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Die Erfindung betrifft einen Roboterarm für eine Fahrzeugsitzanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Roboterarms für eine Fahrzeugsitzanlage gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus der
DE 10 2008 018 556 A1 ist bereits ein Handhabungsgerät in einem Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Handhabungsgeräts bekannt. Das Handhabungsgerät ist dazu eingerichtet, eine vorgegebene Aktion basierend auf in dem Fahrzeug ermittelten oder verfügbaren Daten auszuführen. Das Handhabungsgerät kann einen beweglichen Greifarm umfassen. Darüber hinaus ist das Handhabungsgerät dazu eingerichtet, ein anderes Element lösbar zu greifen oder zu klemmen. Dabei ist das Handhabungsgerät in mehreren Achsen beweglich ausgeführt. Das Handhabungsgerät kann als Endeffektor einen Roboterarm beziehungweise Roboterhände zum Servieren von Getränken oder als Unterstützung beim Gangwechsel oder beim Abnehmen, Halten oder Platzieren von Gegenständen, wie einer Aktentasche eines Fahrers oder Passagiers, aufweisen. Außerdem offenbart die
DE 20 2013 004 293 U1 ein Greif-Hilfsmittel. Die
EP 2 855 103 B1 offenbart einen Hilfsarm. Der
US 10 265 227 B2 ist ein Roboterassistent als bekannt zu entnehmen. Die
US 2007/0095582 A1 offenbart einen Rollstuhl. Aus der
JP 2010-195370 A ist eine Robotereinrichtung auf Rädern bekannt. Außerdem offenbart die
JP 2005-88095 A eine Roboterhand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Roboterarm für eine Fahrzeugsitzanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Roboterarms für eine Fahrzeugsitzanlage zu schaffen, welche eine besonders platzsparende Ausführung des Roboterarms sowie besonders viele mittels des Roboterarms durchführbare Aktionen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Roboterarm für eine Fahrzeugsitzanlage sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Roboterarms für eine Fahrzeugsitzanlage mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboterarm für eine Fahrzeugsitzanlage, welcher ein Halteelement zur Halterung des Roboterarms an einer Fahrzeugsitzanlage aufweist und welcher über eine Steuereinrichtung von einem auf der Fahrzeugsitzanlage sitzenden Fahrzeuginsassen steuerbar ist. Mittels des Roboterarms sind Objekte aller Art greifbar, zu halten und handhabbar. Zum Steuern des Roboterarms ist insbesondere ein Kommando des auf der Sitzanlage sitzenden Fahrzeuginsassen ermittelbar und der Roboterarm mittels der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Kommando steuerbar. Hierdurch kann der Fahrzeuginsasse aktiv den Roboterarm durch Bereitstellen des Kommandos steuern. Um eine besonders platzsparende Anordnung des Roboterarms in einem Innenraum eines die Fahrzeugsitzanlage aufweisenden Kraftwagens, insbesondere Personenkraftwagens, zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Roboterarm eine Armlehne für einen Arm des Fahrzeuginsassen aufweist. Insbesondere kann der Roboterarm seitlich an der Fahrzeugsitzanlage angeordnet sein und die Armlehne für den Arm des Fahrzeuginsassen bereitstellen. Somit kann der Fahrzeuginsasse seinen Arm auf dem Roboterarm ablegen. Mittels des Roboterarms ist somit eine konventionelle Armlehne der Fahrzeugsitzanlage ersetzbar. Der Roboterarm ermöglicht somit, dass dem Fahrzeuginsassen besonders platzsparend der Roboterarm sowohl zum Durchführen der Aktion als auch als Armlehne zum Ablegen seines Arms besonders bauraumsparend zur Verfügung gestellt wird.
