DE102021130535B3 - System and method for positioning a movable manipulator unit - Google Patents
System and method for positioning a movable manipulator unit Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021130535B3 DE102021130535B3 DE102021130535.7A DE102021130535A DE102021130535B3 DE 102021130535 B3 DE102021130535 B3 DE 102021130535B3 DE 102021130535 A DE102021130535 A DE 102021130535A DE 102021130535 B3 DE102021130535 B3 DE 102021130535B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- manipulator
- movement
- unit
- control signal
- actual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000011511 automated evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37275—Laser, interferometer
Abstract
Beschrieben wird ein System und ein Verfahren zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit (1) sowie spezielle Verwendungen eines derartigen Positionierungssystems. Das Positioniersystem verfügt hierbei über eine Manipulatorsteuerung (2) mit einer Dateneingabe-, -verarbeitungs- und/oder -speichereinheit (3) zur Bereitstellung zumindest eines Sollwertes für eine von der Manipulatoreinheit (1) auszuführende Sollbewegung und/oder zu erreichende Sollposition.Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass zusätzlich zur Manipulatorsteuerung (2) eine Annäherungssteuerung (7) vorgesehen ist, durch die eine in der Manipulatorsteuerung (2) ermittelte Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit (1) zumindest teilweise korrigiert wird.A system and a method for positioning a movable manipulator unit (1) and special uses of such a positioning system are described. The positioning system has a manipulator controller (2) with a data input, processing and/or storage unit (3) for providing at least one target value for a target movement to be executed by the manipulator unit (1) and/or a target position to be reached technical solution is characterized in that, in addition to the manipulator controller (2), an approach controller (7) is provided, through which an actual position and/or actual movement of the manipulator unit (1) determined in the manipulator controller (2) is at least partially corrected.
Description
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit sowie spezielle Verwendungen eines derartigen Positionierungssystems. Das System zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit, die geeignet ist, ein Objekt zu ergreifen, zu bewegen, zu manipulieren, zu prozessieren und/oder zu bearbeiten, weist eine Manipulatorsteuerung auf, die über eine Dateneingabe-, -verarbeitungs- und/oder Speichereinheit zur Bereitstellung zumindest eines Sollwertes für eine von der Manipulatoreinheit auszuführende Sollbewegung und/oder zu erreichende Sollposition, über wenigstens eine Detektoreinheit zur Erfassung einer Istbewegung und/oder Istposition der Manipulatoreinheit und über eine Verarbeitungseinheit, die auf der Grundlage eines Vergleichs des zumindest einen Sollwertes und der wenigstens einen Istbewegung und/oder Istposition ein Manipulatorsteuersignal erzeugt. Das erzeugte Manipulatorsteuersignal ist einen Aktor übertragbar, durch den auf der Grundlage des Manipulatorsteuersignals wenigstens zeitweise eine gesteuerte Bewegung oder Bewegungsänderung der Manipulatoreinheit initiiert wird.The invention relates to a system and a method for positioning a movable manipulator unit and special uses of such a positioning system. The system for positioning a movable manipulator unit, which is suitable for grasping, moving, manipulating, processing and/or editing an object, has a manipulator controller that has a data input, processing and/or storage unit Provision of at least one target value for a target movement to be executed and/or a target position to be reached by the manipulator unit, via at least one detector unit for detecting an actual movement and/or actual position of the manipulator unit and via a processing unit, which, on the basis of a comparison of the at least one target value and the at least an actual movement and/or actual position generates a manipulator control signal. The generated manipulator control signal can be transmitted to an actuator, by means of which a controlled movement or change in movement of the manipulator unit is initiated at least temporarily on the basis of the manipulator control signal.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von technischen Anlagen bekannt, die zu einer automatisierten Bewegung, Manipulation, Prozessierung oder Bearbeitung von Objekten, Halbzeugen oder Werkstücken geeignet sind. Gemeinsam ist den bekannten Systemen, das üblicherweise eine Mehrzahl von Sensoren und Aktoren vorgesehen sind, um die aktuelle Position einer Manipulatoreinheit, beispielsweise eines Greifers zur gezielten Bewegung eines Werkstücks oder Werkzeugs, zu erfassen und in Abhängigkeit einer vorgegebenen Sollposition bedarfsgerecht zu verändern. Im Hinblick auf Fertigungsprozesse, in die derartige technische Anlagen integriert sind, ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Positionierung der jeweiligen Manipulatoreinheit schnell und ebenso genau erfolgt, wobei in vielen Fällen Umgebungseinflüsse, wie etwa Temperaturveränderungen, Erschütterungen oder sonstige auf die Anlage wirkende Kräfte eine erhebliche Herausforderung im Hinblick auf die Genauigkeit der Positionierung der zum Einsatz kommenden Manipulatoreinheiten darstellen.A large number of technical installations are known from the prior art which are suitable for the automated movement, manipulation, processing or treatment of objects, semi-finished products or workpieces. What the known systems have in common is that a plurality of sensors and actuators are usually provided in order to detect the current position of a manipulator unit, for example a gripper for the targeted movement of a workpiece or tool, and to change it as required depending on a predetermined target position. With regard to manufacturing processes in which such technical systems are integrated, it is of crucial importance that the positioning of the respective manipulator unit takes place quickly and precisely, in many cases environmental influences such as temperature changes, vibrations or other forces acting on the system pose a significant challenge with regard to the accuracy of the positioning of the manipulator units used.
Die bekannten Manipulatoreinheiten, zu denen insbesondere Industrieroboter und Werkstückförderer von Werkzeugmaschinen gehören, verfügen üblicherweise über geeignete Aktoren mit Stellelementen, wie etwa Linearmotoren, Stellzylindern und Getrieben, die Bewegungen und Bewegungsänderungen der Manipulatoreinheit bewirken können und Sensoren, die Bewegungsänderungen der Manipulatoreinheit erfassen. Etwa ist aus der
In diesem Zusammenhang ist weiterhin aus der
Weiterhin ist aus der
Die
Ferner offenbart die
Im Weiteren ist aus der
Darüber hinaus beschreibt die 20 2017 102 379 U1 ein Greifsystem mit Endeffektoren, die als intelligente Sensor-Aktor-Systeme über eine oder mehrere dezentrale Steuereinheiten im oder außerhalb des Endeffektors verfügen, welche eine bidirektionale Kommunikation und eine unmittelbare Interaktion mit weiteren Systemsteuerungen ermöglichen. Hierdurch soll ein geregelter Greif-, Bearbeitungs- oder Bewegungsvorgang unterstützt oder koordiniert werden oder aber eine Zustandsdiagnose eines zu ergreifenden Objekts ermöglicht werden, wobei stets zumindest ein System zur Signalverarbeitung in das Greifsystem integriert ist.In addition, DE 20 2017 102 379 U1 describes a gripping system with end effectors, which as intelligent sensor-actuator systems have one or more decentralized control units inside or outside the end effector, which enable bidirectional communication and direct interaction with other system controls. This is intended to support or coordinate a controlled gripping, processing or movement process, or to enable a status diagnosis of an object to be gripped, with at least one signal processing system always being integrated into the gripping system.
