DE102022112439B3

DE102022112439B3 - Sicherer Roboter

Info

Publication number: DE102022112439B3
Application number: DE102022112439.8A
Authority: DE
Inventors: Jonas Sander; Lorenz Mösenlechner; Steffen Walther
Original assignee: Franka Emika GmbH
Current assignee: Franka Emika GmbH
Priority date: 2022-05-05
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2042-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Roboter (100) mit einer Steuereinheit (102) und einem Mensch-Maschine-Interface (103) und ein Verfahren zum Betrieb eines ebensolchen Roboters (100).Der Roboter (100) ist zur Ausführung einer Gesamtheit {An}Gvon Aktivitäten Anausgeführt und eingerichtet. In der Steuereinheit (102) sind für Aktivitäten Amaus einer definierten Teilmenge {Am}Tder Gesamtheit {An}Gjeweils validierte, individuell parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(Am) und Sicherheitsregeln vSR(Am) definiert und bereitgestellt. Das Mensch-Maschine-Interface (103) ist zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter (100) auszuführender Aktivitäten An* aus der Gesamtheit {An}Gund/oder zur Änderung einer individuell parametrisierten validierten Sicherheitsfunktion vSF(Am) zu SF*(Am) und/oder einer gültigen Sicherheitsregel vSR(Am) zu SR*(Am) durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet. Die Steuereinheit (102) ist dazu ausgeführt und eingerichtet, nur Aktivitäten Amauszuführen, für die zugeordnete validierte Sicherheitsfunktionen vSF(Am) und Sicherheitsregeln vSR(Am) definiert sind und eine das Vorliegen solcher validierte Sicherheitsfunktionen vSF(Am) und Sicherheitsregeln vSR(Am) für auszuführende Aktivitäten Amsicherzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Roboter mit einer Steuereinheit und mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle.
Während manche Roboter in einem für Personen unzugänglichen Käfig operieren, sind andere dazu gedacht, in der Nähe eines Menschen Aufgaben auszuführen. Die Nähe einer Person führt zwar einerseits zu höheren Anforderungen an die Sicherheit des Roboterbetriebs, andererseits kann gerade die Anwesenheit einer Person gewünscht sein, um mit dem Roboter besser interagieren zu können, beispielsweise zum Vorgeben von Elementen einer Aufgabe wie vorgegebene Positionen, zum Führen des Roboters, als dritte Hand für die Person, etc.; sind eine Person und ein Roboter in derartiger Nähe zueinander, wird der Roboter auch kollaborativer Roboter genannt. Die Entscheidung, ob eine Aufgabe für den Roboter kollaborativ ausgeführt werden kann, ist in hohem Maße von Anwendung und Umwelt abhängig. Anforderungen an die Sicherheit beziehen sich hierbei insbesondere auf Fragen, ob die Person vom Roboter eingeklemmt werden kann, durch einen zu hohen Impulsübertrag bei einer Kollision mit der Person der Roboter diese verletzen kann, und Ähnliches. Die Anpassung der physischen Randbedingungen in einer vorliegenden Situation kann naturgemäß nur bis zu einem bestimmten Grad ausgeführt werden (sodass beispielsweise die Person vom Roboter in einer Fehlfunktion nicht zwischen dem Roboter und einem weiteren Gegenstand blockiert werden kann), darüber hinausgehend sind spezielle Sicherheitsfunktionen vorzusehen. Diese Sicherheitsfunktionen sind Funktionen im eigentlichen Sinn des Roboters, d. h. sie werden aktiv von diesem ausgeführt und müssen entsprechend funktionell implementiert werden.
Allgemein gültige Sicherheitskonfigurationen sind wegen der inhärenten Komplexität oft schwer verständlich. Bereits vorgenommene Einstellungen sind daher schwer zu überprüfen. Außerdem bedarf es oft Expertenwissen, um sinnvolle Absicherungen zu definieren. Wird eine statische Konfiguration von Sicherheitsfunktionen verwendet, muss diese sämtliche mögliche auftretende Situationen der Zusammenarbeit zwischen dem Roboter und der Person abdecken. Sollten mehrere statische Konfigurationen von Sicherheitsfunktionen bereitgestellt werden, aus denen eine ausgewählt werden kann, wird leicht eine sehr hohe Komplexität erreicht, da viele Szenarien zu berücksichtigen sind und damit eine komplexe logische Baumstruktur kombinatorischer Natur aus Szenarien und Sicherheitsfunktionen zu prüfen ist, um eine geforderte Sicherheit zu garantieren. Bekannte Sicherheitskonfigurationen sind üblicherweise flach in ihrer Hierarchie und müssen bei Installation des Robotermanipulators in ihrer Gesamtheit durch den Sicherheitsinbetriebnehmer validiert werden. Das erfordert sehr spezifisches Know-How und verursacht einen hohen Aufwand, bis der Roboter im Betrieb verwendet werden kann.
Weiterer Stand der Technik hierzu ergibt sich aus folgenden Druckschriften:

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den sicheren Betrieb eines Roboters flexibler und einfacher zu ermöglichen.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter mit einer Steuereinheit und einem Mensch-Maschine-Interface zur Ausgabe an einen Nutzer und Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N > 1. Vorteilhaft lässt sich jede der Aktivitäten A_n durch eine oder mehrere individuell parametrisierte Funktionen oder Programmschritte F_i definieren, mit i = 1, 2, ..., I und I > 1.
Der Begriff „Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n“ wird vorliegend weit gefasst verstanden. Er umfasst alle theoretisch denkbaren und physikalisch vom Roboter erfüllbaren, ausführbaren Funktionen und Zustandsänderungen, seien diese bspw. kinematischer Natur, d.h. beispielsweise die Ausführung von Bewegungen durch den Roboter und/oder elektronischer oder datentechnischer Natur, beispielsweise eine Änderung eines elektronischen oder datentechnischen Zustands des Roboters, wie bspw. ein Ausführen oder Einnehmen eines bestimmten Programmausführungszustands oder ein Ausführen oder Einnehmen eines bestimmten Betriebsmodus, bspw. eines Teach-in-Modus, eines Progamm-Modus, etc.
In der Steuereinheit sind erfindungsgemäß für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G ({A_m}_T ⊆ {A_n}_G), jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt (bspw. in einer mit der Steuereinheit verbundenen Datenbank etc.), mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt.
Die validierten Sicherheitsregeln vSR(A_m), die zugeordneten validierten Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) und die damit verknüpfte Aktivität A_m bilden insgesamt die sicherheitsvalidierte Aktivität A_m ∈ ({A_m}.
Der Begriff „validiert“ wird vorliegend auch gleichbedeutend mit „zertifiziert“, „zugelassen“, „geprüft“ oder „normengerecht“ verstanden. Darunter wird vorliegend verstanden, dass durch die Validierung überprüft wurde, dass Vorgaben aus bspw. Normen, Sicherheitsvorschriften etc. eingehalten werden.