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Der Roboterarm ist zwischen einer Armlehnenstellung und wenigstens einer zu der Armlehnenstellung unterschiedlichen Gebrauchsstellung verstellbar. In der Armlehnenstellung stellt der Roboterarm eine Auflagefläche für den Arm des Fahrzeuginsassen bereit. In der Gebrauchsstellung ist mittels des Roboterarms eine Aktion ausführbar. Bei der Aktion kann es sich beispielsweise um ein Greifen und/oder ein Halten und/oder ein Handhaben eines Objekts handeln. Der Roboterarm bietet somit dem Fahrzeuginsassen die Möglichkeit, seinen Arm auf diesem abzulegen, insbesondere wenn der Roboterarm in der Armlehnenstellung angeordnet ist. Ist mittels des Roboterarms eine Aktion auszuführen, dann ist der Roboterarm aus der Armlehnenstellung in die wenigstens eine Gebrauchsstellung zu verstellen und in der wenigstens einen Gebrauchsstellung die Aktion auszuführen. Die Verstellbarkeit des Roboterarms zwischen der Armlehnenstellung und der wenigstens einen Gebrauchsstellung ermöglicht, dass der Roboterarm sowohl als Armlehne als auch zum Durchführen der Aktion verwendet wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Roboterarm eine Sensoreinrichtung aufweist, mittels welcher Sensordaten erfassbar und für die Steuereinrichtung bereitstellbar sind, wobei mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm in Abhängigkeit von den erfassten Sensordaten steuerbar ist. Mittels der Sensoreinrichtung ist beispielsweise das von dem Fahrzeuginsassen ausgesendete Kommando erfassbar, wobei die erfassten Sensordaten das Kommando repräsentieren. Die Steuereinrichtung kann von der Sensoreinrichtung die Sensordaten empfangen und den Roboterarm in Abhängigkeit von den das Kommando repräsentierenden Sensordaten steuern, wodurch der Roboterarm in Abhängigkeit von dem Kommando steuerbar ist. Mittels der Sensoreinrichtung ist das Kommando besonders einfach ermittelbar, so dass die Sensoreinrichtung ein besonders einfaches Steuern des Roboterarms für den Fahrzeuginsassen ermöglicht.
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In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Sensoreinrichtung einen Drucksensor und/oder einen Temperatursensor und/oder einen Scherkraftsensor und/oder einen Näherungssensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Berührungssensor umfasst. Mittels des Drucksensors ist eine auf den Roboterarm wirkende Druckänderung ermittelbar, mittels des Temperatursensors ist eine Temperaturänderung des Roboterarms und/oder einer unmittelbaren Umgebung des Roboterarms ermittelbar, mittels des Scherkraftsensors ist eine an dem Roboterarm auftretende Scherkraft ermittelbar, mittels des Näherungssensors ist eine Annäherung eines Objekts, beispielsweise eines Arms des Fahrzeuginsassen, an den Roboterarm ermittelbar, mittels des Beschleunigungssensors ist eine Bewegung, beispielsweise eine aufgeprägte Vibration auf den Roboterarm, ermittelbar, und mittels des Berührungssensors ist ein Kontakt zwischen dem Roboterarm und einem Objekt, beispielsweise einer Hand des Fahrzeuginsassen ermittelbar. Für ein besonders vorteilhaftes Ermitteln der Sensordaten kann die Sensoreinrichtung außenseitig des Roboterarms angeordnet sein und hierbei insbesondere eine Außenoberfläche des Roboterarms bereitstellen. Die außenseitige Anordnung der Sensoreinrichtung an dem Roboterarm ermöglicht eine besonders sichere sowie besonders unverfälschte Aufnahme der das Kommando repräsentierenden Sensordaten, da beispielsweise die Sensoreinrichtung nicht von einer Verkleidung überdeckt ist. Mittels der jeweiligen Sensoren der Sensoreinrichtung ist das von dem Fahrzeuginsassen ausgegebene Kommando besonders genau ermittelbar, um ein besonders präzises Steuern des Roboterarms in Abhängigkeit von dem Kommando des Fahrzeuginsassen zu ermöglichen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Roboterarm, insbesondere die Sensoreinrichtung, eine Spracherkennungseinrichtung und/oder eine Gestenerkennungseinrichtung und/oder eine Blickerkennungseinrichtung umfasst, mittels welchen ein von dem Fahrzeuginsassen ausgesendetes Sprachkommando und/oder Gestenkommando und/oder Blickkommando als Kommando ermittelbar ist. Das bedeutet, dass der Fahrzeuginsasse