Weiterhin beschreibt die
Im Übrigen ist aus der
Problematisch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur automatisierten Steuerung einer Manipulatoreinheit, die die Handhabung, Bewegung, Prozessierung oder Bearbeitung eines Werkstücks ermöglicht, ist zum einen, dass die Bewegung zu der gewünschten Sollposition oftmals aufgrund von aktuellen Umgebungseinflüssen im Fertigungsumfeld, wie etwa Temperatur, Luftfeuchte, Vibrationen oder Erschütterungen, beeinflusst wird, was vielfach dazu führt, dass die von der Maschinensteuerung detektierte Istposition einer Manipulatoreinheit nicht exakt mit der tatsächlichen Istposition übereinstimmt. Zum anderen nimmt die Positioniergenauigkeit bekannter Industrieroboter mit steigenden Reichweiten und den daraus resultierenden großen Hebelkräften und Momenten ab, sodass nach Abschluss eines Positionierungsvorgangs immer noch eine Abweichung der Istposition von der Sollposition vorliegt. Im Weiteren ist bei den bekannten Positioniersystemen der anlagentechnische Aufwand, um eine möglichst schnelle, bevorzugt in Echtzeit erfolgende, und gleichzeitig genaue Positionierung einer Manipulatoreinheit zu erreichen, vergleichsweise hoch. Gerade eine schnelle und möglichst exakte Positionierung ist bei der Bearbeitung von Werkstücken allerdings von Bedeutung, um kurze Taktzeiten und einen geringen Ausschuss in der Fertigung erreichen. Auch der Einsatz vergleichsweise aufwendiger Steuerprogramme, die teilweise spezielle mathematische Modelle zur rechnerischen Korrektur der Istposition nutzen, löst dieses Problem oft nicht zufriedenstellen, da die Modelle auf Annahmen beruhen, die die realen Verhältnisse in der Fertigung nicht umfassend oder nicht genau genug repräsentieren. Während die Positioniergenauigkeit auch großer Industrieroboter für die Paketierung und Palettierung von Produkten in der Regel vollkommen ausreichend ist, stellt es nach wie vor ein Problem dar, mit derartigen Industrierobotern die von Werkzeugmaschinen benötigte Positioniergenauigkeit, beispielsweise für die spanabhebende oder abtrennende Bearbeitung von Werkstücken, zu erreichen.The problem with the solutions known from the prior art for the automated control of a manipulator unit, which enables the handling, movement, processing or machining of a workpiece, is on the one hand that the movement to the desired target position is often due to current environmental influences in the production environment, such as Temperature, humidity, vibrations or shocks, which often means that the actual position of a manipulator unit detected by the machine control does not exactly match the actual position. On the other hand, the positioning accuracy of known industrial robots decreases with increasing ranges and the resulting large lever forces and moments, so that after the end of a positioning process, there is still a deviation of the actual position from the target position. Furthermore, in the case of the known positioning systems, the outlay in terms of installation technology is comparatively high in order to achieve positioning of a manipulator unit that is as fast as possible, preferably in real time, and at the same time precise. Fast positioning that is as precise as possible is important when processing workpieces, however, in order to achieve short cycle times and low waste in production. Even the use of comparatively complex control programs, some of which use special mathematical models for the computational correction of the actual position, often does not solve this problem satisfactorily, since the models are based on assumptions that the real Ver do not represent the production conditions comprehensively or precisely enough. While the positioning accuracy of even large industrial robots is usually completely sufficient for stacking and palletizing products, it is still a problem to use such industrial robots to achieve the positioning accuracy required by machine tools, for example for machining workpieces by cutting or separating them .
Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zur Positionierung von Manipulatoreinheiten, die ein Ergreifen, Bewegen, Manipulieren, Prozessieren und/oder Bearbeiten von Objekten, Halbzeugen und/oder Werkstücken ermöglichen, sowie den zuvor geschilderten Problemen, liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein System sowie ein Verfahren zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit anzugeben, durch die eine schnelle und gleichzeitig möglichst exakte Positionierung der Manipulatoreinheit ermöglicht wird, wobei am jeweiligen Fertigungsstandort herrschende Umgebungsbedingungen zumindest nahezu keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Positionierung haben sollen. Trotz der Komplexität dieser Aufgabe soll deren technische Lösung mit vergleichsweise einfachen Mitteln auf der Grundlage von in der Messtechnik bekannten Messmethoden erreichbar sein.Based on the solutions known from the prior art for positioning manipulator units, which enable objects, semi-finished products and/or workpieces to be gripped, moved, manipulated and/or worked on, and the problems described above, the invention is the object of the invention Reasons to specify a system and a method for positioning a movable manipulator unit, which enables the manipulator unit to be positioned quickly and at the same time as precisely as possible, with the ambient conditions prevailing at the respective production site should have at least almost no influence on the accuracy of the positioning. Despite the complexity of this task, its technical solution should be achievable with comparatively simple means on the basis of measurement methods known in measurement technology.
Im Weiteren sollte es möglich sein, das anzugebende System sowie das entsprechende Verfahren in gängige Anlagen mit wenigstens einer gattungsgemäßen Manipulatoreinheit zu integrieren. Ferner sollte die anzugebende technische Lösung zumindest nahezu in Echtzeit eine Korrektur bei der Positionierung auftretender Abweichungen, insbesondere auch bei vergleichsweise großen Industrierobotern mit Reichweiten von 3m, ermöglichen, sodass bauartbedingte Positionierungenauigkeiten ausgeglichen werden. Hierbei sollte das Positioniersystem auf vorteilhafte Weise temperaturunabhängig und selbstkalibrierend arbeiten.Furthermore, it should be possible to integrate the system to be specified and the corresponding method into common systems with at least one generic manipulator unit. Furthermore, the technical solution to be specified should enable deviations occurring in the positioning to be corrected at least almost in real time, in particular also in the case of comparatively large industrial robots with ranges of 3 m, so that positioning inaccuracies caused by the design are compensated for. In this case, the positioning system should advantageously work independently of temperature and be self-calibrating.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird mit einem System nach Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Eine Manipulatoreinheit, mit der die vorstehende Aufgabe gelöst wird ist dem Anspruch 13, spezielle Verwendungen des erfindungsgemäßen Systems in den Ansprüchen 14 und 15 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.The above object is achieved with a system according to claim 1 and a method according to
Die Erfindung betrifft ein System zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit, die geeignet ist, ein Objekt zu ergreifen, zu bewegen, zu manipulieren, zu prozessieren und/oder zu bearbeiten. Das System weist eine Manipulatorsteuerung auf, die über eine Dateneingabe-, -verarbeitungs- und/oder Speichereinheit zur Bereitstellung zumindest eines Sollwertes für eine von der Manipulatoreinheit auszuführende Sollbewegung und/oder zu erreichende Sollposition, über wenigstens eine Detektoreinheit zur Erfassung einer Istbewegung und/oder Istposition der Manipulatoreinheit und über eine Verarbeitungseinheit, die auf der Grundlage eines Vergleichs des zumindest einen Sollwertes und der wenigstens einen Istbewegung und/oder Istposition ein Manipulatorsteuersignal erzeugt und an einen Aktor überträgt, durch den auf der Grundlage des Manipulatorsteuersignals wenigstens zeitweise eine gesteuerte Bewegung oder Bewegungsänderung der Manipulatoreinheit initiierbar ist. Das erfindungsgemäße Positionierungssystem zeichnet sich dadurch aus, dass eine zusätzliche Annäherungssteuerung vorgesehen ist, die über wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung wenigstens eines für die Istbewegung und/oder Istposition der Manipulatoreinheit spezifischen Messwerts und über eine Auswerteeinheit verfügt, die unter Zugrundelegung des wenigstens einen Messwerts und des Sollwerts ein Feinsteuersignal erzeugt und an den Aktor überträgt, durch den auf der Grundlage des Feinsteuersignals zumindest eine feingesteuerte Bewegung oder Bewegungsänderung derart initiierbar ist, dass die Istbewegung der Sollbewegung und/oder die Istposition der Sollposition mit höherer Genauigkeit als allein aufgrund der durch das Manipulatorsteuersignal initiierten Bewegung oder Bewegungsänderung angenähert oder in Übereinstimmung gebracht wird.The invention relates to a system for positioning a movable manipulator unit that is suitable for grasping, moving, manipulating, processing and/or working on an object. The system has a manipulator controller, which has a data input, processing and/or storage unit for providing at least one target value for a target movement to be executed by the manipulator unit and/or a target position to be reached, via at least one detector unit for detecting an actual movement and/or Actual position of the manipulator unit and via a processing unit which, based on a comparison of the at least one setpoint value and the at least one actual movement and/or actual position, generates a manipulator control signal and transmits it to an actuator, by means of which a controlled movement or movement change is at least temporarily based on the manipulator control signal the manipulator unit can be initiated. The positioning system according to the invention is characterized in that an additional proximity control is provided, which has at least one sensor unit for detecting at least one specific measured value for the actual movement and/or actual position of the manipulator unit and an evaluation unit which, on the basis of the at least one measured value and the setpoint value, a fine control signal is generated and transmitted to the actuator, by means of which at least one finely controlled movement or movement change can be initiated on the basis of the fine control signal in such a way that the actual movement of the setpoint movement and/or the actual position of the setpoint position is more accurate than that initiated solely on the basis of the manipulator control signal Movement or change in movement is approximated or brought into agreement.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Positioniersystems ist es somit möglich, der durch die Maschinensteuerung bewirkten Positionierung einer Manipulatoreinheit eine durch eine Annäherungssteuerung initiierte Bewegung zu überlagern, sodass eine besonders exakte Positionierung innerhalb kurzer Zeit möglich ist. Es sind somit zwei Steuerungen vorgesehen, die wenigstens zeitweise gleichzeitig arbeiten und jeweils Steuersignale erzeugen und an den wenigstens einen Aktor einer Manipulatoreinheit übertragen. Selbst bei einer fehlerhaften Bestimmung der Istposition der Manipulatoreinheit durch die Detektoreinheit und die Verarbeitungseinheit der Manipulatorsteuerung, sodass die Manipulatoreinheit letztendlich die vorgegebene Sollposition nicht erreichen kann, sondern es zu einer Abweichung käme, wird mithilfe der Annäherungssteuerung sichergestellt, dass die Manipulatoreinheit zumindest in unmittelbare Nähe der vorgegebenen Sollposition bewegt wird. Durch Einsatz des erfindungsgemäßen Systems ist es somit möglich, insbesondere aufgrund der Überlagerung zweier Steuerungen bzw. der durch diese beiden Steuerungen initiierten Bewegungen eine vergleichsweise schnelle und exakte Positionierung einer automatisiert gesteuerten Manipulatoreinheit sicherzustellen. Hierbei ist die Manipulatoreinheit geeignet, ein Objekt zu ergreifen, zu bewegen, zu manipulieren, zu prozessieren und/oder zu bearbeiten. Im Sinne der Erfindung kann eine Manipulatoreinheit somit ausgebildet sein, um ein Werkstück oder ein Werkzeug, insbesondere ein Werkzeug einer stationären Werkzeugmaschine zu bewegen, auszurichten und zu positionieren. Denkbar ist in diesem Zusammenhang etwa, dass die Manipulatoreinheit ein Werkzeug auf geeignete Weise erfasst, das Werkzeug an der Manipulatoreinheit befestigt ist oder das Werkzeug sogar integraler Bestandteil der Manipulatoreinheit ist.With the aid of the positioning system according to the invention, it is thus possible to superimpose a movement initiated by a proximity control on the positioning of a manipulator unit effected by the machine control, so that a particularly precise positioning is possible within a short time. Two controls are thus provided, which at least temporarily work simultaneously and each generate control signals and transmit them to the at least one actuator of a manipulator unit. Even if the actual position of the manipulator unit is incorrectly determined by the detector unit and the processing unit of the manipulator controller, so that the manipulator unit ultimately cannot reach the specified target position and instead there is a deviation, the proximity controller ensures that the manipulator unit is at least in the immediate vicinity of the predetermined target position is moved. By using the system according to the invention, it is thus possible, in particular due to the superimposition of two controls or the movements initiated by these two controls, to achieve comparatively rapid and precise positioning of an automatic ated controlled manipulator unit. In this case, the manipulator unit is suitable for grasping, moving, manipulating, processing and/or working on an object. In terms of the invention, a manipulator unit can thus be designed to move, align and position a workpiece or a tool, in particular a tool of a stationary machine tool. In this context, it is conceivable that the manipulator unit grips a tool in a suitable manner, that the tool is attached to the manipulator unit, or that the tool is even an integral part of the manipulator unit.