Für jede einzelne der Aktivitäten A_m der Teilmenge {A_m}_T ist also die Erfüllung vorgegebener Sicherheitsstandards/Normen etc. durch die Verwendung der zugeordneten Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) bereits validiert/geprüft/zertifiziert. Die Ausführung jeder der Aktivitäten A_m der Teilmenge {A_m}_T ist somit sicherheitstechnisch unbedenklich. Dies ist insofern wesentlich, wenn der Roboter Aktivitäten A_m ausführt, die eine Kollaboration mit Lebewesen umfassen. Alle derartigen kollaborativen Aktivitäten A_m eines Roboters setzen aus Sicherheitsgründen eine ebensolche Validierung/Zertifizierung dieser Aktivitäten A_m durch zugeordnete Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) voraus.
Vorteilhafterweise wird der Roboter bereits vom Hersteller mit für eine Grundmenge {A_m}_T0 an validierten Aktivitäten A_m und diesbezüglich validierten zugeordneten Sicherheitsregeln vSR₀(A_m) und zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF₀(A_m) vorinstalliert und entsprechend ausgeliefert. Diese Aktivitäten A_m der Teilmenge {A_m}_T können vom Roboter somit grundsätzlich ohne weitere Sicherheits-Validierung/Sicherheits-Zertifizierung ausgeführt werden.
Eine der Aktivität A_m zugeordnete Sicherheitsregel vSR(A_m) definiert vorteilhaft eine in der Steuereinheit ausgeführte Prozedur, insbesondere in der „wenn-dann“ Logik. Die jeweilige Bedingung, nach der eine Aktivierung der der Sicherheitsregel vSR(A_m) jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) ausgelöst wird, kann bspw. das Überschreiten oder Unterschreiten eines Grenzwerts eines überwachten Zustands sein, das Vorliegen eines vordefinierten zeitlichen Anwendungsrahmens, ein räumlicher Anwendungsrahmen (d. h. dass die zugeordneten Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) beim Vorliegen einer Positionsbedingung beispielsweise eines Referenzpunktes eines am Roboter vorhandenen Robotermanipulators bezüglich eines raumfesten Bereiches ausgeführt werden soll) sein; aber auch die Bedingung „immer“, sodass eine vorgegebene Bedingung durchgehend erfüllt sein muss, kann das Aktivieren einer zugeordneten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) bestimmen. Als Bedingung einer jeweiligen Sicherheitsregel vSR(A_m) kann auch die Erfüllung einer Kombination von elementaren Bedingungen definiert sein, d. h. dass eine einzelne Bedingung wiederum die Kombination aus weiteren Bedingungen darstellen kann. Die Sicherheitsregeln sind vorteilhaft untereinander unabhängig, d. h. dass eine beliebige der Sicherheitsregeln vSR(A_m) von allen anderen Sicherheitsregeln jeweils unabhängig ist. Es bestehen keine Wechselwirkungen zwischen den Sicherheitsregeln. Dies äußert sich dadurch, dass vorteilhaft keine Abhängigkeiten zwischen den Sicherheitsregeln definiert werden, noch zu definieren sind.
Eine jeweilige Sicherheitsfunktion vSF(A_m) kann eine reine Überwachung beinhalten, eher bevorzugt jedoch eine Kombination aus Überwachung und Reaktion abhängig von den Daten aus der Überwachung. Ist beispielsweise die Sicherheitsfunktion vSF(A_m) die Vorgabe einer verminderten Geschwindigkeit in einem vorgegebenen Raumabschnitt, so wird konsequent die aktuelle Position eines Referenzpunktes bspw. eines Manipulators des Roboters überwacht, und die Geschwindigkeit dann reduziert, wenn dieser Referenzpunkt sich innerhalb des vorgegebenen Raumabschnitts befindet. Eine solche Reaktion auf Basis der überwachten Daten kann auch im Sinne einer Beschränkung eines Zustands des Roboters erfolgen, beispielsweise die Einhaltung einer höchstzulässigen Geschwindigkeit, Beschleunigung, Ableitung der Beschleunigung nach der Zeit, jeweils entweder im kartesischen Raum oder auf Gelenkebene; oder eines höchstzulässigen Winkelbereichs eines Gelenks, einer höchstzulässigen Leistungsaufnahme der Motoren des Roboters, oder einer Beschränkung von zulässigen Bereichen im Raum. Diese vorteilhaft vorimplementierten bzw. vorgegebenen Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) sind dabei vorteilhaft bereits konform mit der Norm EN ISO 13849-1 und weisen bevorzugt mindestens eine aus den Folgenden auf: Bei Vorliegen eines vorgegebenen überwachten Auslösers: Cat. 1 STOP, Cat. 2 STOP, oder die oben erläuterte Beschränkung eines Zustands des Roboters.
Das Mensch-Maschine-Interface ist erfindungsgemäß zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G, mit A_n* ∈ {A_n}_G ausgeführt.
Die Aktivität A_n* kann ein Element der Teilmenge {A_m}_T sein: A_n* = A_m, so dass für diese Aktivität A_n* = A_m bereits eine oder mehrere validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und eine oder mehrere zugeordnete validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und vorgegeben sind, und in diesem Fall die Aktivität A_n* = A_m ohne weitere Sicherheits-Validierung vom Roboter ausführbar ist.
Die auszuführende Aktivität A_n* kann aber auch kein Element der Teilmenge {A_m}_T sein, so dass für diese Aktivität A_n* keine bereits validierte/n Sicherheitsregel/n vSR(A_n*) und keine zugeordneten bereits validierte/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_n*) definiert und vorgegeben sind. In diesem Fall ist die Aktivität A_n* vom Roboter vorteilhaft nicht ausführbar und erfordert vor einer Ausführung die Definition von zugeordneten Sicherheitsregeln SR(A_n*), einer oder mehrerer zugeordneter Sicherheitsfunktionen SF(A_n*) und letztlich die Durchführung einer Sicherheits-Validierung/Zertifizierung der Sicherheitsregeln SR(A_n*) zu validierten Sicherheitsregeln vSR(A_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktionen SF(A_n*) zu validierten Sicherheitsfunktionen vSF(A_n*).
Schließlich kann sich die Aktivität A_n* auch aus Teilaktivitäten A_m*, die jeweils Elemente der Teilmenge {A_m}_T sind: A_m* ∈ {A_m}_T, und/oder aus einer oder mehreren Teilaktivität/en A_k zusammensetzen, die jeweils keine Elemente der Teilmenge {A_m}_T sind und nachfolgend als Differenzaktivitäten ΔA_n*:= Σ A_k definiert sind, so dass gilt: A_n*:= ΔA_n* + A_m*; mit k = 1, 2, ...., K und K ≥ 1.
Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß dazu ausgeführt und eingerichtet, dass für jede vom Nutzer selektierte/eingegebene Aktivität A_n* überprüft wird, ob A_n* ein Element der Menge {A_m}_T ist, falls nein, wird durch die Steuereinheit ermittelt, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere (Teil-)Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst, weiterhin wird von der Steuereinheit eine Differenzaktivität ΔA_n* ermittelt, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n* = ΔA_n* + A_m*. Weist die Aktivität A_n* keine (Teil-)Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T auf, so gilt A_n* = ΔA_n*.
In anderen Worten wird von der Steuereinheit eine Differenzaktivität ΔA_n* ermittelt, für die noch keine validierten Sicherheitsregeln vSR(ΔA_n*) ∈ {A_m}_T und zugeordneten validierten Sicherheitsfunktionen vSF(ΔA_n*) ∈ {A_m}_T bereitgestellt sind.
Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, dass für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface aufgefordert wird, eine oder mehrere Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und zugeordnete Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) vorzugeben.
Weiterhin ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, dass nach erfolgter Vorgabe von SR(ΔA_n*) und/oder SF(ΔA_n*) der Roboter zur Ausführung einer Validierung der vorgegebenen Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder vorgegebenen zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert angesteuert wird. Es erfolgt mithin keine Validierung der (Gesamt-)Aktivität A_n* mit zugehörigen Sicherheitsregeln und Sicherheitsfunktionen, sondern „nur“ der ermittelten Differenzaktivität ΔA_n*. Dies reduziert den Validierungsaufwand erheblich.
Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgeführt, dass nach einer nicht erfolgreichen Validierung der Differenzaktivität ΔA_n* und der zugehörigen Sicherheitsregeln und Sicherheitsfunktionen der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface so lange aufgefordert wird, die Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und die zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* anzupassen, bis eine erfolgreiche Valdierung erreicht ist.
Alternativ hierzu kann das Anpassen der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) auch autonom durch die Steuereinheit erfolgen, d.h. ohne Nutzermitwirkung, indem bspw. ein vorzugsweise selbstlernender Algorithmus die Anpassung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und die zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vornimmt und sie bei der Durchführung der Validierung gegen vorgegebene Sicherheitsvorgaben abgleicht.
Nach entsprechender Anpassung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) wird der Roboter zur teilautonomen oder autonomen Ausführung jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) durch die Steuereinheit angesteuert, bis eine erfolgreiche Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vorliegt. Nach Vorliegen einer erfolgreichen Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* wird die Menge {A_m}_T um die Differenzaktivität ΔA_n* erweitert. D.h. im Laufe des Betriebs des Roboters mit Vorgabe von neuen Aktivitäten A_n* wächst die Menge {A_m}_T an.
Vorteilhaft ist das Mensch-Maschine-Interface zur manuellen oder optischen (bspw. zur Gestik-Erkennung) oder akustischen Eingabe ausgeführt und eingerichtet.
Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, den Roboter nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m ∈ {A_m}_T anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit bekannt sind.
Unter dem Begriff „aktuell validierte Sicherheitsregel bzw. aktuell validierte Sicherheitsfunktion“ wird vorliegend die jeweils aktuell vorgegebene oder aktuell gültige, bspw. in einer entsprechenden Datenbank als aktuell gültig hinterlegte Sicherheitsregel bzw. Sicherheitsfunktion verstanden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter mit einer Steuereinheit und einem Mensch-Maschine-Interface zur Ausgabe an einen Nutzer und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N > 1; wobei in der Steuereinheit für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M > 1 und M ≤ N, und wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt.
Bis hier stimmt der Roboter gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung mit dem Roboter gemäß erstem Aspekt der Erfindung überein.
Im Gegensatz zum Roboter gemäß erstem Aspekt der Erfindung ist das Mensch-Maschine-Interface nun zur Selektion/Eingabe einer Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T ausgeführt und eingerichtet.
Die Steuereinheit ist gemäß zweitem Aspekt der Erfindung weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, dass überprüft wird, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde.
Während gemäß erstem Aspekt also eine Vorgabe einer „neuen“ Aktivität A_n* behandelt wird, und es darum geht, diese neue Aktivität A_n* bzw. die entsprechende Differenzaktivität ΔA_n* mit entsprechend vorzugebenden Sicherheitsregeln und Sicherheitsfunktionen zu validieren, wobei im Erfolgsfall die Menge {A_m}_T um die neue Aktivität A_n* bzw. die entsprechende Differenzaktivität ΔA_n* erweitert wird, betrifft der zweite Aspekt keine Vorgabe einer neuen Aktivität A_n*, sondern eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m der Teilmenge {A_m}_T, mit A_m ∈ {A_m}_T.
Die Steuereinheit ist gemäß zweitem Aspekt weiter dazu ausgeführt und eingerichtet, für eine geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zu einer (unveränderten, bekannten) Aktivität A_m den Roboter zur Ausführung einer Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert anzusteuern.
Weiterhin ist die Steuereinheit gemäß zweitem Aspekt dazu ausgeführt und eingerichtet, nach einer nicht erfolgreichen Validierung den Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface der Nutzer solange aufzufordern, die geänderten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m anzupassen, d.h. die geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) erneut zu ändern.
Alternativ hierzu kann das Anpassen der Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m aber auch autonom durch die Steuereinheit erfolgen, d.h. ohne Nutzermitwirkung, indem bspw. ein vorzugsweise selbstlernender Algorithmus die Anpassung der Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m vornimmt und sie bei der Durchführung der Validierung gegen vorgegebene Sicherheitsvorgaben abgleicht.
Nach entsprechender Anpassung der Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m wird der Roboter zur Ausführung der Aktivität A_m zur jeweils erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten/geänderten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der angepassten/geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt.
Die Steuereinheit ist gemäß zweitem Aspekt weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, dass nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die nunmehr validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder durch die nunmehr validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m ergänzt/ersetzt werden.
Auch gemäß zweitem Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit unverändert dazu ausgeführt und eingerichtet, den Roboter nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit bekannt sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters gemäß erstem Aspekt zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit weiter dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass überprüft wird, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T über das Mensch-Maschine-Interface vorgenommen wurde, für eine erkannte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine erkannte geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m der Roboter durch die Steuereinheit zur Ausführung der Aktivität A_m zur Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder zur Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert angesteuert wird, wobei nach einer nicht erfolgreichen Validierung der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface solange aufgefordert wird, die geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder die zugeordneten geänderte/n Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m anzupassen.
Alternativ hierzu kann das Anpassen der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m aber auch autonom durch die Steuereinheit erfolgen, d.h. ohne Nutzermitwirkung, indem bspw. ein vorzugsweise selbstlernender Algorithmus die Anpassung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vornimmt und sie bei der Durchführung der Validierung gegen vorgegebene Sicherheitsvorgaben abgleicht.
Der Roboter wird anschließend zur jeweils erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m von der Steuereinheit angesteuert, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt.
Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet, dass nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) die bisher für die Aktivität A_m validierte/n Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die nun validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m ergänzt/ersetzt werden.
Alternativ oder zusätzlich zur Selektion/Eingabe einer „neuen“ Aktivität A_n*, für die noch keine validierte/n Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder keine validierte/n zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) vorliegen, können in dieser Weiterbildung gemäß erstem Aspekt auch bereits vorliegende validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und/oder vorliegende validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) für eine Aktivität A_m vom Nutzer via Eingabe/Selektion über das Mensch-Maschine-Interface geändert werden in SR*(A_m) bzw. SF*(A_m). Diese Weiterbildung umfasst somit die Merkmale des Roboters gemäß erstem Aspekt und die Merkmale des Roboters gemäß zweitem Aspekt.
Die Steuereinheit ist in dieser Weiterbildung gemäß erstem Aspekt vorteilhaft dazu ausgeführt und eingerichtet, zur Validierung einer Differenzaktivität ΔA_n* und/oder einer geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer geänderten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m einen Testlauf des Roboters teilautonom oder autonom auszuführen, wobei eine Validierung/Verfikation des ausgeführten Testlaufs durch den Nutzer durch entsprechende Bestätigungseingaben in das Mensch-Maschine-Interface erfolgt.
In einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet, zur Validierung einer Differenzaktivität ΔA_n* und/oder einer geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer geänderten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m einen Testlauf des Roboters zu simulieren, wobei eine Validierung des simulierten Testlaufs durch den Nutzer oder automatisiert erfolgt. Die Simulation wird hierzu bspw. auf dem Mensch-Maschine-Interface angezeigt, so dass der Nutzer die Sicherheits-Validierung nach Prüfung des Simulationsergebnisses durch bspw. eine entsprechende Eingabe bestätigen oder durch eine andere Eingabe nicht bestätigen kann.
Der Prozess der Validierung einer noch nicht validierten Sicherheitsregel zur Ausführung einer oder mehrerer zugeordneter Sicherheitsfunktionen für eine Aktivität wird somit vorteilhaft durch einen Testlauf, vorteilhaft eingeleitet durch den Nutzer durchgeführt, um zu prüfen, ob sämtliche zugeordneten Einstellungen/Parameter bezüglich der Sicherheit die vorliegenden Anforderungen erfüllen. Dies entspricht der rechten Seite des allseits bekannten V-Modells zur Verifikation und Validierung eines technischen Systems. Vorteilhaft wird entsprechend der Logik des V-Modells von kleineren Komponenten zu größeren vorgegangen. Zunächst werden dabei vorteilhaft die Sicherheitsregeln nacheinander validiert, und anschließend die Kombination der Regeln im Sinne einer Sicherheitskonfiguration.
Die überprüfende Anwendung der jeweiligen Sicherheitsregel/Sicherheitsfunktion bedeutet, dass das Auslösen der in der Sicherheitsregel hinterlegten Bedingung zur Anwendung der zugeordneten ausgewählten Sicherheitsfunktionen zumindest einmal in jedem Testlauf erfolgt. In einem solchen Testlauf kann beispielsweise der Roboter manuell geführt werden, wobei eine Zweikanaligkeit dadurch hergestellt wird, dass das Führen den ersten Kanal belegt und auf dem zweiten Kanal die Berechnungen zur Validierung erfolgen. Während einer Validierung werden also bewusst Ansteuerungen des Roboters zur Ausführung einer Aktivität zugelassen, welche die hierfür hinterlegte Sicherheitsregel und zugeordnete Sicherheitsfunktionen auslösen.
Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass ein modularer Ansatz zur Validierung von Sicherheitsregeln und Sicherheitsfunktionen für Aktivitäten des Roboters erreicht wird, sodass die Komplexität bei der Gewährleistung der Sicherheit in kleinere, leichter nachvollziehbare Einheiten zerlegt wird. Validierte Sicherheitsregeln und zugeordnete validierte Sicherheitsfunktionen mit ihren entsprechenden Parametrierungen für zugeordnete Aktivitäten helfen dabei, geänderte Sicherheitsregeln und Sicherheitsfunktionen nur in minimalem Umfang neu validieren zu müssen. Im Gegensatz zur aufgabenbezogenen Formulierung eines Steuerprogramms, bei dem beispielsweise innerhalb eines kartesischen Raumes mit vordefinierten Grenzen eine Überwachung der Geschwindigkeit stattfinden soll, wird eine entsprechende modulare Regel vorgegeben, die als Auslösebedingung den kartesischen Raum mit vordefinierten Grenzen aufweist, um die Geschwindigkeitsüberwachung im Sinne einer Sicherheitsfunktionen auszulösen.
Vorteilhaft sind die validierten Sicherheitsregeln vSR(A_m) voneinander unabhängig.
Vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu ausgeführt und eingerichtet, dem Nutzer zur Eingabe einer Änderung von vorliegenden validierten Sicherheitsregeln vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer Änderung von vorliegenden validierten Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) zu SF*(A_m) und deren Parametrisierung über das Mensch-Maschine-Interface ein Auswahlmenü anzuzeigen, über das änderbare Parameter selektierbar/eingebbar sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Anzeigeeinheit, die dazu ausgeführt ist, für jede vom Nutzer definierte/ausgewählte/geänderte Sicherheitsregel den Status der Validierung der definierten Sicherheitsregel anzuzeigen. Bevorzugt erfolgt eine solche Anzeige symbolisch, um intuitiv für den Nutzer schnell ersichtlich zu sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst eine mögliche Bedingung einer Sicherheitsregel zur Aktivierung einer Sicherheitsfunktion auch die Vorgabe eines räumlichen und/oder zeitlichen Anwendungsbereichs zur Auslösung der jeweiligen Sicherheitsfunktion.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuereinheit eine Vielzahl von Rechenmodulen auf, die über verschiedene Orte des Roboters verteilt angeordnet sind, wobei die Ausführung der Sicherheitsfunktion/en jeweiligen Rechenmodulen zugewiesen ist, um eine verkapselte Ausführung der Regeln zu erhalten.
Dadurch wird erreicht:

- Reduktion der Safety Latenz (schnellere Reaktion)
- Erhöhung der Modularität in der Safety Konfiguration und Validierung,
- „Portierbarkeit der dezentralen Einheit als Ganzes (inkl. Safety)“
- Ermöglichung der Übertragbarkeit von validierten Teilkonfigurationen komplexerer Gesamtkonfigurationen,
- Ermöglichung der dezentralen Konfiguration in multi-Robot Anwendungen unabhängig von den eingesetzten Steuerungen (und deren Anzahl gegenüber Anzahl der Roboter).

Vorteilhaft weist der Roboter eine Hauptsteuerung und weitere dezentrale Steuereinheiten im Roboter auf, wobei an diesen Steuereinheiten u.a. eine Safety-Aktorik und/oder eine Sensorik angeschlossen ist. Weiter ist bevorzugt eine im Roboter integrierte Verarbeitungseinheit, die insbesondere auch Safety Logik ausführen kann und Safety Konfiguration speichern kann, vorgesehen. Darüber hinaus sind insbesondere integrierte Safety IOs im Roboter zum Anschluss externer sicherer Peripherie vorgesehen. Mit der Option, „roboternahe“ Safety in der dezentralen Einheit (im Roboter) sind diese zu konfigurieren, validieren und auszuführen, während des Weiteren höhere Ebenen von Safety Logik auf der Hauptsteuerung konfiguriert, validiert und ausgeführt werden können und von der dezentralen Realisierung frei (in Bezug auf Gültigkeit der Konfiguration, Validierung und Ausführung zumindest der dezentralen Inhalte) austauschbar sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Roboters umfassen bspw. herstellerseitig vorimplementierte Sicherheitsfunktionen Beschränkungsfunktionen und/oder Überwachungsfunktionen und/oder Reaktionsfunktionen.
Beschränkungsfunktionen beschränken aktiv einen Zustand des Roboters in Bezug auf ein vorgegebenes Limit (bspw. Geschwindigkeit), die Überwachungsfunktionen überwachen lediglich Zustände des Roboters, während Reaktionsfunktionen zwangsläufig auf Überwachungsfunktionen aufbauen und auf entsprechend überwachte Zustände des Roboters reagieren.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, bei Definition einer noch nicht validierten Sicherheitsregel durch den Nutzer zur Validierung der Sicherheitsregel automatisiert ein Programm zu erstellen, welches bei Ausführung den Nutzer so zur manuellen Bedienung des Roboter anleitet, dass die Bedingung der Regel erfüllt wird.