das Kommando in Form eines Sprachkommandos und/oder Gestenkommandos und/oder Blickkommandos bereitstellt und somit das Kommando durch Sprache und/oder durch Gesten und/oder durch seinen Blick bereitstellt. Die Spracherkennungseinrichtung kann beispielsweise ein Mikrofon umfassen. Die Gestenerkennungseinrichtung und/oder die Blickerkennungseinrichtung können beispielsweise eine Kameraeinrichtung umfassen, mittels welcher Gesten und/oder eine Blickrichtung des Fahrzeuginsassen ermittelbar sind. Die Spracherkennungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das Sprachkommando zu erfassen und zu erkennen. Die Gestenerkennungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das Gestenkommando zu erfassen und zu erkennen, und die Blickerkennungseinrichtung ist dazu eingerichtet, das Blickkommando, insbesondere basierend auf einer ermittelten Blickrichtung des Fahrzeuginsassen, zu erfassen und zu erkennen. Die Spracherkennungseinrichtung und/oder die Gestenerkennungseinrichtung und/oder die Blickerkennungseinrichtung stellen das jeweilige ermittelte Kommando für die Steuereinrichtung bereit, mittels welcher der Roboterarm in Abhängigkeit von dem ermittelten Kommando steuerbar ist. Die Spracherkennungseinrichtung, die Gestenerkennungseinrichtung und die Blickerkennungseinrichtung ermöglichen, dass der Fahrzeuginsasse den Roboterarm über einen Sprachbefehl und/oder über eine Geste und/oder über eine Blickrichtung seines Blicks steuern kann. Somit ist der Roboterarm für den Fahrzeuginsassen besonders komfortabel steuerbar.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Roboterarms für eine Fahrzeugsitzanlage, wobei der Roboterarm mittels eines Halteelements an der Fahrzeugsitzanlage zu halten ist. Bei dem Verfahren wird der Roboterarm über eine Steuereinrichtung von einem auf der Fahrzeugsitzanlage sitzenden Fahrzeuginsassen gesteuert. Hierfür kann der Fahrzeuginsasse ein Kommando bereitstellen, in Abhängigkeit von welchem mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm gesteuert wird. Um besonders viele Funktionen mittels des Roboterarms bereitstellen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Roboterarm eine Armlehne für einen Arm des Fahrzeuginsassen bereitstellt. Das bedeutet, dass der Roboterarm ein Ablegen des Arms des Fahrzeuginsassen auf einer Oberfläche des Roboterarms ermöglicht. Der Roboterarm ermöglicht somit zum einen ein Ablegen des Arms des Fahrzeuginsassen als auch ein Durchführen wenigstens einer Aktion, wie beispielsweise ein Greifen, Halten und/oder Handhaben eines Objekts, wie insbesondere ein Bewegen eines Objekts, so dass der Roboterarm vorteilhafterweise besonders viele Funktionen bereitstellt.
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Der wird Roboterarm zwischen einer Armlehnenstellung, in welcher der Roboterarm eine Auflagefläche für einen Arm des Fahrzeuginsassen bereitstellt, und wenigstens einer zu der Armlehnenstellung unterschiedlichen Gebrauchsstellung, in welcher mittels des Roboterarms eine Aktion ausführbar ist, verstellt. Das bedeutet, dass der Roboterarm von der Armlehnenstellung in die wenigstens eine Gebrauchsstellung oder von der wenigstens einen Gebrauchsstellung in die Armlehnenstellung verstellt wird. Hierbei kann der Roboterarm in Abhängigkeit von einem von dem Fahrzeuginsassen bereitgestellten Kommando verstellt werden. Repräsentiert das Kommando einen Befehl zum Bereitstellen der Armlehne, dann wird der Roboterarm mittels der Steuereinrichtung von der wenigstens einen Gebrauchsstellung in die Armlehnenstellung verstellt. Repräsentiert das Kommando einen Befehl zum Durchführen einer Aktion, dann wird mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm von der Armlehnenstellung in die wenigstens eine Gebrauchsstellung verstellt, in welcher der Roboterarm die durch das Kommando repräsentierte Aktion durchführen kann. Der Roboterarm ermöglicht somit, dass bei der Anordnung in der Armlehnenstellung der Fahrzeuginsasse seinen Arm auf dem Roboterarm ablegen kann, wohingegen der Roboterarm in der wenigstens einen Gebrauchsstellung die von dem Fahrzeuginsassen über das Kommando gewünschte Aktion durchführen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels einer Sensoreinrichtung