Mithilfe der Annäherungssteuerung und der hierin vorgesehenen wenigstens jeweils einen Sensor- und Auswerteeinheit wird zunächst eine vergleichsweise exakte Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit erfasst, die schließlich der Erzeugung des Feinsteuersignals zugrunde gelegt wird. Daher ist es mit der Annäherungssteuerung möglich, eine Differenz zwischen der Sollposition oder Sollbewegung und der tatsächlichen Istposition und/oder Istbewegung zu erkennen und letztendlich die von der Manipulatoreinheit ausgeführte Bewegung in Richtung auf die Sollposition oder Sollbewegung zu unterstützen. Mithilfe der zusätzlich vorgesehenen Annäherungssteuerung ist es somit möglich, die tatsächliche Istposition der Manipulatoreinheit und deren Abweichung von der durch die Manipulatorsteuerung ermittelten Istposition und/der Sollposition zu ermitteln und daraus das Feinsteuersignal zur ergänzenden, zielgerichteten und vergleichsweise exakten Ansteuerung der Manipulatoreinheit zu erzeugen. Hierbei arbeitet die Annäherungssteuerung ausreichend schnell und genau, um das Feinsteuersignal bevorzugt in Echtzeit zu erzeugen und die Positioniergenauigkeit im Rahmen der vorgegebenen Vorgaben einzuhalten.With the aid of the proximity control and the at least one sensor and evaluation unit provided therein, a comparatively exact actual position and/or actual movement of the manipulator unit is first detected, which is ultimately used as a basis for generating the fine control signal. It is therefore possible with the proximity control to detect a difference between the target position or target movement and the actual position and/or actual movement and ultimately to support the movement carried out by the manipulator unit in the direction of the target position or target movement. With the help of the proximity control that is additionally provided, it is thus possible to determine the actual position of the manipulator unit and its deviation from the actual position determined by the manipulator control and/or the target position, and to use this to generate the fine control signal for the supplementary, targeted and comparatively precise control of the manipulator unit. In this case, the proximity control works sufficiently quickly and accurately to generate the fine control signal, preferably in real time, and to maintain the positioning accuracy within the framework of the specified specifications.
Die Annäherungssteuerung kann wahlweise direkt in die Manipulatoreinheit und/oder eine diese tragende Anlage bzw. Maschine integriert sein. Ebenso ist es denkbar, dass die zusätzliche Annäherungssteuerung zumindest teilweise in einer externen Anlage angeordnet und über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle, die eine uni- oder bidirektionale Datenübertragung ermöglicht, mit der Manipulatoreinheit zusammenwirkt. Der wesentliche Gedanke der Erfindung beruht somit darauf, dass zusätzlich zur Manipulatorsteuerung, die die Bewegung der Manipulatoreinheit während des Betrieb steuert, eine Annäherungssteuerung vorgesehen ist, die die tatsächliche Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit erfasst, die Abweichung dieser Istposition und/oder Istbewegung von der Sollposition und/oder Sollbewegung ermittelt und zumindest zeitweise wenigstens ein Feinsteuersignal derart erzeugt, dass die Manipulatoreinheit schnell und exakt in Richtung der Sollposition bewegbar ist.The proximity control can optionally be integrated directly into the manipulator unit and/or a system or machine carrying it. It is also conceivable that the additional proximity control is at least partially arranged in an external system and interacts with the manipulator unit via a suitable communication interface that enables unidirectional or bidirectional data transmission. The essential idea of the invention is therefore based on the fact that, in addition to the manipulator control, which controls the movement of the manipulator unit during operation, an approach control is provided which detects the actual position and/or actual movement of the manipulator unit, the deviation of this actual position and/or actual movement from the target position and/or target movement is determined and at least temporarily generates at least one fine control signal in such a way that the manipulator unit can be moved quickly and precisely in the direction of the target position.
In einer besonderen Ausführungsformen Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit der Annäherungssteuerung wenigstens einen Radar- und/oder Lasersensor aufweist. In diesem Zusammenhang ist unter einem Radar- oder Lasersensor ein Messelement zu verstehen, das ein Radar- oder ein Lasersignal aussendet und jeweils wenigstens ein durch Reflexion an einem Objekt gebildetes Reflexionssignal und dem gleichen Messelement oder einem zusätzlichen Empfängerelement empfangen wird. Auf der Grundlage des jeweiligen Reflexionssignals wird ein Messsignal erzeugt und an die Auswerteeinheit zu einer weiteren Signalverarbeitung und Datenauswertung übertragen. Auf vorteilhafte Weise verfügt ein Lasersensor über wenigstens eine Laserdiode.In a particular embodiment of the invention, it is provided that the sensor unit of the proximity control has at least one radar and/or laser sensor. In this context, a radar or laser sensor is a measuring element that emits a radar or laser signal and receives at least one reflection signal formed by reflection on an object and the same measuring element or an additional receiver element. A measurement signal is generated on the basis of the respective reflection signal and transmitted to the evaluation unit for further signal processing and data evaluation. A laser sensor advantageously has at least one laser diode.