Beispielsweise wird der Nutzer durch entsprechende Weisungen des Roboters so zum manuellen Führen angeleitet, dass er durch die Bedingung definierte unzulässige Bereiche erreicht, und somit die Sicherheitsfunktion/en (beispielsweise ein sicherer Stopp des Roboters) ausgelöst wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, eine vorgegebene Gruppe von Sicherheitsregeln mit vorgegebenen Bedingungen in Kombination mit ausgewählten Sicherheitsfunktionen und gegebenenfalls in Kombination mit vorgegebenen Parametern durch eine vordefinierte Einordnung jeweils einem aus einer Vielzahl von vorgegebenen Sicherheitsszenarien zuzuordnen.
Mögliche vorgegebene Sicherheitsszenarien sind für folgende Anwendungen definiert:

- „Idle“: Hierbei kann der Nutzer sehr nah am Roboter sein, kann jedoch nicht mit diesem interagieren. Der Roboter ist hierbei in einem überwachten Stillstand, d. h. die Sicherheitsfunktion ist die Überwachung des Stillstands in Kombination mit einer Notabschaltung als Reaktion, wenn die Vorgabe des Stillstands verletzt wird. Bevorzugt wird das Sicherheitsszenario „Idle“ in die Ebene der unveränderlichen Sicherheitsszenarien eingeordnet, sodass vom Nutzer die Art und das Auslösen des Sicherheitsfunktionen „Überwachung und Stillsetzung bei Verletzung der Vorgabe“ vom Nutzer nicht veränderlich ist.
- „Teach“, der sogenanntes Einlernvorgang: Hierin kann der Nutzer per manueller Führung den Roboter bewegen. Hierbei kann eine Überwachung der Geschwindigkeit stattfinden unter der Bedingung, dass vom Nutzer ein Druckknopf an einer Führungseinheit bedient wird. Die Sicherheitsfunktion ist dabei die Beschränkung der als höchst zulässig vorgegebenen Geschwindigkeit durch entsprechende Ansteuerung der Aktoren des Roboters.
- „Test & Jog“: Diese Anwendung zeigt durch verlangsamte Ausführung dem Nutzer sein vordefiniertes Programm zur Ausführung einer Aufgabe durch den Roboter, sodass der Nutzer den Roboter dabei beobachten kann. Als Bedingung zur Ausführung einer Sicherheitsfunktion dient ein externes Aktivierungssignal. Bevorzugt wird das dieser Anwendung zugeordnete Sicherheitsszenario in die Ebene der Sicherheitsfunktionen mit veränderlichen Kombinationen eingeteilt.
- „Work“: Dies beschreibt den regulären Betrieb des Roboters zur Ausführung einer Aufgabe. Entsprechende Regeln zum sicheren Stillsetzen des Roboters können vorgegeben werden, bevorzugt frei durch den Nutzer, d. h. in der Ebene der Sicherheitsfunktionen mit veränderlichen Kombinationen.
- „Assist“: Diese Anwendung beschreibt eine kollaborative Interaktion zwischen Nutzer und Roboter, wie definiert in der Norm ISO 10218-1. Hierbei kann beispielsweise durch eine entsprechende Sicherheitsregel vSR(A_m) erst der reguläre Betrieb des Roboters gestartet werden, wobei eine solche Sicherheitsregel vSR(A_m) bevorzugt das Drücken eines Aktivierungskopfes im überwachten Stillstand als Bedingung aufweist und die zugehörige ausgewählte Sicherheitsfunktion vSF(A_m) der überwachte reguläre Betrieb des Roboters ist. Auch hierbei sind bevorzugt die Kombinationen der Elemente in einer solchen Regel frei vom Nutzer definierbar.
- „Opening/closing brakes“: Diese Anwendung wird bevorzugt durch ein Sicherheitsszenario repräsentiert, welches der Ebene der Sicherheitsszenarien mit den unveränderlichen Kombinationen zugeordnet wird.

Bevorzugt können aus den vorgegebenen Sicherheitsszenarien vom Nutzer neue Sicherheitsszenarien durch Kopieren und Modifizieren geschaffen werden. Die Modifikation eines kopierten Szenarios besteht insbesondere in der Änderung der darin enthaltenen Sicherheitsregeln vSR(A_m), d. h der Bedingung zum Auslösen einer ausgewählten Sicherheitsfunktionen vSF(A_m), einer Sicherheitsfunktion vSF(A_m) oder eines Parameters einer Sicherheitsfunktion vSF(A_m), wie beispielsweise der höchstzulässigen Geschwindigkeit der Sicherheitsfunktion „Beschränkung der Geschwindigkeit“.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Sicherheitsszenarien in vorgegebene Ebenen eingeteilt, wobei eine der Ebenen eine Gruppe von Sicherheitsregeln vSR(A_m) mit unveränderlichen Kombinationen von Bedingungen und Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) und gegebenenfalls Parametern der Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) bildet, und eine weitere der Ebenen eine Gruppe von Sicherheitsregeln vSR(A_m) mit veränderlichen Kombinationen von Bedingungen und Sicherheitsfunktionen und gegebenenfalls Parametern der Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) bildet.
Hierbei erfolgt vorteilhaft die automatische Auswahl geeigneter Sicherheitsszenarien basierend auf der Interaktion des Nutzers, ohne dass dieser explizit ein konkretes Sicherheitsszenario anwählen oder spezielle Betriebsarten einstellen muss. Im Stand der Technik bekannte Industrieroboter (und die relevanten Standards wie ISO 10218) beschreiben dedizierte Schaltelemente (z.B. Schlüsselschalter) um zwischen Betriebsarten und zugehörigen Sicherheitszuständen umzuschalten, beispielsweise den oben genannten Zustimmschalter. Dies führt jedoch nachteilig zu komplexen Arbeitsabläufen und unnötigen Schritten in der Benutzerinteraktion. Gemäß dieser Ausführungsform wird jedoch basierend auf der Aktivierung von für bestimmte Interaktionen notwendigen Sicherheitsschaltern (z.B. einem Zustimmschalter am Flansch) automatisch das korrekte Sicherheitsszenario und die zugehörige Betriebsart des Roboters ausgewählt, so dass der Roboter für jede Interaktion intrinsisch sicher eingestellt ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, eines der Sicherheitsszenarien als Anzuwendendes auszuwählen basierend auf dem Zustand einer mit dem Roboter verbundenen Sicherheitseinrichtung, insbesondere eines Zustimmschalters.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu ausgeführt, nach Abschluss der Definition aller Sicherheitsregeln vSR(A_m) eine Prüfsumme der Einstellungen einschließlich der definierten Sicherheitsregeln zu ermitteln und für einen zukünftigen Vergleich mit zukünftigen Einstellungen abzuspeichern. Als Prüfsumme kann unter vielen anderen eine SHA-256 Summe verwendet werden.