des Roboterarms Sensordaten ermittelt und für die Steuereinrichtung bereitgestellt werden, wobei mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten gesteuert wird. Mittels der Sensoreinrichtung ist somit das Kommando des Fahrzeuginsassen in Form der Sensordaten erfassbar. Aus den Sensordaten ist eine das Kommando repräsentierte Kommandoinformation ermittelbar, welche von der Sensoreinrichtung für die Steuereinrichtung bereitgestellt wird. Mittels der Steuereinrichtung kann beispielsweise über eine Zuordnungsvorschrift eine der ermittelten Kommandoinformation zugeordnete Aktion ermittelt werden, welche durchzuführen ist. Anschließend kann mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm in Abhängigkeit von der ermittelten Aktion gesteuert werden, wodurch der Roboterarm die Aktion durchführt. Hierbei kann der Roboterarm als Aktion einen Gegenstand greifen und/oder bewegen. Mittels der Sensoreinrichtung ist somit das Ermitteln der das Kommando repräsentierenden Kommandoinformation möglich, wobei der Roboterarm in Abhängigkeit von der der ermittelten Kommandoinformation zugeordneten Aktion gesteuert wird. Die Sensoreinrichtung ermöglicht somit das besonders vorteilhafte Steuern des Roboterarms anhand des von dem Fahrzeuginsassen bereitgestellten Kommandos.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm in der Armlehnenstellung in Abhängigkeit von den ermittelten Sensordaten an den auf der Auflagefläche liegenden Arm des Fahrzeuginsassen angepasst wird. Das bedeutet, dass der Roboterarm mittels der Steuereinrichtung in seiner Höhe und/oder Steifigkeit und/oder Oberflächenkontur angepasst wird, wobei die Anpassung in Abhängigkeit von den ermittelten Sensordaten erfolgt. Der Roboterarm kann in seiner Höhe auf eine Größe und/oder auf eine Ablagehöhe des Arms des Fahrzeuginsassen angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich ist der Roboterarm in seiner Außenkontur an eine Oberfläche beziehungweise an eine Geometrie des Arms des Fahrzeuginsassen anpassbar, so dass der Roboterarm in der Armlehnenstellung über eine möglichst große Fläche an dem auf dem Roboterarm abgelegten Arm anliegt. Der Roboterarm kann sich insbesondere mit seiner Außenkontur an die Geometrie des Arms des Fahrzeuginsassen aktiv anformen. Hierbei kann die Auflagefläche die Geometrie des Arms des Fahrzeuginsassen zumindest im Wesentlichen als Negativ abbilden. Das Anpassen des Roboterarms in der Armlehnenstellung an den auf der Auflagefläche liegenden Arm des Fahrzeuginsassen ermöglicht einen besonders hohen Komfort für den Fahrzeuginsassen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels einer elektronischen Recheneinrichtung eine Notwendigkeit einer Interaktion des Roboterarms mit dem Fahrzeuginsassen ermittelt wird und mittels der Steuereinrichtung der Roboterarm in Abhängigkeit von der Notwendigkeit gesteuert wird. Bei der Notwendigkeit kann es sich beispielsweise um eine mittels der elektronischen Recheneinrichtung ermittelte Gefahr für den Fahrzeuginsassen und/oder den Kraftwagen, in welchem der Roboterarm sowie der Fahrzeuginsasse angeordnet sind, handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Notwendigkeit charakterisieren, dass der Fahrzeuginsasse eingeschlafen ist. In Abhängigkeit von der ermittelten Notwendigkeit zum Interagieren des Roboterarms mit dem Fahrzeuginsassen wird der Roboterarm in Abhängigkeit von der ermittelten Notwendigkeit gesteuert, wodurch der Roboterarm mit dem Fahrzeuginsassen interagiert. Die Interaktion des Roboterarms mit dem Fahrzeuginsassen kann darin bestehen, dass der Roboterarm den Fahrzeuginsassen anstupst und/oder zumindest leicht und zumindest bereichsweise schüttelt und/oder zumindest bereichsweise den Fahrzeuginsassen mittels eines Drucks beaufschlagt und somit drückt. Die Interaktion des Roboterarms mit dem Fahrzeuginsassen soll eine Aufmerksamkeit des Fahrzeuginsassen lenken, wodurch der Fahrzeuginsasse beispielsweise aufwachen und/oder auf die Gefahr reagieren kann. Somit ist bei der ermittelten Notwendigkeit durch die Interaktion des Roboterarms mit dem Fahrzeuginsassen die Aufmerksamkeit des Fahrzeuginsassen lenkbar, wodurch von dem Fahrzeuginsassen vorteilhafterweise Gefahren abgewendet werden können.