Im Weiteren ist es denkbar, einen Radar- und/oder Lasersensor derart auszuführen, dass dieser wenigstens zeitweise ein gepulstes Signal oder ein kontinuierliches, bevorzugt frequenzmoduliertes Signal aussendet. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn in der Umgebung und/oder im Arbeitsbereich der Manipulatoreinheit wenigstens ein Markierungselement vorgesehen ist, das an einer definierten Position angeordnet ist, die von der Auswerteeinheit bei der Ermittlung der tatsächlichen Istposition der Manipulatoreinheit zur Erzeugung des Feinsteuersignals berücksichtigt werden kann. Wird ein von der Sensoreinheit, insbesondere von einem Radar- oder Lasersensor, ausgesendetes Sendesignal, an dem wenigstens einen Markierungselement reflektiert und das Reflexionssignal von einem Empfänger der Sensoreinheit empfangen, wird zunächst ein für das Reflexionssignal spezifische Messsignal erzeugt und an die Auswerteeinheit übertragen. Die Auswerteeinheit bestimmt dann unter Zugrundelegung der bekannten Position des Markierungselements und der Eigenschaften des Messsignals die tatsächliche Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit, die wiederum die Grundlage für die Erzeugung des Feinsteuersignals und damit der zielgerichteten, exakten Bewegung der Manipulatoreinheit zur Sollposition bildet.Furthermore, it is conceivable to design a radar and/or laser sensor in such a way that it at least temporarily emits a pulsed signal or a continuous, preferably frequency-modulated signal. In this context, it is advantageous if at least one marking element is provided in the vicinity and/or in the working area of the manipulator unit, which is arranged at a defined position that is taken into account by the evaluation unit when determining the actual position of the manipulator unit to generate the fine control signal can be. If a transmission signal emitted by the sensor unit, in particular by a radar or laser sensor, is reflected on the at least one marking element and the reflection signal is received by a receiver in the sensor unit, a measurement signal specific to the reflection signal is first generated and transmitted to the evaluation unit. Based on the known position of the marking element and the properties of the measurement signal, the evaluation unit then determines the actual position and/or actual movement of the manipulator unit, which in turn forms the basis for generating the fine control signal and thus the targeted, exact movement of the manipulator unit to the target position.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist die Auswerteeinheit ausgebildet, um eine Laufzeit des Reflexionssignals von dem Markierungselement zum Empfänger und/oder eine Änderung der Laufzeit gegenüber der Laufzeit des ausgesendeten Sendesignal in umgekehrter Richtung zu bestimmen und auszuwerten. Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Auswerteeinheit derart eingerichtet, um ein Reflexionssignal, das in Reaktion auf ein kontinuierliches frequenzmoduliertes Sendesignal erzeugt wurde, auszuwerten. Vorzugsweise wird hierbei eine Frequenz- und/oder Phasenänderung des Reflexionssignals gegenüber der Frequenz und/oder Phase des Sendesignals ermittelt und ausgewertet. Mithilfe der zuvor genannten, besonders geeigneten Signalauswertung ist es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit und so eine Abweichung zu einer jeweils vorgegebenen Sollposition und/oder Sollbewegung zu bestimmen. Auf der Grundlage der sich hierbei ergebenden Abweichung zwischen der Istposition und/oder Istbewegung und der Sollposition und/oder Sollbewegung wird ein Feinsteuersignal erzeugt und an wenigstens einen Aktor übertragen, sodass sich die Manipulatoreinheit der Sollposition besonders exakt annähert und/oder eine Bewegung der Manipulatoreinheit an eine Sollbewegung angepasst wird.According to a further particular embodiment of the invention, the evaluation unit is designed to determine and evaluate a propagation time of the reflection signal from the marking element to the receiver and/or a change in the propagation time compared to the propagation time of the transmitted transmission signal in the opposite direction. It can also be advantageous if the evaluation unit is set up in such a way to evaluate a reflection signal that was generated in response to a continuous frequency-modulated transmission signal. Preferably, this is a frequency and / or Phase change of the reflection signal compared to the frequency and / or phase of the transmission signal is determined and evaluated. With the aid of the above-mentioned, particularly suitable signal evaluation, it is possible in an advantageous manner to determine an actual position and/or actual movement of the manipulator unit and thus a deviation from a respectively specified setpoint position and/or setpoint movement. On the basis of the resulting deviation between the actual position and/or actual movement and the target position and/or target movement, a fine control signal is generated and transmitted to at least one actuator, so that the manipulator unit approaches the target position particularly precisely and/or a movement of the manipulator unit a target movement is adjusted.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die Manipulatorsteuerung und die Annäherungsteuerung derart eingerichtet sind, dass während die Istbewegung an die Sollbewegung und/oder die Istposition an die Sollposition angenähert wird, zumindest zeitweise sowohl ein Manipulatorsteuersignal als auch ein Feinsteuersignal erzeugbar und an den Aktor übertragbar ist. Unter gleichzeitig ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass während einer einzigen Bewegung oder eines geschlossenen Bewegungsablauf der Manipulatoreinheit von einer Ausgangsposition zu einer Zielposition, insbesondere in Richtung auf die Sollposition, sowohl ein Manipulatorsteuersignal als auch ein Feinsteuersignal erzeugbar sind, sodass es sich bei der resultierenden Bewegung der Manipulatoreinheit um eine Überlagerung von Bewegungen handelt, die von dem Manipulatorsteuersignal einerseits und durch das Feinsteuersignal andererseits bewirkt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass selbst wenn eine Istposition der Manipulatoreinheit, in der Verarbeitungseinheit zur Erzeugung eines Manipulatorsteuersignals berücksichtigt wird, die von der tatsächlichen Istposition der Manipulatoreinheit im Raum abweist, mithilfe der zusätzlichen Annäherungssteuerung und des durch diese erzeugten Feinsteuersignals eine zielgerichtete Anpassung bzw. Korrektur der Istposition vorgenommen und die Sollposition zumindest nahezu exakt erreichbar ist. Vorzugsweise arbeiten die Manipulator- und die Annäherungsteuerung hierbei zumindest teilweise derart zeitgleich oder zeitlich überlappend, dass ein Überwachen und Steuern der Manipulatoreinheit zumindest nahezu ohne Zeitverzug, insbesondere in Echtzeit, erfolgt.According to a special development of the invention, it is conceivable that the manipulator controller and the approach controller are set up in such a way that while the actual movement is approaching the setpoint movement and/or the actual position is approaching the setpoint position, both a manipulator control signal and a fine control signal can be generated and applied at least temporarily the actuator is transferrable. Simultaneously in this context means that both a manipulator control signal and a fine control signal can be generated during a single movement or a closed movement sequence of the manipulator unit from an initial position to a target position, in particular in the direction of the setpoint position, so that the resulting Movement of the manipulator unit is a superimposition of movements that are caused by the manipulator control signal on the one hand and by the fine control signal on the other. This ensures that even if an actual position of the manipulator unit is taken into account in the processing unit for generating a manipulator control signal, which deviates from the actual position of the manipulator unit in space, a targeted adaptation or Correction of the actual position made and the target position can be reached at least almost exactly. Preferably, the manipulator and the approach control work at least partially at the same time or with a time overlap in such a way that the manipulator unit is monitored and controlled at least almost without a time delay, in particular in real time.
In einer weiteren speziellen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Aktor derart eingerichtet ist, dass während die Istbewegung an die Sollbewegung und/oder die Istposition an die Sollposition angenähert wird, ein Manipulatorsteuersignal und/ein Feinsteuersignal von dem Aktor empfangbar und auf der Grundlage des Manipulatorsteuer- und des Feinsteuersignals die Bewegung oder Bewegungsänderung der Manipulatoreinheit ausführbar ist. Der Aktor verfügt bevorzugt über geeignete Kommunikationsstellen, die einen drahtlosen oder drahtgebundenen Datenaustausch bzw. eine unidirektionale oder bidirektionale Signal- und/oder Datenübertragung mit der Manipulatorsteuerung und der Annäherungssteuerung ermöglichen. Hierbei Ist es denkbar, dass die Manipulatorsteuerung und die Annäherungssteuerung jeweils gemeinsam in eine zentrale Steuereinheit und/oder in eine Maschinensteuerung für eine Anlage, zu der die Manipulatoreinheit gehört, integriert sind oder aber in separaten Einheiten angeordnet sind. Des Weiteren ist es bevorzugt denkbar, dass die Manipulatorsteuerung integraler Bestandteil einer Anlage, zu der die Manipulatoreinheit gehört, und die Annäherungssteuerung in eine externe Steuereinheit integriert ist, die drahtgebunden oder drahtlos die von Auswerteeinheit erzeugten Feinsteuersignale an die Manipulatoreinheit, insbesondere an den wenigstens einen Aktor, überträgt. Ebenso ist es denkbar, dass die Manipulator- und/oder die Annäherungssteuerung an wenigstens eine weitere Steuerung, etwa eine Werkzeugmaschinensteuerung, gekoppelt ist, sodass beispielsweise ein Werkzeug bedarfsgerecht bewegbar und/oder ein Werkstück mithilfe der Manipulatoreinheit der Werkzeugmaschine zuführbar und in ihr bedarfsgerecht positionierbar ist.In a further special embodiment, it is provided that the actuator is set up in such a way that while the actual movement is being approached to the setpoint movement and/or the actual position to the setpoint position, a manipulator control signal and/or a fine control signal can be received by the actuator and based on the manipulator control and the fine control signal can be used to move or change the movement of the manipulator unit. The actuator preferably has suitable communication points that enable wireless or wired data exchange or unidirectional or bidirectional signal and/or data transmission with the manipulator controller and the proximity controller. It is conceivable that the manipulator control and the proximity control are each integrated together in a central control unit and/or in a machine control for a system to which the manipulator unit belongs, or are arranged in separate units. Furthermore, it is preferably conceivable for the manipulator controller to be an integral part of a system to which the manipulator unit belongs, and for the proximity controller to be integrated into an external control unit, which sends the fine control signals generated by the evaluation unit to the manipulator unit, in particular to the at least one actuator, by wire or wirelessly , transfers. It is also conceivable that the manipulator and/or the proximity controller is coupled to at least one other controller, such as a machine tool controller, so that, for example, a tool can be moved as required and/or a workpiece can be fed to the machine tool using the manipulator unit and positioned in it as required .