Der Roboter umfasst vorteilhaft einen Robotermanipulator. Die vorliegend auf den Roboter allgemein bezogenen Ausführungen, betreffen insbesondere auch einen Robotermanipulator.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters mit einer Steuereinheit und einem Mensch-Maschine-Interface zur Ausgabe an einen Nutzer und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N > 1, wobei in der Steuereinheit für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M > 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt; wobei das Mensch-Maschine-Interface zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter (100) auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet ist, mit A_n* ∈ {A_n}_G, und wobei die Steuereinheit weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Roboter nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit bekannt sind.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem Schritt erfolgt für jede vom Nutzer selektierte/eingegebene Aktivität A_n* ein Überprüfen durch die Steuereinheit, ob A_n* ein Element der Menge {A_m}_T ist und falls nein, wird durch die Steuereinheit ermittelt, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst, weiterhin wird durch die Steuereinheit eine Differenzaktivität ΔA_n* ermittelt, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n* := ΔA_n* + A_m*.
In einem weiteren Schritt erfolgt für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* ein Vorgeben einer oder mehrerer Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneter Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*).
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ansteuern des Roboters zur Ausführung einer automatisierten oder teilautomatisierten Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* durch die Steuereinheit.
Nach einer nicht erfolgreichen Validierung erfolgt in einem weiteren Schritt ein Vorgeben von angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n*.
Das Vorgeben von angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* kann durch den Nutzer via Mensch-Maschine-Interface erfolgen. Alternativ hierzu kann das Anpassen der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) aber auch autonom durch die Steuereinheit erfolgen, d.h. ohne Nutzermitwirkung, indem bspw. ein vorzugsweise selbstlernender Algorithmus die Anpassung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und die zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vornimmt und sie bei der Durchführung der Validierung gegen vorgegebene Sicherheitsvorgaben abgleicht.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ausführen jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) bis eine erfolgreiche Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vorliegt.
Nach Vorliegen einer erfolgreichen Validierung der (angepassten, sofern erforderlich) Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der zugeordneten (angepassten, sofern erforderlich) Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* in einem weiteren Schritt ein Erweitern der Menge {A_m}_T um die Differenzaktivität ΔA_n*.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters mit einer Steuereinheit und einem Mensch-Maschine-Interface zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1; wobei in der Steuereinheit für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt; wobei das Mensch-Maschine-Interface zur Selektion/Eingabe einer Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer Änderung einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T ausgeführt und eingerichtet ist, und wobei die Steuereinheit weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Roboter nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit bekannt sind.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem Schritt erfolgt ein Überprüfen durch die Steuereinheit, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde.
In einem weiteren Schritt erfolgt für eine festgestellte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine festgestellte geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m ein Ansteuern des Roboters durch die Steuereinheit zur Ausführung der Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m, insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert.
Nach einer nicht erfolgreichen Validierung erfolgt in einem weiteren Schritt ein Vorgeben von angepassten geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordneten angepassten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m, wobei anschließend der Roboter zur Ausführung jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt.
Nach einer erfolgreichen Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) werden in einem weiteren Schritt die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder bisher für die Aktivität A_m validierten zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktion/en SF(A_m) ergänzt//ersetzt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens gemäß drittem Aspekt der Erfindung zeichnet sich durch folgende zusätzliche Schritte aus. In einem Schritt erfolgt ein Überprüfen durch die Steuereinheit, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde.
In einem weiteren Schritt erfolgt für eine festgestellte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m ein Ansteuern des Roboters durch die Steuereinheit zur Ausführung einer Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert.
Nach einer nicht erfolgreichen Validierung erfolgt in einem weiteren Schritt ein Vorgeben von angepassten geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordneten angepassten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m.
Dieses Vorgeben kann durch den Nutzer aber auch alternativ autonom durch die Steuereinheit erfolgen, indem ein vorzugsweise selbstlernender Algorithmus die Anpassung der Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder der Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m vornimmt.
Anschließend wird der Roboter zur Ausführung jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt.
Nach einer erfolgreichen Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten ergänzt//ersetzt werden.
Vorteilhaft wird dem Nutzer zur Eingabe/Änderung von Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) und deren Parametrisierung vom Mensch-Maschine-Interface ein Auswahlmenü angezeigt.
Vorteilhaft wird zur Validierung einer Differenzaktivität ΔA_n* und/oder einer geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer geänderten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m ein Testlauf vom Roboter (vorteilhaft physikalisch) ausgeführt, wobei eine Validierung des ausgeführten Testlaufs durch den Nutzer durch entsprechende Bestätigungseingaben in das Mensch-Maschine-Interface erfolgt.
Vorteilhaft wird zur Validierung einer Differenzaktivität ΔA_n* und/oder einer geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer geänderten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m ein Testlauf des Roboters simuliert, wobei eine Validierung des simulierten Testlaufs durch den Nutzer oder automatisiert erfolgt.
Weiterbildungen und Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens ergeben sich durch sinngemäße und analoge Übertragung der zum vorgeschlagenen Roboter gemachten vorstehenden Ausführungen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 einen Roboter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
2 einen schematisierten Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt einen Roboter 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer Steuereinheit 102 und einem Mensch-Maschine-Interface 103 zur Ausgabe und Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter 100 zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N » 1, wobei jede der Aktivitäten A_n durch eine oder mehrere individuell parametrisierte Funktionen F_j definiert ist, mit i = 1, 2, ..., I und I ≥ 1; in der Steuereinheit 102 für Aktivitäten A_m aus einer definierten Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G jeweils validierte, individuell parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) und Sicherheitsregeln vSR(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m < n, wobei eine Sicherheitsregel vSR(A_m) eine Bedingung zur Ausführung einer oder mehrer der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch den Roboter 100 sowie eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt; das Mensch-Maschine-Interface 103 zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter 100 auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G und/oder zur Änderung einer individuell parametrisierten validierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) und/oder einer gültigen Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet ist, mit A_n* ∈ {A_n}_G; die Steuereinheit 102 dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass für jede vom Nutzer selektierte Aktivität A_n* überprüft wird, ob A_n* Element der Menge {A_m}_T ist, weiterhin überprüft wird, ob eine Änderung der individuell parametrisierten gültigen Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) zu SF*(A_m) und/oder einer gültigen Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) für eine Aktivität A_m vorgenommen wurde; im Fall, dass die Aktivität A_n* kein Element von {A_m}_T ist, ermittelt wird, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst und weiterhin eine Differenzaktivität ΔA_n* ermittelt wird, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n* := ΔA_n* + A_m*; für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface 103 aufgefordert wird, eine oder mehrere Sicherheitsrege/In SR(ΔA_n*) und zugeordnete Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) zu definieren und einzugeben; nach erfolgter Definition von SF(ΔA_n*) und SR(ΔA_n*) und nach Vorliegen einer Bestätigung des Nutzers eine Validierung der Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) und zugeordnete Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* durchgeführt wird, wobei nach erfolgreicher Validierung der Differenzaktivität ΔA_n* die Teilmenge {A_m}_T um die Differenzaktivität ΔA_n* erweitert wird und nach einer nicht erfolgreichen Validierung über das Mensch-Maschine-Interface 103 der Nutzer aufgefordert wird, die Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) und zugeordnete Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* anzupassen; wobei anschließend nach Vorliegen einer Bestätigung des Nutzers eine erneute Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) durchgeführt wird;
für eine geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m nach Vorliegen einer Bestätigung des Nutzers eine Validierung der Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) für die Aktivität A_m durchgeführt wird, wobei nach erfolgreicher Validierung der geänderten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) diese die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) ergänzen/erweitern, und nach einer nicht erfolgreichen Validierung über das Mensch-Maschine-Interface der Nutzer aufgefordert wird, die Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordnete Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m anzupassen, wobei anschließend nach Vorliegen einer Bestätigung des Nutzers eine erneute Validierung der Sicherheitsregel SR(A_m) und/oder der zugeordneten/ Sicherheitsfunktion/en SF(A_m) durchgeführt wird; wobei die Steuereinheit 102 weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist nur Aktivitäten A_m auszuführen, für die zugeordnete validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) und Sicherheitsregeln vSR(A_m) definiert sind.