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Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Roboterarms sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer Fahrzeugsitzanlage mit einem Roboterarm in einer Armlehnenstellung, in welcher der Roboterarm eine Auflagefläche für einen Arm eines Fahrzeuginsassen bereitstellt; und
- 2 eine schematische Perspektivansicht der Fahrzeugsitzanlage mit dem Roboterarm, welcher in einer Gebrauchsstellung angeordnet ist, in welcher mittels des Roboterarms eine Aktion ausführbar ist.
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In den 1 und 2 ist jeweils eine Fahrzeugsitzanlage 1 für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, dargestellt. Auf die Fahrzeugsitzanlage 1, welche vorliegend wenigstens einen Fahrzeugsitz 2 umfasst, kann sich ein Fahrzeuginsasse des Kraftwagens setzen. An dem Fahrzeugsitz 2 ist einenends ein Roboterarm 3 gehalten. Der Roboterarm 3 weist ein Halteelement 4 zur Halterung des Roboterarms 3 an dem Fahrzeugsitz 2 auf. Vorliegend ist der Roboterarm 3 an einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 2 gehalten. Der Roboterarm 3 ist vorliegend dazu eingerichtet, eine Armlehne für einen auf dem Fahrzeugsitz 2 sitzenden Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Hierfür ist der Roboterarm 3 in einer in 1 gezeigten Armlehnenstellung 5 anordenbar. In der Armlehnenstellung 5 stellt der Roboterarm 3 eine Auflagefläche 6 für einen schematisch in 1 dargestellten Arm 7 des Fahrzeuginsassen bereit. Der Roboterarm 3 ist zwischen der in 1 gezeigten Armlehnenstellung 5 und wenigstens einer in 2 gezeigten Gebrauchsstellung 8 verstellbar. Der Roboterarm 3 ist mittels einer Steuereinrichtung 9 zwischen der Armlehnenstellung 5 und der wenigstens einen Gebrauchsstellung 8 verstellbar.
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In der wenigstens einen Gebrauchsstellung 8 ist mittels des Roboterarms 3 eine Aktion durchführbar. Vorliegend ist als Aktion mittels des Roboterarms 3 ein Gegenstand greifbar und/oder haltbar und/oder bewegbar. Mittels der Steuereinrichtung 9 ist der Roboterarm 3 in Abhängigkeit von einem von dem Fahrzeuginsassen bereitgestellten Kommando steuerbar. Zum Ermitteln des Kommandos, welches der Fahrzeuginsasse insbesondere in Form eines Sprachkommandos und/oder Gestenkommandos und/oder Blickkommandos bereitstellen kann, weist der Roboterarm 3 eine Sensoreinrichtung 10 auf. Zum Erfassen des Sprachkommandos und/oder Gestenkommandos und/oder Blickkommandos kann die Sensoreinrichtung 10 eine Spracherkennungseinrichtung und/oder eine Gestenerkennungseinrichtung und/oder eine Blickerkennungseinrichtung umfassen. In Abhängigkeit von dem ermittelten Kommando kann eine dem Kommando zugeordnete Aktion ermittelt werden, welche mittels des Roboterarms 3 durchzuführen ist. In Abhängigkeit von der dem ermittelten Kommando zugeordneten Aktion wird der Roboterarm 3 mittels der Steuereinrichtung 9 gesteuert, wodurch der Roboterarm 3 die durch das Kommando charakterisierte Aktion durchführt.