Gemäß einer speziellen Ausführungsformen der Erfindung verfügt der Aktor über wenigstens zwei Stellelemente zur Initiierung einer Bewegung der Manipulatoreinheit. Vorzugsweise ist der Aktor in diesem Fall derart ausgebildet, dass wenigstens zeitweise das Manipulatorsteuersignal an ist ein erstes Stellelement und das Feinsteuersignal an zumindest ein zweites Stellelement übertragbar ist.According to a special embodiment of the invention, the actuator has at least two actuating elements for initiating a movement of the manipulator unit. In this case, the actuator is preferably designed in such a way that the manipulator control signal is at least temporarily transmitted to a first actuating element and the fine control signal can be transmitted to at least one second actuating element.
Generell wird durch das Vorsehen wenigstens zweier Stellelemente eine besonders flexible Bewegung der Manipulatoreinheit, die etwa als Greifer eines Industrieroboters ausgeführt sein kann, in mehreren Raumachsen ermöglicht. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass es sich bei den Stellelementen um Antriebseinheiten wie Elektromotoren, etwa Linear- oder Rotationsmotoren handelt, die je nach Bedarf an weitere Stellelemente, wie zum Beispiel Antriebswellen, Hubzylinder, Getriebe oder sonstige Elemente zur Kraft- und/oder Drehmomentübertragung, gekoppelt sind. Werden zumindest zeitweise das Manipulator- und das Annäherungssteuerungssignal von unterschiedlichen Stellelementen empfangen und in entsprechende Bewegungen umgesetzt, können überlagerte Bewegungen der Manipulatoreinheit besonders schnell und flexibel ausgeführt werden. Im Übrigen ist es ebenso denkbar, dass wenigstens ein Manipulatorsteuersignal und/oder Feinsteuersignal zumindest teilweise zeitgleich an eine Mehrzahl von Stellelementen übertragen wird, sodass wiederum auf besonders flexible Weise eine geeignete Bewegung oder ein bestimmter Bewegungsmuster bei gleichzeitig hochgenauer Positionierung realisierbar ist.In general, the provision of at least two adjusting elements enables a particularly flexible movement of the manipulator unit, which can be embodied as the gripper of an industrial robot, in a number of spatial axes. In this context, it is conceivable that the actuating elements are drive units such as electric motors, such as linear or rotary motors, which can be connected to other actuating elements, such as drive shafts, lifting cylinders, gears or other elements for power and/or Torque transmission are coupled. If the manipulator signal and the approach control signal are received at least temporarily by different actuating elements and converted into corresponding movements, superimposed movements of the manipulator unit can be carried out particularly quickly and flexibly. Moreover, it is also conceivable that at least one manipulator control signal and/or fine control signal is sent at least partially simultaneously to a plurality of controllers ments is transmitted, so that in turn a suitable movement or a specific movement pattern can be implemented in a particularly flexible manner with high-precision positioning at the same time.
Im Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Positionierung einer bewegbaren Manipulatoreinheit, die geeignet ist, ein Objekt zu ergreifen, zu bewegen, zu manipulieren, zu prozessieren und/oder zu bearbeiten. Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
- - Bereitstellen zumindest eines Sollwertes für eine von der Manipulatoreinheit auszuführende Sollbewegung und/oder zu erreichende Sollposition mittels einer Dateneingabe, -verarbeitungs- und/oder Speichereinheit,
- - Erfassen wenigstens eines für eine Istbewegung und/oder Istposition der Manipulatoreinheit spezifischen Istwerts mit wenigstens einer Detektoreinheit und
- - Erzeugen eines Manipulatorsteuersignals auf der Grundlage eines Vergleichs des zumindest einen Sollwerts und des wenigstens einen Istwerts durch eine Verarbeitungseinheit und Übertragen des Manipulatorsteuersignals an wenigstens einen Aktor, durch den auf der Grundlage des Manipulatorsteuersignals wenigstens zeitweise eine Bewegung oder Bewegungsänderung der Manipulatoreinheit initiiert wird.
- - providing at least one target value for a target movement to be executed by the manipulator unit and/or a target position to be reached by means of a data input, processing and/or storage unit,
- - detecting at least one actual value specific to an actual movement and/or actual position of the manipulator unit with at least one detector unit and
- - Generation of a manipulator control signal on the basis of a comparison of the at least one setpoint value and the at least one actual value by a processing unit and transmission of the manipulator control signal to at least one actuator, by means of which a movement or change in movement of the manipulator unit is initiated at least temporarily on the basis of the manipulator control signal.
Erfindungsgemäß sieht ein Verfahren mit den zuvor genannten Schritten eine zusätzliche Annäherungssteuerung mit den folgenden Schritten vor:
- - Erfassen wenigstens eines die Istbewegung und/oder Istposition der Manipulatoreinheit repräsentierenden Messwerts und
- - Erzeugen eines Feinsteuersignals unter Zugrundelegung des wenigstens einen Messwerts und des Sollwerts durch eine Auswerteeinheit und Übertragen des Feinsteuersignals an den Aktor, wobei das Feinsteuersignal derart ausgeführt ist, dass der Aktor auf der Grundlage des Feinsteuersignals zumindest eine Bewegung und/oder Bewegungsänderung ausführt, sodass die Istposition der Sollposition und/oder die Istbewegung der Sollposition zumindest zeitweise stärker und genauer angenähert oder sogar in Übereinstimmung gebracht wird, als dies allein aufgrund des Manipulatorsteuersignals möglich ist.
- - detecting at least one measured value representing the actual movement and/or actual position of the manipulator unit and
- - Generating a fine control signal on the basis of the at least one measured value and the setpoint by an evaluation unit and transmitting the fine control signal to the actuator, the fine control signal being implemented in such a way that the actuator performs at least one movement and/or movement change on the basis of the fine control signal, so that the Actual position of the target position and / or the actual movement of the target position is at least temporarily more and more accurate approximated or even brought into line than is possible solely on the basis of the manipulator control signal.