Für den Roboter kann damit sichergestellt werden, dass stets und ausschließlich nur Aktivitäten ausgeführt bzw. umgesetzt werden, für die validierte Sicherheitsregeln sowie zugeordnete Sicherheitsfunktionen vorliegen. Für alle Vorgaben von Aktivitäten, für die die keine validierten Sicherheitsregeln oder validierten Sicherheitsfunktionen vorliegen, oder für Änderungen an validierten Sicherheitsregeln oder an validierten Sicherheitsfunktionen wird eine entsprechende Validierung zwingend durchgeführt, wobei diese lediglich für diejenigen betroffenen Anteile durchgeführt wird, die von der jeweiligen Änderung betroffen sind. Alle anderen nicht betroffenen Anteile haben bereits eine Validierung und werden demgemäß nicht nochmals validiert.
Dies reduziert den durch Änderungen bzw. Erweiterungen der gewählten Aktivitäten erforderlichen Validierungsaufwand erheblich.
2 zeigt einen stark schematisierten Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Roboters 100 mit einer Steuereinheit 102 und einem Mensch-Maschine-Interface 103 zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei der Roboter 100 zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1, wobei in der Steuereinheit 102 für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt, wobei das Mensch-Maschine-Interface (103) zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter (100) auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet ist, mit A_n* ∈ {A_n}_G; und wobei die Steuereinheit 102 weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Roboter 100 nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit 102 bekannt sind.
Das Verfahren umfasst folgende Schritte.
In einem Schritt 201 erfolgt für jede vom Nutzer selektierte/eingegebene Aktivität A_n* ein Überprüfen durch die Steuereinheit 102, ob A_n* ein Element der Menge {A_m}_T ist.
Falls A_n* kein Element der Menge {A_m}_T ist, erfolgt in einem Schritt 202 ein Ermitteln durch die Steuereinheit 102, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst.
In einem weiteren Schritt 203 erfolgt ein Ermitteln durch die Steuereinheit 102 einer Differenzaktivität ΔA_n*, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n* := ΔA_n* + A_m*.
In einem weiteren Schritt 204 erfolgt für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* ein Vorgeben einer oder mehrerer Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneter Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*).
In einem weiteren Schritt 205 erfolgt ein Ansteuern des Roboters 100 zur Ausführung einer automatisierten oder teilautomatisierten Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* durch die Steuereinheit 102.
In einem weiteren Schritt 206 erfolgt nach einer nicht erfolgreichen Validierung ein Vorgeben von angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n*.
In einem weiteren Schritt 207 erfolgt ein Ausführen jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) bis eine erfolgreiche Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vorliegt.
Nach dem Vorliegen einer erfolgreichen Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* erfolgt in einem Schritt 208 ein Erweitern/Ergänzen der Menge {A_m}_T um die validierte Differenzaktivität ΔA_n*. Damit ist die Aktivität A_n* sicherheitsvalidiert und in der Menge {A_m}_T enthalten und kann vom Roboter ausgeführt werden.
In einem weiteren Schritt 209 erfolgt ein Überprüfen durch die Steuereinheit 102, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde. Im vorliegenden Ablaufschema ist der Schritt 209 an den Schritt 201 gekoppelt und wird dann ausgeführt, wenn vom Nutzer keine Aktivität A_n* eingegeben/selektiert wird.
In einem weiteren Schritt 210 erfolgt für eine festgestellte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) für die Aktivität A_m ein Ansteuern des Roboters 100 durch die Steuereinheit 102 zum Ausführen einer Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m, insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert.
In einem weiteren Schritt 211 erfolgt nach einer nicht erfolgreichen Validierung ein Vorgeben von angepassten geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordneten angepassten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m.
In einem weiteren Schritt 212 erfolgt anschließend durch die Steuereinheit ein Ansteuern des Roboters 100 zum Ausführen jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt.
Nach einer erfolgreichen Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m),erfolgt in einem Schritt 213 ein Ergänzen/Ersetzen der bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m). Damit sind die geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder die geänderten/angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) sicherheitsvalidiert und in der Aktivität A_m kann vom Roboter ausgeführt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

100: Roboter
102: Steuereinheit
103: Mensch-Maschine-Interface
201 - 213: Verfahrensschritte

Claims

Roboter (100) mit einer Steuereinheit (102) und einem Mensch-Maschine-Interface (103) zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei • der Roboter (100) zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1, • in der Steuereinheit (102) für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt, • das Mensch-Maschine-Interface (103) zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter (100) auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet ist, mit A_n* ∈ {A_n}_G; • die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass ◯ für jede vom Nutzer selektierte/eingegebene Aktivität A_n* überprüft wird, ob A_n* ein Element der Menge {A_m}_T ist, falls nein, wird durch die Steuereinheit (102) ermittelt, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst, weiterhin wird eine Differenzaktivität ΔA_n* ermittelt, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n*:= ΔA_n* + A_m*; ◯ für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface (103) aufgefordert wird, eine oder mehrere Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordnete Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) vorzugeben; ◯ nach erfolgter Vorgabe von SF(ΔA_n*) und/oder SR(ΔA_n*) der Roboter (100) zur Ausführung einer Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert angesteuert wird, wobei nach einer nicht erfolgreichen Validierung der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface (103) so lange aufgefordert wird, die Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und die zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* anzupassen; wobei anschließend der Roboter (100) zur Ausführung jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vorliegt, wobei nach Vorliegen einer erfolgreichen Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* die Menge {A_m}_T um die Differenzaktivität ΔA_n* erweitert wird; • wobei die Steuereinheit (102) weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist den Roboter (100) nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit (102) bekannt sind.
Roboter (100) mit einer Steuereinheit (102) und einem Mensch-Maschine-Interface (103) zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei • der Roboter (100) zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1, • in der Steuereinheit (102) für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt, • das Mensch-Maschine-Interface (103) zur Selektion/Eingabe einer Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T ausgeführt und eingerichtet ist; • die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass ◯ überprüft wird, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde, ◯ für eine erkannte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine erkannte geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m der Roboter (100) zur Ausführung der Aktivität A_m zur Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert angesteuert wird, wobei nach einer nicht erfolgreichen Validierung der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface der Nutzer solange aufgefordert wird, die geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordnete geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m anzupassen, wobei anschließend der Roboter (100) zur Ausführung der Aktivität A_m zur jeweils erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt, und nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m ergänzt/ersetzt werden, und • wobei die Steuereinheit (102) weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist den Roboter (100) nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit (102) bekannt sind.
Roboter (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dass • überprüft wird, ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde, • für eine erkannte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine erkannte geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m der Roboter (100) zur Ausführung der Aktivität A_m zur Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert angesteuert wird, wobei nach einer nicht erfolgreichen Validierung der Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface der Nutzer solange aufgefordert wird, die geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordnete geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m anzupassen, wobei anschließend der Roboter (100) zur Ausführung der Aktivität A_m zur jeweils erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt, und nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) die bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m ergänzt/ersetzt werden.
Roboter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Sicherheitsregeln vSR(A_m) voneinander unabhängig sind.
Roboter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, dem Nutzer zur Eingabe/Änderung von Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) und deren Parametrisierung ein Auswahlmenü anzuzeigen.
Roboter (100) nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 5, wobei die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, zur Validierung der Differenzaktivität ΔA_n* und/oder der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m einen Testlauf des Roboters (100) auszuführen, wobei eine Validierung des ausgeführten Testlaufs durch den Nutzer durch entsprechende Bestätigungseingaben in das Mensch-Maschine-Interface erfolgt.
Roboter (100) nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 6, wobei die Steuereinheit (102) dazu ausgeführt und eingerichtet ist, zur Validierung der Differenzaktivität ΔA_n* und/oder geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m einen Testlauf des Roboters (1009 zu simulieren, wobei eine Validierung des simulierten Testlaufs durch den Nutzer oder automatisiert erfolgt.
Verfahren zum Betrieb eines Roboters (100) mit einer Steuereinheit (102) und einem Mensch-Maschine-Interface (103) zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei • der Roboter (100) zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1, • in der Steuereinheit (102) für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt, • das Mensch-Maschine-Interface (103) zur Selektion/Eingabe einer oder mehrerer vom Roboter (100) auszuführender Aktivitäten A_n* aus der Gesamtheit {A_n}_G durch einen Nutzer ausgeführt und eingerichtet ist, mit A_n* ∈ {A_n}_G; • wobei die Steuereinheit (102) weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Roboter (100) nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit (102) bekannt sind, mit folgenden Schritten: • für jede vom Nutzer selektierte/eingegebene Aktivität A_n* Überprüfen (201) durch die Steuereinheit (102), ob A_n* ein Element der Menge {A_m}_T ist und falls nein, wird Ermitteln (202) durch die Steuereinheit (102, ob die Aktivität A_n* eine oder mehrere Aktivitäten A_m*, mit A_m* ∈ {A_m}_T umfasst, weiterhin Ermitteln (203) durch die Steuereinheit (102) einer Differenzaktivität ΔA_n*, wobei gilt, dass sich die Aktivität A_n* zusammensetzt aus ΔA_n* und den ermittelten Aktivitäten A_m*: A_n* := ΔA_n* + A_m*; • für die ermittelte Differenzaktivität ΔA_n* durch einen Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface (103) Vorgeben (204) einer oder mehrerer Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneter Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*); • Ansteuern (205) des Roboters (100) zur Ausführung einer automatisierten oder teilautomatisierten Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* durch die Steuereinheit (102); • nach einer nicht erfolgreichen Validierung Vorgeben (206) von angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* und Ausführen (207) jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der angepassten zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) bis eine erfolgreiche Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* vorliegt, wobei nach Vorliegen einer erfolgreichen Validierung der Sicherheitsregel/n SR(ΔA_n*) und/oder der zugeordneten Sicherheitsfunktion/en SF(ΔA_n*) für die Differenzaktivität ΔA_n* Erweitern/Ergänzen (208) die Menge {A_m}_T um die validierte Differenzaktivität ΔA_n*.
Verfahren zum Betrieb eines Roboters (100) mit einer Steuereinheit (102) und einem Mensch-Maschine-Interface (103) zur Ausgabe an und zur Eingabe durch einen Nutzer, wobei • der Roboter (100) zur Ausführung einer Gesamtheit {A_n}_G von Aktivitäten A_n ausgeführt und eingerichtet ist, mit n = 1, 2, ..., N und N ≥ 1, • in der Steuereinheit (102) für alle Aktivitäten A_m einer Teilmenge {A_m}_T der Gesamtheit {A_n}_G: {A_m}_T ⊆ {A_n}_G, jeweils bereits validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und bereits validierte parametrisierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und bereitgestellt sind, mit m = 1, 2, ..., M und M ≥ 1 und M ≤ N, wobei eine validierte Sicherheitsregel vSR(A_m) zumindest eine Bedingung zur Ausführung von einer oder von mehreren zugeordneten validierten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) sowie optional eine Parametrisierung der jeweils zugeordneten Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) angibt, • das Mensch-Maschine-Interface (103) zur Selektion/Eingabe einer Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T ausgeführt und eingerichtet ist; • wobei die Steuereinheit (102) weiterhin dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Roboter (100) nur zur Ausführung von Aktivitäten A_m anzusteuern, für die aktuell validierte Sicherheitsregeln vSR(A_m) und zugeordnete aktuell validierte Sicherheitsfunktionen vSF(A_m) definiert und der Steuereinheit (102) bekannt sind mit folgenden Schritten: • Überprüfen (301) durch die Steuereinheit (102), ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde, • für eine festgestellte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) zur Aktivität A_m Ansteuern (302) des Roboters (100) durch die Steuereinheit (102) zur Ausführung einer Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert; • nach einer nicht erfolgreichen Validierung durch einen Nutzer über das Mensch-Maschine-Interface (103) Vorgeben (303) von angepassten geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordneten angepassten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m, wobei anschließend der Roboter (100) zum Ausführen (304) jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt, • nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) Ergänzen/Ersetzen (305) der bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m).
Verfahren nach Anspruch 8, mit folgenden Schritten: • Überprüfen (209) durch die Steuereinheit (102), ob eine Änderung einer bereits validierten Sicherheitsregel vSR(A_m) zu SR*(A_m) und/oder einer bereits validierten parametrisierten Sicherheitsfunktion vSF(A_m) zu SF*(A_m) für eine Aktivität A_m ∈ {A_m}_T vorgenommen wurde, • für eine festgestellte geänderte Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder für eine geänderte Sicherheitsfunktion SF*(A_m) für die Aktivität A_m Ansteuern des Roboters (100) durch die Steuereinheit (102) zum Ausführen (210) einer Validierung der geänderten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder einer Validierung der zugeordneten geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m, insbesondere automatisiert oder teilautomatisiert; • nach einer nicht erfolgreichen Validierung Vorgeben (211) von angepassten geänderten Sicherheitsregeln SR*(A_m) und/oder zugeordneten angepassten geänderten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m) für die Aktivität A_m , wobei anschließend der Roboter (100) zum Ausführen (212) jeweils einer erneuten Validierung der angepassten Sicherheitsregel SR*(A_m) und/oder der zugeordneten angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m angesteuert wird, bis eine erfolgreiche Validierung der angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m) für die Aktivität A_m vorliegt, und • nach erfolgreicher Validierung der geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder der geänderten/angepassten Sicherheitsfunktionen SF*(A_m), Ergänzen/Ersetzen (213) der bisher für die Aktivität A_m validierten Sicherheitsregel/n vSR(A_m) und/oder zugeordnete/n Sicherheitsfunktion/en vSF(A_m) durch die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsregel/n SR*(A_m) und/oder die validierten geänderten/angepassten Sicherheitsfunktion/en SF*(A_m).