-Prozess ausgewählt werden. Des Weiteren können durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen Optimierungspotentiale für einen MRK-Prozess identifiziert werden.Due to the separation of technical influencing variables and process-relevant parameters, it is possible to use different types of robots 110 when used in a uniform motion process temporally compare and evaluate so economically. So can reliably a optimal robot 110 be selected for a MRK process. Furthermore, the measures described in this document can be used to identify optimization potential for a MRP process.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Planung eines MRK-Prozesses, der durch ein MRK-System 100 ausgeführt werden soll. Das MRK-System 100 umfasst zumindest einen Roboter 110 und zumindest einen Menschen 120. Mit anderen Worten, im Rahmen des MRK-Systems 100 arbeiten zumindest ein Roboter 110 und zumindest ein Mensch 120 zusammen. Das Verfahren 300 kann automatisch durch eine Planungsvorrichtung 200 ausgeführt werden. 3 shows a flowchart of an exemplary method 300 for planning an MRK process by an MRK system 100 to be executed. The MRK system 100 includes at least one robot 110 and at least one human 120 , In other words, within the framework of the MRK system 100 At least one robot works 110 and at least one person 120 together. The procedure 300 can automatically by a planning device 200 be executed.

Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 zumindest eines Prozessschrittes 201, der bei der Ausführung des MRK-Prozesses durch den Roboter 110 ausgeführt werden soll. Typischerweise kann ein MRK-Prozess in eine Vielzahl von Prozessschritten aufteilt werden. Dabei kann ein Teil der Prozessschritte manuell durch einen Menschen 120 und ein anderer Teil der Prozessschritte maschinell durch einen Roboter 110 ausgeführt werden. Das Verfahren 300 kann darauf ausgelegt sein, Zeitdaten 203 und/oder Steuerdaten 204 für die ein oder mehreren maschinellen Prozessschritte zu ermitteln.The procedure 300 includes determining 301 at least one process step 201 that in the execution of the MRK process by the robot 110 to be executed. Typically, an MRC process can be divided into a plurality of process steps. Some of the process steps can be done manually by a human being 120 and another part of the process steps by a robot 110 be executed. The procedure 300 can be designed to be time data 203 and / or control data 204 for the one or more mechanical process steps.

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 302 von Trajektorien-Information in Bezug auf eine von dem Roboter 110 für den Prozessschritt auszuführenden Trajektorie. Insbesondere kann als Trajektorien-Information ermittelt werden, welcher räumliche Bereich durch den Roboter 110 während der Ausführung des Prozessschrittes abgedeckt bzw. durchlaufen wird.The procedure 300 further comprises determining 302 of trajectory information relating to one of the robot 110 for the process step to be executed trajectory. In particular, it can be determined as trajectory information, which spatial area by the robot 110 is covered or run through during the execution of the process step.

Außerdem umfasst das Verfahren 300 das Ermitteln 303, auf Basis der Trajektorien-Information, zumindest eines Kontaktbereichs 121 am Körper des Menschen 120, den der Roboter 110 bei der Ausführung des Prozessschrittes berühren könnte. Insbesondere kann ermittelt werden, mit welchem Bereich 121 des Körpers der Mensch 120 in den von dem Roboter 110 durchlaufenen räumlichen Bereich eintreten könnte, so dass es bei der Ausführung des Prozessschrittes zu einer Kollision zwischen einem Bereich 121 des Körpers des Menschen 120 und einem beweglichen Teil des Roboters 110 kommen könnte.In addition, the process includes 300 the determining 303 based on the trajectory information, at least one contact area 121 on the human body 120 the robot 110 could touch during execution of the process step. In particular, it can be determined with which area 121 the human body 120 in the of the robot 110 passed through spatial area, so that it in the execution of the process step to a collision between an area 121 of the human body 120 and a moving part of the robot 110 could come.

Des Weiteren umfasst das Verfahren 300 das Ermitteln 304 zumindest eines zulässigen Bewegungsparameters für den Roboter 110 bei der Ausführung des Prozessschrittes, in Abhängigkeit von dem ermittelten Kontaktbereich 121. Typischerweise sind unterschiedliche Kontaktbereiche 121 des Körpers des Menschen 120 mit jeweiligen Sicherheitsbedingungen verbunden. Beispielsweise kann festgelegt sein (z.B. durch einen Standard wie dem ISO/TS 15066 Standard), dass auf einen bestimmten Bereich 121 des Körpers nur eine bestimmte maximale Kraft einwirken darf. Der zulässige Bewegungsparameter (insbesondere die zulässige Bewegungsgeschwindigkeit) des Roboters 110 kann dann in Abhängigkeit von der maximal zulässigen Kraft für den kollisionsgefährdeten Kontaktbereich 121 ermittelt werden.Furthermore, the method includes 300 the determining 304 at least one permissible movement parameter for the robot 110 in the execution of the process step, depending on the determined contact area 121 , Typically, there are different contact areas 121 of the human body 120 associated with respective safety conditions. For example, it may be specified (eg by a standard such as ISO / TS 15066 Standard) that on a specific area 121 of the body is allowed to act only a certain maximum force. The permissible movement parameter (in particular the permissible movement speed) of the robot 110 can then depend on the maximum permissible force for the collision-prone contact area 121 be determined.

Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 305 von Zeitdaten 203 in Bezug auf die Zeitdauer der Ausführung des Prozessschrittes, auf Basis der Trajektorien-Information und auf Basis des zulässigen Bewegungsparameters. Dabei kann der ermittelte zulässige Bewegungsparameter als feste Konstante betrachtet werden. So können in zuverlässiger und effizienter Weise Zeitdaten 203 und/oder Steuerdaten 204 für den Roboter 110 eines MRK-Systems 100 ermittelt werden.The procedure 300 further comprises determining 305 of time data 203 with respect to the duration of the execution of the process step, based on the trajectory information and on the basis of the permissible motion parameter. In this case, the determined permissible movement parameter can be regarded as a fixed constant. This allows reliable and efficient time data 203 and / or control data 204 for the robot 110 an MRK system 100 be determined.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims

Apparatus (200) for planning a human-robot cooperation, in short MRK, process to be performed by an MRK system (100) comprising at least one robot (110) and at least one human (120), the Device (200) is set up, to determine at least one process step (201) to be executed by the robot (110) during the execution of the MRK process; To determine trajectory information relating to a trajectory to be executed by the robot (110) for the process step; - to determine based on the trajectory information at least one contact area (121) on the body of the human (120), which the robot (110) could touch in the execution of the process step; - to determine at least one permissible movement parameter for the robot (110) in the execution of the process step as a function of the determined contact area (121); and - Based on the trajectory information and on the basis of the allowable motion parameter time data (203) with respect to a period of execution of the process step to determine.

Device (200) according to Claim 1 wherein the device (200) is arranged to: - obtain technical data (202) relating to a technically possible motion parameter for the robot (110); and - to determine the time data (203) also on the basis of the technical data (202).

Device (200) according to Claim 2 wherein the device (200) is arranged to: - determine whether the permissible motion parameter is more restrictive with respect to the execution of the process step than the technically possible motion parameter; and - determining the time data (203) based on the permissible motion parameter and not based on the possible motion parameter, if it is determined that the permissible motion parameter is more restrictive.

Device (200) according to one of the preceding claims, wherein the process step comprises a sequence of process elements; - the device (200) is arranged to determine time data (203) with respect to the duration of each individual process element; and - The device (200) is adapted to take into account the movement parameter in determining the time data (203) for the individual process elements as a fixed constant.

Device (200) according to Claim 4 wherein the process elements comprise one or more: - a process element for an extension operation of an arm (112) of the robot (110); a process element for aligning the arm (112) of the robot (110) with respect to a component (101) to be engaged; a process element for gripping the component (101) by the robot (110); a process element for translational and / or rotational movement of the arm (112) of the robot (110); a process element for a positioning operation for positioning the component (101) by the robot (110); and / or a process element for releasing the component (101) by the robot (110).

The apparatus (200) according to one of the preceding claims, wherein the apparatus (200) is further configured to determine control data (204) for controlling the robot (110) in the execution of the process step based on the trajectory information and on the permissible motion parameter ,

Device (200) according to one of the preceding claims, wherein the movement parameter a speed and / or an acceleration of the robot (110).

Device (200) according to one of the preceding claims, wherein - The human body (120) comprises a plurality of different contact areas (121); - the device (200) is arranged to access security data relating to security conditions for the different contact areas (121); and - The device (200) is adapted to determine the permissible movement parameters based on a security condition for the determined contact area (121).

Device (200) according to one of the preceding claims, wherein - The device (200) is adapted to adjust the MRK process and / or the MRK system (100) in dependence on the time data (203); and or the MRK process comprises a plurality of process steps; and the apparatus (200) is arranged to divide the plurality of process steps into one or more manual process steps to be performed by the human (120) and to one or more machine process steps to be performed by the robot (110), in response to the determining time data (203) to change; and or - for the MRK system (100) a plurality of different types of robots (110) can be used; and - The device (200) is adapted to select the type of robot (110) for the MRK system (100) in dependence on the determined time data (203).

A method (300) for planning a human-robot cooperation, in short MRK, process to be performed by an MRK system (100) comprising at least one robot (110) and at least one human (120), said Method (300) comprises - determining (301) at least one process step (201) to be executed by the robot (110) during execution of the MRK process; - determining (302) trajectory information relating to a trajectory to be executed by the robot (110) for the process step; - determining (303), based on the trajectory information, at least one contact area (121) on the human body (120) that the robot (110) could touch while executing the process step; - Determining (304) at least one permissible movement parameter for the robot (110) in the execution of the process step, in dependence on the determined contact area (121); and - determining (305) time data (203) in relation to a time duration of the execution of the process step based on the trajectory information and on the basis of the permissible motion parameter.