Wesentlich ist somit, dass die Überlagerung unterschiedlicher Bewegungen, nämlich einerseits der durch das Maschinensteuersignal initiierten Bewegung und andererseits der durch das Feinsteuersignal initiierten Bewegung, besonders schnell und bevorzugt in Echtzeit eine exakte Positionierung der Manipulatoreinheit verwirklicht wird. Eine entsprechend exakte Positionierung wird hierbei insbesondere auch dann verwirklicht, wenn die durch die Manipulatorsteuerung als Istposition und/oder Istbewegung berücksichtigte Position oder Bewegung von der tatsächlichen Istposition und/oder Istbewegung, abweicht, was beispielsweise aufgrund von auf die Manipulatoreinheit einwirkenden Umgebungseinflüssen oder entsprechenden Änderungen derartiger Umgebungseinflüsse, wie etwa Schwankungen der Temperatur oder der Luftfeuchte oder durch Vibrationen oder sonstige Erschütterungen der Fall sein kann.It is therefore essential that the superimposition of different movements, namely on the one hand the movement initiated by the machine control signal and on the other hand the movement initiated by the fine control signal, an exact positioning of the manipulator unit is realized particularly quickly and preferably in real time. Correspondingly precise positioning is also achieved here in particular when the position or movement considered by the manipulator control as the actual position and/or actual movement deviates from the actual actual position and/or actual movement, which is due, for example, to environmental influences affecting the manipulator unit or corresponding changes in such Environmental influences, such as fluctuations in temperature or humidity or vibrations or other shocks may be the case.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform bestimmt die Annäherungssteuerung wenigstens zeitweise eine Position der Manipulatoreinheit in einem definierten Raum und/oder relativ zu einem an einer definierten Position angeordneten Markierungselement mit Hilfe wenigstens eines geeignet ausgeführten Sensors. Die Annäherungssteuerung bestimmt somit die Istposition und/oder die Istbewegung der Manipulatoreinheit auf der Grundlage von Messwerten, die unabhängig von Messdaten, die innerhalb einer Anlage, die über wenigstens eine Manipulatoreinheit verfügt, zum Beispiel mit Hilfe von Weg-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensoren erhoben werden. Die erfindungsgemäß ausgeführte Annäherungssteuerung basiert somit auf Messungen mit wenigstens einer geeigneten Sensoreinheit, die die Istposition und/oder Istbewegung der Manipulatoreinheit im Raum, insbesondere relativ zu einer bekannten oder definierten Bezugsposition im Raum ermittelt. Diese Bezugsposition kann vorab festgelegt oder auf besonders geeignete Weise mit einem Markierungselement gekennzeichnet werden, das mithilfe der Sensoreinheit während des Betriebs der Manipulatoreinheit zumindest zeitweise detektiert wird. Gemäß einer speziellen Weiterbildung erfolgen entsprechende Messung der Sensoreinheit der Annäherungssteuerung mithilfe von Radar- oder Lasersensoren, die wahlweise gepulste oder kontinuierliche, frequenzmodulierte Sendesignale aussenden, sodass durch Auftreffen der Sendesignale auf eine Oberfläche erzeugte Reflexionssignal erfasst und basierend hierauf Messsignale erzeugt werden, die einer Auswerteeinheit zur Bestimmung der tatsächlichen Istposition oder Istbewegung ausgewertet werden.According to a particular embodiment, the proximity control at least temporarily determines a position of the manipulator unit in a defined space and/or relative to a marking element arranged at a defined position with the aid of at least one suitably designed sensor. The proximity control thus determines the actual position and/or the actual movement of the manipulator unit on the basis of measured values that are collected independently of measured data that are collected within a system that has at least one manipulator unit, for example with the help of distance, speed or acceleration sensors . The approach control implemented according to the invention is thus based on measurements with at least one suitable sensor unit, which determines the actual position and/or actual movement of the manipulator unit in space, in particular relative to a known or defined reference position in space. This reference position can be defined in advance or marked in a particularly suitable manner with a marking element that is detected at least temporarily with the aid of the sensor unit during operation of the manipulator unit. According to a special development, the sensor unit of the proximity control is measured accordingly using radar or laser sensors, which optionally emit pulsed or continuous, frequency-modulated transmission signals, so that the reflection signal generated by the transmission signals hitting a surface is detected and measurement signals are generated based on this, which are sent to an evaluation unit Determination of the actual position or actual movement are evaluated.
Auf besonders vorteilhafte Weise lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Werkzeug, das von der Manipulatoreinheit erfasst wird, an der Manipulatoreinheit befestigt ist oder das integraler Bestandteil der Manipulatoreinheit ist, schnell und besonders exakt bewegen.In a particularly advantageous manner, a tool that is gripped by the manipulator unit, is attached to the manipulator unit, or is an integral part of the manipulator unit can be moved quickly and particularly precisely using the method according to the invention.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Manipulatoreinheit mit einem Positionierungssystem gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Eine derartige Manipulatoreinheit ist auf bevorzugte Weise geeignet, um mit Hilfe eines Verfahrens positioniert zu werden, das gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a manipulator unit with a positioning system according to one of the embodiments described above. A manipulator unit of this type is preferably suitable for being positioned using a method which is designed in accordance with at least one of the configurations described above.
Auf besonders vorteilhafte Weise wird als Manipulator ein Industrieroboter, insbesondere der Greifer eines Industrieroboters, verwendet, mit dem ein Werkzeug, Werkstück, Halbzeug oder sonstiges Objekt ergriffen, bewegt, positioniert und/oder an einer gewünschten Stelle abgesetzt werden kann. Die Erfindung kann auf besonders vorteilhafte Weise mit einem 6-Achs-Industrieroboter umgesetzt werden.An industrial robot, in particular the gripper of an industrial robot, is used in a particularly advantageous manner as a manipulator, with which a tool, workpiece, semi-finished product or other object can be gripped, moved, positioned and/or set down at a desired location. The invention can be implemented in a particularly advantageous manner with a 6-axis industrial robot.
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn ein mit dem erfindungsgemäßen Positioniersystem ausgerüsteter Industrieroboter mit wenigstens einer Werkzeugmaschine oder sonstigen Fertigungseinheit zusammenwirkt, sodass ein Werkzeug bewegbar und/oder ein Halbzeug, Werkstück und/oder sonstiges Objekt von dem Industrieroboter mit Manipulatoreinheit ergriffen und in gewünschter Ausrichtung und Position in der Werkzeugmaschine für eine weitere Bearbeitung positioniert und nach erfolgter Bearbeitung wieder entnommen wird. Die Erfindung betrifft somit auch eine spezielle Verwendung der Erfindung gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zur Ansteuerung einer als Roboterarm ausgebildeten Manipulatoreinheit. Hierbei hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Positionierungssystem sogar die Kombination eines Industrieroboters zum Greifen, Bewegen und Positionieren eines Objekts mit einer Anlage zum Wasserstrahlschneiden ermöglicht. Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass die Manipulatoreinheit eingerichtet ist, um ein Halbzeug, ein Werkstück und/oder ein Werkzeug, insbesondere eine Düse einer Wasserstahlanlage, eines Schweißgeräts, einer Laserschneideanlage und/oder eines Brenners zu führen. Eine derartige Kombination ist aufgrund der zusätzlichen vorgesehenen Annäherungssteuerung der der damit verbundenen hohen Positioniergenauigkeit realisierbar, obwohl die zu bewegenden Halbzeuge oder Werkstücke oder aber die von einem geführten Werkzeug zurückzulegenden Strecken vergleichsweise groß sind und die erforderlichen Industrieroboter daher zumindest zum Teil über Reichweiten von mehreren Metern verfügen.In this context, it is advantageous if an industrial robot equipped with the positioning system according to the invention interacts with at least one machine tool or other production unit, so that a tool can be moved and/or a semi-finished product, workpiece and/or other object is gripped by the industrial robot with manipulator unit and in the desired position Alignment and position positioned in the machine tool for further processing and removed again after processing. The invention thus also relates to a special use of the invention according to at least one of the previously described embodiments for controlling a manipulator unit designed as a robot arm. It has been shown here that the positioning system according to the invention even enables the combination of an industrial robot for gripping, moving and positioning an object with a system for water jet cutting. In this context, it is conceivable that the manipulator unit is set up to guide a semi-finished product, a workpiece and/or a tool, in particular a nozzle of a water jet system, a welding device, a laser cutting system and/or a torch. Such a combination can be implemented due to the additional approach control provided and the associated high positioning accuracy, even though the semi-finished products or workpieces to be moved or the distances to be covered by a guided tool are comparatively large and the required industrial robots therefore at least partially have ranges of several meters .
Im Übrigen betrifft die Erfindung die Verwendung des Systems gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in Kombination mit einer Bearbeitungseinheit zur spanabhebenden oder additiven Fertigung eines Objekts, mit einem Pipettier- oder Laborautomaten, insbesondere zum Inkubieren einer Probe, mit einem automatisiert arbeitenden Mikroskop und/oder mit einer Befüllungseinrichtung. Es wird somit deutlich, dass das erfindungsgemäße System sowie das Verfahren zur Positionierung einer Manipulatoreinheit auf geeignete Weise mit unterschiedlichen Fertigungs- oder Bearbeitungsanlagen kombinierbar und hierbei zur exakten Bewegung eines Werkstücks und/oder eines Werkzeugs geeignet ist. Wesentlicher Gedanke der Erfindung ist, dass zusätzlich zu einem von einer Manipulatorsteuerung erzeugten Manipulatorsteuersignal auch ein Feinsteuersignal von einer Annäherungssteuerung erzeugt wird, um zwei Bewegungen zu initiieren, die bedarfsgerecht nacheinander ausgeführt oder überlagert werden können und zwar vor allem dann, wenn eine von der Manipulatorsteuerung ermittelte Istposition und/oder Istbewegung von der tatsächlichen Istposition und/oder Istbewegung, die von Annäherungssteuerung ermittelt wird, abweicht.The invention also relates to the use of the system according to one of the previously described embodiments in combination with a processing unit for machining or additive manufacturing of an object, with a pipetting or laboratory machine, in particular for incubating a sample, with an automated microscope and/or with a filling device. It is thus clear that the system according to the invention and the method for positioning a manipulator unit can be combined in a suitable manner with different production or processing systems and is suitable for the precise movement of a workpiece and/or a tool. The essential idea of the invention is that, in addition to a manipulator control signal generated by a manipulator control, a fine control signal is also generated by a proximity control in order to initiate two movements that can be carried out one after the other or superimposed as required, especially when one is determined by the manipulator control Actual position and/or actual movement deviates from the actual actual position and/or actual movement determined by proximity control.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Systems und des Verfahrens ist es insbesondere möglich, mit hoher Frequenz oberhalb von 100 Hz Positionen im einstelligen Mikrometerbereich zuverlässig anzusteuern. Das erfindungsgemäße System zur Positionierung einer Manipulatoreinheit ermöglicht somit eine automatisierte Korrektur der von der Manipulatorsteuerung durchgeführten Positionierung temperaturunabhängig und in Echtzeit.With the aid of the system and the method according to the invention, it is possible in particular to reliably control positions in the single-digit micrometer range with a high frequency above 100 Hz. The system according to the invention for positioning a manipulator unit thus enables an automated correction of the positioning carried out by the manipulator control independent of temperature and in real time.
Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 : Industrieroboter zur Positionierung eines Werkstücks in einer Wasssrstrahlschneideanlage, der mit einem erfindungsgemäß ausgeführten System zur Positionierung der Manipulatoreinheit ausgebildet ist.
-
1 : Industrial robot for positioning a workpiece in a water jet cutting system, which is designed with a system designed according to the invention for positioning the manipulator unit.
Die Positionen, in die das Werkzeug geführt und/oder in der das Werkstück jeweils ergriffen und abgelegt werden muss, sind in einer zentralen Fertigungssteuerung 12 hinterlegt und werden sowohl einer Manipulatorsteuerung 2 als auch einer zusätzlich vorgesehen Annäherungssteuerung 7 zur Verfügung gestellt. Gemäß der Erfindung wird eine Bewegung der Manipulatoreinheit 1 entlang oder um sechs Achsen mithilfe einer Manipulatorsteuerung 2 und einer zusätzlich vorgesehenen Annäherungssteuerung 7 realisiert. Hierbei verfügt die Manipulatorsteuerung 2 über eine Datenschnittstelle und eine Einheit 3 zum Speichern und Bereitstellen von Sollwerten für die weitere Verarbeitung, eine Detektoreinheit 4 mit mehreren Messelementen, die Messwerte erfassen und an eine Verarbeitungseinheit 5 zur Ermittlung einer Istposition der Manipulatoreinheit 1 übertragen. Gemäß der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Messelemente der Detektoreinheit 4 als Abstands- und Geschwindigkeitssensoren ausgebildet, die die Bewegungen einzelner Stellelemente von Aktoren 6 des Industrieroboters erfassen und entsprechende Messsignale an die Verarbeitungseinheit 5 der Manipulatorsteuerung 2 übertragen. Auf der Grundlage der erhaltenen Messsignale ermittelt die Verarbeitungseinheit 5 eine Istposition der Manipulatoreinheit, einen Abstand zur vorgegebenen Sollposition sowie einen bevorzugten Bewegungszyklus, der geeignet ist, die Manipulatoreinheit 1 möglichst schnell zur Sollposition zu bewegen. Basierend auf dem ermittelten Bewegungszyklus werden geeignete Manipulatorsteuersignale erzeugt und an die Stellelemente der Aktoren 6 zur gezielten Bewegung des Werkzeugs und/oder des Werkstücks übertragen. Auf diese Weise wird das Werkzeug, hier eine Wasserstrahldüse, bewegt und/oder das Werkstück, etwa eine Stahlplatte oder ein Stahlkörper, ergriffen und in der gewünschten Position innerhalb der Wasserstrahlschneidanlage 11 abgelegt. Im Weiteren ist eine parallel und unabhängig zur Manipulatorsteuerung 2 arbeitende Annäherungssteuerung 7 vorgesehen, die in Echtzeit eine besonders exakte Positionierung des Werkzeugs und/oder des Werkstücks ermöglicht. Die Annäherungssteuerung 7 verfügt über eine Sensoreinheit 8 mit einer Mehrzahl von Radarsensoren, die ebenfalls der Erfassung der Istposition der Manipulatoreinheit 1 dienen.The positions in which the tool is guided and/or in which the workpiece must be gripped and placed are stored in a
Die Radarsensoren senden ein kontinuierliches, frequenzmoduliertes Sendesignal aus, das die Form eines Sägezahnmusters hat. Im Bereich der Wasserstrahlschneideanlage 11 sind an definierten Positionen, deren Lage im Raum und relativ zu einem Referenzpunkt der Wasserstrahlschneideanlage 11 und des Industrieroboters 13 bekannt sind, einzelne Markierungselemente 10 vorgesehen. Treffen Sendesignale auf die Markierungselemente 10 auf, werden Reflexionssignale erzeugt, die von den Radarsensoren der Annäherungssteuerung 7 erfasst, in Messsignale umgewandelt und an eine Auswerteeinheit 9 übertragen werden. Die Frequenz der Reflexionssignale weist jeweils gegenüber der Frequenz der Sendesignale eine Frequenzverschiebung auf, die in der Auswerteeinheit 9 ausgewertet wird, sodass die Position der Manipulatoreinheit 1 im Raum auf der Grundlage einer spezifischen Frequenzverschiebung ermittelt wird. Selbstverständlich können mit der Erfindung auch andere Mess- und Signalauswerteverfahren genutzt werden. Auf diese Weise wird durch die Annäherungssteuerung 7, insbesondere durch deren Auswerteeinheit 9, die Istposition der Manipulatoreinheit 1 unabhängig von der Manipulatorsteuerung 2 bestimmt. Auf der Grundlage eines Abstandes zwischen der so ermittelten Istposition und der vorgegebenen Sollposition und/oder der Abweichung von der durch die Manipulatorsteuerung 2 ermittelten Istposition erzeugt die Auswerteeinheit 9 weiterhin ein Feinsteuersignal, das wiederum an wenigstens einen Aktor 6 des Industrieroboters 13 zur gezielten Bewegung der Stellelemente und damit der Manipulatoreinheit 1 übertragen wird. Die Bewegung der Manipulatoreinheit 1 wird auf diese Weise bedarfsgerecht angepasst.The radar sensors emit a continuous, frequency-modulated transmission signal in the form of a sawtooth pattern. In the area of the water
Durch die Überlagerung der durch die Annäherungssteuerung 7 initiierten Bewegung mit der durch die von der Manipulatorsteuerung 2 hervorgerufenen Bewegung, wird in kürzester Zeit, üblicherweise in Echtzeit, eine besonders exakte Positionierung der Manipulatoreinheit 1 erreicht. Mithilfe der zusätzlich vorgesehenen Annäherungssteuerung 7 wird so eine Korrektur der Bewegung der Manipulatoreinheit 1 durchgeführt, wobei eine Abweichung zwischen der Istposition, wie sie von der Manipulatorsteuerung 2 ermittelt wurde, und einer Istposition, wie sie von der Annäherungssteuerung 7 bestimmt wurde und die im Wesentlichen, insbesondere bis auf wenige Mikrometer genau, der tatsächlich Position der Manipulatoreinheit 1 im Raum entspricht, ausgeglichen wird.By superimposing the movement initiated by the proximity control 7 with the movement caused by the
Gemäß dem in
Mit dem erfindungsgemäßen System ist eine Positionierung der Manipulatoreinheit 1 mit einer Frequenz oberhalb von 100 Hz mit einer Genauigkeit im einstelligen Mikrometerbereich möglich. Die Ansteuerung erfolgt in Echtzeit wobei eine Korrektur der Positionierung weitgehend temperaturunabhängig und selbstkalibrierend erfolgt. Gerade bei vergleichsweise großen 6-Achs-Industrierobotern, die bauartbedingt aufgrund ihrer Reichweite über eine geringere Genauigkeit bei der Positionierung der Manipulatoreinheit 1 verfügen, lässt sich das erfindungsgemäße Positioniersystem und -verfahren besonders vorteilhaft einsetzen. Bekannte Industrieroboter 13 mit einer Reichweite von 3000 mm verfügen üblicherweise nur über eine absolute Positioniergenauigkeit im Millimeter- bis Zentimeterbereich. Während dies für viele Anwendungen, wie etwa die Paketierung oder Palettierung, ausreichend ist, können derartige Industrieroboter 13 bislang für die Positionierung Werkzeugen, Werkstücken oder Halbzeugen in Werkzeugmaschinen nicht eingesetzt werden.With the system according to the invention, the manipulator unit 1 can be positioned with a frequency above 100 Hz with an accuracy in the single-digit micrometer range. The control takes place in real time, with a correction of the positioning being largely temperature-independent and self-calibrating. The positioning system and method according to the invention can be used particularly advantageously in the case of comparatively large 6-axis industrial robots which, due to their design, have less accuracy when positioning the manipulator unit 1 due to their range. Known
Vorzugsweise arbeitet die Annäherungssteuerung 7 schneller als die Bewegung der Manipulatoreinheit 1 zur Sollposition erfolgt. Somit hat die Annäherungssteuerung 7 mit hoher Genauigkeit die Istposition ermittelt und eine entsprechende Korrektur durchgeführt noch bevor die Manipulatoreinheit 1 ihre Sollposition angefahren hat. Hierbei arbeiten die Manipulator- und die Annäherungssteuerung 2, 7 kontinuierlich, parallel und unabhängig voneinander. Die Genauigkeit, mit der die Manipulatoreinheit 1 eines Industriereporters 13 eine Sollposition anfährt, kann auf einige Mikrometer verbessert werden. Neue Anwendungsgebiete für Industrieroboter 13, die bislang aufgrund ihrer Positioniergenauigkeit und Größe portalgeführten Werkzeugmaschinen vorbehalten waren, wie etwa Laserschneiden, Schweißen und/oder Wasserstrahlschneiden, können so erschlossen werden. Denkbar ist es etwa, präzise stationäre 3D-Wasserstrahlschneidanlagen für Materialdecken bis zu 1000 mm in Stahlbeton und 500 mm in Stahl mit einem Arbeitsbereich von 1500 mm x 3000 mm x 500 mm mit Industrierobotern, deren Manipulatoreinheiten 1 mittels des erfindungsgemäßen Systems positioniert werden, zu kombinieren.The proximity control 7 preferably works faster than the movement of the manipulator unit 1 to the desired position. The proximity controller 7 has thus determined the actual position with a high level of accuracy and has carried out a corresponding correction even before the manipulator unit 1 has moved to its setpoint position. Here, the manipulator and the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Manipulatoreinheitmanipulator unit