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Die Sensoreinrichtung 10 umfasst des Weiteren alternativ oder zusätzlich einen Drucksensor, mittels welchem eine Normalkraft auf den Roboterarm 3 ermittelbar ist und/oder einen Scherkraftsensor, mittels welchem eine auf den Roboterarm 3 wirkende Scherkraft ermittelbar ist und/oder einen Temperatursensor, mittels welchem eine Temperatur des Roboterarms 3 und/oder einer unmittelbaren Umgebung des Roboterarms 3 ermittelbar ist und/oder einen Beschleunigungssensor, mittels welchem Vibrationen des Roboterarms 3 und/oder vibrotaktile Stimulationen des Roboterarms 3 ermittelbar sind und/oder einen Näherungssensor, mittels welchem eine Annäherung eines Objekts, insbesondere des Arms 7 an den Roboterarm 3 ermittelbar ist und/oder einen Berührungssensor, mittels welchem ein Kontakt zwischen dem Roboterarm 3 und einem Objekt ermittelbar ist. Die Sensoreinrichtung 10 kann alternativ oder zusätzlich weitere zu den genannten Sensoren unterschiedliche Sensoren umfassen. Mittels der jeweiligen Sensoren der Sensoreinrichtung 10 sind Sensordaten erfassbar und für die Steuereinrichtung 9 bereitstellbar. Mittels der Steuereinrichtung 9 ist der Roboterarm 3 in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten steuerbar. Mittels der Sensordaten kann das von dem Fahrzeuginsassen ausgesandte Kommando ermittelt und die dem ermittelten Kommando zugeordnete durchzuführende Aktion mittels des Roboterarms 3 aufgrund von dessen Steuerung durch die Steuereinrichtung 9 durchgeführt werden. Beim Verstellen des Roboterarms 3 von der Armlehnenstellung 5 in die wenigstens eine Gebrauchsstellung 8 kann der Roboterarm 3 von einem zusammengeklappten beziehungweise zusammengefalteten Zustand in einen ausgefalteten beziehungweise ausgeklappten Zustand verstellt werden. Somit ist der Roboterarm 3 in der Armlehnenstellung 5 besonders kompakt und platzsparend ausgeführt und wird beim Verstellen in die Gebrauchsstellung 8 ausgeklappt beziehungweise ausgefaltet, um eine möglichst große Reichweite des Roboterarms 3 in der Gebrauchsstellung 8 zu ermöglichen.
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Die Sensoreinrichtung 10 ermöglicht zum einen das Ermitteln des von dem Fahrzeuginsassen bereitgestellten Kommandos und ermöglicht zum anderen ein Bewegen des Roboters um Hindernisse herum beim Ausführen der vorgegebenen Aktion. Darüber hinaus ist mittels der Sensoreinrichtung 10 eine Geometrie des in der Armlehnenstellung 5 auf dem Roboterarm 3 aufliegenden Arms 7 ermittelbar und für die Steuereinrichtung 9 bereitstellbar. Mittels der Steuereinrichtung 9 ist der Roboterarm 3, insbesondere im Bereich der Auflagefläche 6, in Abhängigkeit von der ermittelten Geometrie des Arms 7 des Fahrzeuginsassen einstellbar. Mittels der Steuereinrichtung 9 sind die Auflagefläche 6 in ihrer Außenkontur und/oder der Roboterarm 3 in seiner Höhe relativ zum Fahrzeugsitz 2 und/oder der Roboterarm 3 in seiner Steifigkeit einstellbar, um den Roboterarm 3 an den Arm 7 des Fahrzeuginsassen anzupassen. Das Anpassen des Roboterarms 3 in der Armlehnenstellung 5 an den Arm 7 des Fahrzeuginsassen ermöglicht ein besonders bequemes Ablegen des Arms 7 für den Fahrzeuginsassen auf dem Roboterarm 3.
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Mittels der Steuereinrichtung 9 ist der Roboterarm 3 derart steuerbar, dass der Roboterarm 3 eine Interaktion mit dem Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Arm 7 des Fahrzeuginsassen, durchführt. Bei der Interaktion kann der Roboterarm 3 den Fahrzeuginsassen anstupsen und/oder den auf der Auflagefläche 6 aufliegenden Arm 7 in Vibrationen versetzen und/oder zumindest bereichsweise mit einer Druckspitze auf den Fahrzeuginsassen einwirken. Durch die Interaktion kann vorteilhafterweise eine Aufmerksamkeit des Fahrzeuginsassen gelenkt werden. Die Interaktion des Roboterarms 3 mit dem Fahrzeuginsassen wird mittels der Steuereinrichtung 9 in Abhängigkeit von einer ermittelten Notwendigkeit gesteuert. Hierfür kann eine elektronische Recheneinrichtung 11 des Kraftwagens die Notwendigkeit für die Interaktion ermitteln und die ermittelte Notwendigkeit für die Interaktion an die Steuereinrichtung 9 signalisieren. Insbesondere wird die Notwendigkeit festgestellt, wenn eine Gefahr für den Fahrzeuginsassen und/oder den Kraftwagen besteht und/oder der Fahrzeuginsasse schläft, wobei das Schlafen des Fahrzeuginsassen an sich ein Risiko für den Fahrzeuginsassen und/oder den Kraftwagen darstellt. Für das Ermitteln der Notwendigkeit können die Sensordaten herangezogen werden. Ermittelt die elektronische Recheneinrichtung 11, dass die Notwendigkeit für die Interaktion besteht, dass steuert die Steuereinrichtung 9 den Roboterarm 3 derart, dass der Roboterarm 3 mit dem Fahrzeuginsassen interagiert. Der Roboterarm 3 ist somit in Abhängigkeit von Bedürfnissen des Fahrzeuginsassen, welche dieser über das Kommando ausdrückt und/oder in Abhängigkeit von der Notwendigkeit, mit dem Fahrzeuginsassen zu interagieren, steuerbar.
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Der Roboterarm 3 wirkt wie eine dritte Hand des Fahrzeuginsassen, wobei der Roboterarm 3 in sämtlichen Bereichen und an sämtlichen Stellen eines Innenraums des Kraftwagens angeordnet sein kann und dazu eingerichtet ist, unterschiedlichste Arten an Objekten zu greifen und zu handhaben. Der Roboterarm 3, insbesondere die Sensoreinrichtung 10, weist eine taktile und visuelle Wahrnehmung auf, welche in Kombination mit künstlicher Intelligenz ermöglicht, dass der Roboterarm 3 seine Umgebung wahrnimmt und die durchzuführende Aktion wahrnimmt. Der Roboterarm 3 kann außenseitig eine Roboterhaut aufweisen, welche die Sensoreinrichtung 10 mit wenigstens einem Sensor, insbesondere mehreren, unterschiedlichsten Sensoren umfassen kann.
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Der Roboterarm 3 kann autonom betrieben werden. Hierbei kann der Roboterarm 3 visuelle und taktile Informationen nutzen, um über ein Aufmerksamkeitserkennungssystem das von dem Fahrzeuginsassen ausgesendete Kommando zu ermitteln. Hierbei kann das Aufmerksamkeitserkennungssystem die Spracherkennungseinrichtung und/oder die Gestenerkennungseinrichtung und/oder die Blickerkennungseinrichtung umfassen. Somit kann der Fahrzeuginsasse den Roboterarm 3 aktivieren, indem er auf den Roboterarm 3 blickt und/oder indem er den Roboterarm 3 berührt und/oder indem der Fahrzeuginsasse ein weiteres physikalisches Kommando, wie das Sprachkommando und/oder das Gestenkommando, aussendet. Über die Steuereinrichtung 9 wird der Roboterarm 3 derart gesteuert, dass der Roboterarm 3 die vorgegebene Aktion autonom ausführt. Aufgrund der Sensoreinrichtung 10 und insbesondere der taktilen und somit aufgrund von Berührung ausgelösten Sensoren sowie der Näherungssensoren interagiert der Roboterarm 3 auf ungefährliche Art mit dem Fahrzeuginsassen. Der Roboterarm 3 kann Hindernisse umgehen. Mittels der durch Berührung aktivierbaren Sensoren, wie dem Drucksensor und/oder dem Scherkraftsensor und/oder dem Berührungssensor, kann der Roboterarm 3 eine Gefahr aufgrund einer Berührung mit einem Objekt oder dem Fahrzeuginsassen ermitteln und in Abhängigkeit von der ermittelten Gefahr gesteuert werden.
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Der Roboterarm 3 ist des Weiteren dazu eingerichtet, unterschiedlichste Objekte zu greifen, insbesondere Objekte mit einem dynamischen Massenzentrum, wie Behältnisse, in welchen Flüssigkeiten aufgenommen sind. Dies wird ermöglicht aufgrund der durch Berührung aktivierbaren Sensoren, welche es für den Roboterarm 3 ermöglichen zu ermitteln, welchen Druck der Roboterarm 3 auf das gegriffene Objekt ausübt. Hierdurch kann eine besonders sichere Interaktion zwischen dem Roboterarm 3 und dem Objekt sowie dem Fahrzeuginsassen erreicht werden.
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Der Roboterarm 3 ist des Weiteren dazu eingerichtet, auf den Roboterarm 3 aufgebrachte Vibrationen zu kompensieren. Bei einer Einbaulage des Roboterarms 3 in dem Kraftwagen kann eine Vibration des Kraftwagens ermittelt werden, insbesondere mittels der Sensoreinrichtung 10. Darüber hinaus kann mittels der Sensoreinrichtung 10 eine Vibration des Roboterarms 3 selbst ermittelt werden und über die Steuereinrichtung 9 durch Steuern des Roboterarms 3 der Vibration des Roboterarms 3 und/oder des Kraftwagens gegen gesteuert werden.
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Der Roboterarm 3 kann des Weiteren als teleoperierter und somit ferngesteuerter Roboterarm 3 betrieben werden. Der ferngesteuerte Roboterarm 3 kann von dem Fahrzeuginsassen präzise gesteuert werden, wobei ein autonomes Betreiben des Roboterarms 3 bei dem Betreiben des Roboterarms 3 als teleoperierter Roboterarm 3 unterbleiben kann. Der ferngesteuerte Roboterarm 3 ist durch Berührungen und/oder Sprache und/oder Gesten von dem Fahrzeuginsassen präzise steuerbar.
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Beim Durchführen der Aktion mittels des Roboterarms 3 werden mindestens drei Verfahrensschritte durchgeführt. In einem ersten Verfahrensschritt signalisiert der Roboterarm 3, dass er im Begriff ist, innerhalb eines definierten zukünftigen unmittelbar startenden Zeitintervalls die Aktion auszuführen. In einem zweiten Verfahrensschritt stellt der Roboterarm 3 sicher, dass keine Hindernisse in einem der Aktion zugeordneten Aktionsbereich des Roboterarms 3 angeordnet sind. In einem darauffolgenden dritten Verfahrensschritt wird die Aktion ausgeführt.
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Bei der Anordnung des Roboterarms 3 in der Armlehnenstellung 5 kann der Roboterarm 3 die Armlehne bereitstellen oder in eine Armlehne des Fahrzeugsitzes 2 integriert sein. Der Roboterarm 3 kann bei dessen Verstellung in die Armlehnenstellung 5 in die Form einer üblichen Armlehne gefaltet werden. In seinem ausgefalteten Zustand, in welchem der Roboterarm 3 in der wenigstens einen Gebrauchsstellung 8 angeordnet ist, kann der Roboterarm 3 unterschiedliche Aktionen ausführen, wie ein Greifen eines Rucksacks von einem Rücksitz des Kraftwagens oder ein Reichen von Getränken zu dem auf dem Fahrzeugsitz 2 sitzenden Fahrzeuginsassen. In der Armlehnenstellung 5 ist der Roboterarm 3 in seiner Höhe und/oder Steifigkeit und/oder weiteren Eigenschaften einstellbar, um den Roboterarm 3 an eine Körperform des Fahrzeuginsassen anzupassen. Hierfür kann der Roboterarm 3 außenseitig mit den Sensoren der Sensoreinrichtung 10 bedeckt sein, mittels welchen die Körperform des Fahrzeuginsassen ermittelbar ist, um über die Steuereinrichtung 9 den Roboterarm 3 in Abhängigkeit von der ermittelten Körperform des Fahrzeuginsassen einzustellen.
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Der Roboterarm 3 ist des Weiteren dazu eingerichtet, aktiv mit dem Fahrzeuginsassen zu interagieren, indem der Roboterarm 3 dem Fahrzeuginsassen Signale übermittelt. Diese Signale können basierend auf unterschiedlichen Gründen bereitgestellt werden, insbesondere aufgrund einer bevorstehenden Gefahr oder eines Schlafzustands des Fahrzeuginsassen. Die Signale können in unterschiedlichen Formen, wie durch ein Stoßen, Rütteln und/oder leichte Druckbeaufschlagung des Fahrzeuginsassen, bereitgestellt werden und stellen somit eine Interaktion des Roboterarms 3 mit dem Fahrzeuginsassen dar.
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Der Roboterarm 3 ermöglicht, dass vorher für den Fahrzeuginsassen unerreichbare Objekte gegriffen und zu dem Fahrzeuginsassen bewegt werden können. Der Roboterarm 3 kann wie ein dritter Arm für den Fahrzeuginsassen wirken, wodurch dem Fahrzeuginsassen die Möglichkeit für Mehrfachaufgaben, insbesondere an einem Computer, gegeben wird. Der Roboterarm 3 kann den Fahrzeuginsassen vor einer Gefahr warnen und ist an eine Sitzposition des Fahrzeugsitzes 2 anpassbar. Hierbei wird die Sitzposition des Fahrzeugsitzes 2 ermittelt und in Abhängigkeit von der ermittelten Sitzposition mittels der Steuereinrichtung 9 der Roboterarm 3 gesteuert.