- 22
- Manipulatorsteuerungmanipulator control
- 33
- Einheit zur Dateneingabe, Datenspeicherung und/oder DatenverarbeitungUnit for data entry, data storage and/or data processing
- 44
- Detektoreinheitdetector unit
- 55
- Verarbeitungseinheitprocessing unit
- 66
- Aktoractuator
- 77
- Annäherungssteuerungproximity control
- 88th
- Sensoreinheitsensor unit
- 99
- Auswerteeinheitevaluation unit
- 1010
- Markierungselementmarker element
- 1111
- Wasserstrahlschneideanlagewater jet cutting system
- 1212
- zentrale Fertigungssteuerungcentral production control
- 1313
- Industrieroboterindustrial robot
- 1414
- Roboterarmrobotic arm
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021130535.7A DE102021130535B3 (en) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | System and method for positioning a movable manipulator unit |
| PCT/EP2022/082695 WO2023089188A1 (en) | 2021-11-22 | 2022-11-22 | System and method for positioning a movable manipulator unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102021130535.7A DE102021130535B3 (en) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | System and method for positioning a movable manipulator unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102021130535B3 true DE102021130535B3 (en) | 2023-05-17 |
Family
ID=84537315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102021130535.7A Active DE102021130535B3 (en) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | System and method for positioning a movable manipulator unit |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102021130535B3 (en) |
| WO (1) | WO2023089188A1 (en) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003195919A (en) | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Denso Corp | Mobile carrier and carrying system of production line |
| DE102012208252A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-07-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for performing highly accurate positioning of guide tool of robot, involves calculating deviation between desired and actual positions of guide tools of robot arms using virtual mechanical model of plant including robots |
| DE102013104264A1 (en) | 2013-04-26 | 2014-11-13 | Miele & Cie. Kg | Method for positioning a display device and household appliance |
| DE202013104264U1 (en) | 2013-09-18 | 2015-01-09 | Daimler Ag | workstation |
| DE102013110901A1 (en) | 2013-10-01 | 2015-04-02 | Daimler Ag | MRK Planning Technology |
| DE102010007462B4 (en) | 2009-02-17 | 2015-06-18 | Fanuc Corporation | Control device for a robot that can be used in combination with a machine tool |
| DE202017102379U1 (en) | 2017-04-21 | 2017-05-18 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Intelligent gripping system |
| DE102020000964A1 (en) | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Fanuc Corporation | Object recognition device, control device and object recognition computer program |
| DE102019206012A1 (en) | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Kuka Deutschland Gmbh | Method and system for operating a robot |
| DE102020124356A1 (en) | 2019-09-25 | 2021-03-25 | Fanuc Corporation | Control of a robot device for adjusting the position of an object supported by the robot |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003105919A (en) | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Daiwa House Ind Co Ltd | Exterior wall panel and its manufacturing method |
-
2021
- 2021-11-22 DE DE102021130535.7A patent/DE102021130535B3/en active Active
-
2022
- 2022-11-22 WO PCT/EP2022/082695 patent/WO2023089188A1/en unknown
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003195919A (en) | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Denso Corp | Mobile carrier and carrying system of production line |
| DE102010007462B4 (en) | 2009-02-17 | 2015-06-18 | Fanuc Corporation | Control device for a robot that can be used in combination with a machine tool |
| DE102012208252A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-07-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for performing highly accurate positioning of guide tool of robot, involves calculating deviation between desired and actual positions of guide tools of robot arms using virtual mechanical model of plant including robots |
| DE102013104264A1 (en) | 2013-04-26 | 2014-11-13 | Miele & Cie. Kg | Method for positioning a display device and household appliance |
| DE202013104264U1 (en) | 2013-09-18 | 2015-01-09 | Daimler Ag | workstation |
| DE102013110901A1 (en) | 2013-10-01 | 2015-04-02 | Daimler Ag | MRK Planning Technology |
| DE202017102379U1 (en) | 2017-04-21 | 2017-05-18 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Intelligent gripping system |
| DE102020000964A1 (en) | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Fanuc Corporation | Object recognition device, control device and object recognition computer program |
| DE102019206012A1 (en) | 2019-04-26 | 2020-10-29 | Kuka Deutschland Gmbh | Method and system for operating a robot |
| DE102020124356A1 (en) | 2019-09-25 | 2021-03-25 | Fanuc Corporation | Control of a robot device for adjusting the position of an object supported by the robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023089188A1 (en) | 2023-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102018124712B4 (en) | Work system, method of performing work on an object and robot | |
| DE102008062622B9 (en) | Method and device for entering commands into a controller of a manipulator | |
| DE102010023736B4 (en) | Robot system with problem detection function | |
| DE102006055359B4 (en) | Robots and Methods for Avoiding Interference in Many Robots | |
| DE102007010067B3 (en) | Accuracy testing or parallel kinematics machine e.g. robot, calibrating method, involves determining error parameters so that difference between singularity positions is minimized or outputting signal when difference exceeds preset value | |
| DE112017002639T5 (en) | Robot control device | |
| EP1602456A2 (en) | Method and device for controlling manipulators | |
| WO2010069429A1 (en) | Method and device for inputting commands into a control of a manipulator | |
| DE102007023585A1 (en) | Device and method for calibrating swivel units, in particular on cutting machines | |
| EP3490741A1 (en) | Workpiece processing machine and method for operating the workpiece processing machine | |
| DE102007037077A1 (en) | Work space border observing method for e.g. industrial robot, involves adjusting speed course of movement of robot until speed of robot is maintained to preset value, which does not exceed maximum speed, when pose is reached | |
| DE3627560A1 (en) | Program-controlled and sensor-guided production and/or assembly system, in particular industrial robot | |
| DE102018125841B4 (en) | Robot, robot system and method for setting a coordinate system of a robot | |
| EP2500148A1 (en) | Method and apparatus for controlling a robot using a virtual model of the robot | |
| DE102018114445B4 (en) | Apparatus and method for estimating a position of the center of gravity of a robot | |
| EP1152212B1 (en) | Semi automatic calibration of the actuating arm of a robot | |
| EP2846943A1 (en) | Method for automated manipulation of a bending tool, and manufacturing device | |
| DE102013227146A1 (en) | Method for automated assembly at an assembly workstation, and associated automated assembly workstation | |
| EP3414597B1 (en) | Method and arrangement for the highly accurate positioning of a robot-guided interaction apparatus by means of radar | |
| DE102021130535B3 (en) | System and method for positioning a movable manipulator unit | |
| DE102015117306B4 (en) | Multi-axis mouse for a multi-axis robot | |
| EP2553536B1 (en) | Method for operating a processing enclosure comprising at least one robot | |
| EP3106947A1 (en) | Device and method for the synchronisation of the movement of an automatic processing tool with the movement of a workpiece | |
| DE102018109329B4 (en) | Multi-unit actuated kinematics, preferably robots, particularly preferably articulated robots | |
| DE102020006839A1 (en) | System and method for manual training of a robotic manipulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |