DE202014010032U1 - Coupling with contactless energy and data transmission - Google Patents

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Abstract

Robotergelenk, aufweisend: Ein erstes Gelenkelement; ein zweites Gelenkelement, welches relativ zu dem ersten Gelenkelement um eine Drehachse beweglich angeordnet ist, wobei das Robotergelenk weiterhin zumindest eines der folgenden Elemente aufweist: Eine Kopplung zum Übertragen von Energie mittels Induktion zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement; einen Lichtwellenleiter zum Übertragen von optischen Signalen zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement, wobei der Lichtwellenleiter am Übergang von dem ersten Gelenkelement zu dem zweiten Gelenkelement eine Unterbrechung aufweist.A robotic joint, comprising: a first hinge member; a second hinge member movably disposed about an axis of rotation relative to the first hinge member, the robotic hinge further comprising at least one of: a coupling for transmitting energy by induction between the first and second hinge members; an optical fiber for transmitting optical signals between the first and second hinge members, the optical fiber having an interruption at the transition from the first hinge member to the second hinge member.

Description

1. Technisches Gebiet1. Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotergelenk, und insbesondere ein Robotergelenk zum Übertragen von Energie und Signalen über das Robotergelenk.The present invention relates to a robot joint, and more particularly to a robot joint for transmitting energy and signals via the robot joint.

2. Technischer Hintergrund2. Technical background

Roboter oder Manipulatoren sind automatisch gesteuerte Handhabungsgeräte, die entweder ortsfest oder beweglich eingesetzt werden können. Ein Roboter oder Manipulator kann einzelne Glieder aufweisen, die über Linearführung und/oder Drehgelenke zu einer kinematischen Kette miteinander verbunden sind. Die Glieder, Gelenke und deren Antriebe bilden die Achsen eines Roboters. Dabei verbinden Robotergelenke verschiedene Glieder oder Achsen eines Roboters. So können Robotergelenke beispielsweise zwei Roboterarme miteinander, oder einen Roboterarm mit einem Endeffektor verbinden. Dabei werden typischerweise Energie-, Steuer- und/oder Signalleitungen über die Gelenke hinweg entlang der Roboterachsen verlegt, wodurch die Rotationsbewegungsfreiheit der Gelenke eingeschränkt wird. Durch die Bewegungen der Gelenke sind die Leitungen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Es ist somit notwendig, die Leitungen regelmäßig auszutauschen, um die Funktionalität des Roboters aufrecht zu halten.Robots or manipulators are automatically controlled handling devices that can be used either stationary or mobile. A robot or manipulator may have individual links, which are connected to each other via linear guide and / or rotary joints to form a kinematic chain. The links, joints and their drives form the axes of a robot. Robot joints connect different members or axes of a robot. For example, robot joints can connect two robotic arms to each other, or a robotic arm to an end effector. In this case, energy, control and / or signal lines are typically routed across the joints along the robot axes, which limits the freedom of rotation of the joints. The movements of the joints, the lines are exposed to mechanical stress. It is thus necessary to replace the lines regularly to maintain the functionality of the robot.

Ferner besteht das Bedürfnis, Einheiten bzw. Glieder eines Roboters schnell und unkompliziert auszuwechseln. So kann es beispielsweise von Vorteil sein, einzelne Glieder eines mehrachsigen Gelenkarmroboters auszuwechseln, um den Roboter flexibel für unterschiedliche Applikationen einzusetzen. Um beispielsweise kleine und leichte Werkstücke zu verarbeiten bzw. handzuhaben, ist die Verwendung einer leichten und damit auch schnelleren Achse aus Kohlenstoffasern vorteilhaft gegenüber einer robusten, langsamen Achse. Ein effizientes und schnelles Verfahren zum Wechseln von Gliedern eines Roboters ist nicht bekannt.Furthermore, there is a need to replace units or members of a robot quickly and easily. For example, it may be advantageous to replace individual links of a multi-axis articulated arm robot in order to use the robot flexibly for different applications. For example, to process and handle small and light workpieces, the use of a light and therefore faster carbon fiber shaft is advantageous over a robust, slow axis. An efficient and fast method for changing limbs of a robot is not known.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wartungsfreundliches Robotergelenk bereitzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Manipulator bzw. Roboter bereitzustellen, dessen Antriebsachsen eine verbesserte Bewegungsfreiheit aufweisen. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Robotersystem bereitzustellen, welches ein effizientes und schnelles Wechseln einzelner Glieder bzw. Achsen erlaubt.It is thus an object of the present invention to provide a maintenance-friendly robot joint. It is another object of the present invention to provide a manipulator or robot whose drive axes have improved freedom of movement. A further object of the present invention is to provide a robot system which permits efficient and fast changing of individual links or axes.

Diese und weitere Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.These and other objects are achieved by the subject matter of the independent claims.

3. Inhalt der Erfindung3. Content of the invention

Das erfindungsgemäße Robotergelenk weist ein erstes und ein zweites Gelenkelement auf. Das zweite Gelenkelement ist dabei relativ zu dem ersten Gelenkelement um eine Drehachse beweglich bzw. schwenkbar angeordnet. Zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement befindet sich somit eine Trennfläche, durch welche die Drehachse im rechten Winkel verläuft.The robot joint according to the invention has a first and a second joint element. The second joint element is arranged to be movable or pivotable relative to the first joint element about an axis of rotation. Between the first and second hinge element thus there is a separation surface through which the axis of rotation extends at right angles.

Das erfindungsgemäße Robotergelenk weist weiterhin zumindest eine Kopplung zum Übertragen von Energie mittels Induktion zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement, und/oder einen Lichtwellenleiter zum Übertragen von Signalen, und vorzugsweise von optischen Signalen, zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement auf. Dabei weist der Lichtwellenleiter am Übergang von dem ersten Gelenkelement zu dem zweiten Gelenkelement eine Unterbrechung auf. Vorzugsweise werden Energie und/oder Signale kontaktfrei zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement übertragen.The robot joint according to the invention further has at least one coupling for transmitting energy by means of induction between the first and second joint element, and / or an optical waveguide for transmitting signals, and preferably optical signals, between the first and second joint element. In this case, the optical waveguide at the transition from the first joint element to the second joint element on an interruption. Preferably, energy and / or signals are transmitted without contact between the first and second joint element.

Der Fachmann versteht, dass der Begriff „Energie” verwendet wird, um die Energie zu beschreiben die verwendet bzw. benötigt wird, um elektrische Aktoren anzutreiben. Ferner ist der Begriff „Signal” nicht einschränkend auszulegen und umfasst beispielsweise Steuersignale zum Steuern bzw. Ansteuern einzelner Aktoren, als auch Messsignale, die von Sensoren ausgegeben werden. Der Fachmann versteht dabei, dass die Signalstärke typischerweise geringer ist als die Energiestärke.Those skilled in the art will understand that the term "energy" is used to describe the energy needed to drive electrical actuators. Furthermore, the term "signal" is not restrictive and includes, for example, control signals for controlling or activating individual actuators, as well as measuring signals that are output by sensors. The skilled person understands that the signal strength is typically lower than the energy level.

Die Energieübertragung mittels Induktion erlaubt ein kontaktfreies Übertragen von Energie. Somit werden störanfällige Schleifkontakte überflüssig. Ebenso erlaubt die Verwendung eines unterbrochenen Lichtwellenleiters ein kontaktfreies Übertragen von Signalen, ohne eine aufwendige Verkabelung oder den Einsatz von Funkmodulen zu erfordern. Der Einsatz eines Lichtwellenleiters erlaubt folglich die vorteilhafte Verwendung von optischen Signalen, die sehr hohe Übertragungsraten bieten und keine elektromagnetischen Störeinflüssen ausgesetzt sind. Das erfindungsgemäße Robotergelenk zeichnet sich zudem durch einen geringeren Verschleiß aus.The energy transfer by induction allows a contactless transfer of energy. Thus, failure-prone sliding contacts are superfluous. Likewise, the use of an interrupted optical fiber allows a contactless transmission of signals, without requiring a complicated wiring or the use of wireless modules. The use of an optical waveguide thus allows the advantageous use of optical signals that offer very high transmission rates and are not exposed to electromagnetic interference. The robot joint according to the invention is also characterized by a lower wear.

Die Kupplung zur Energieübertragung umfasst vorzugsweise entsprechende Umwandler und Spulen, um Energie von dem ersten Gelenkelement zum zweiten Gelenkelement mittels Induktion, und vorzugsweise mittels hochfrequenter Induktion, zu übertragen. Vorzugsweise ermöglicht die Kupplung eine lösbare Verbindung zwischen dem ersten Gelenkelement und dem zweiten Gelenkelement.The energy transfer coupling preferably includes respective transducers and coils for transmitting energy from the first hinge element to the second hinge element by induction, and preferably by high frequency induction. Preferably, the coupling allows a releasable connection between the first hinge element and the second hinge element.

Vorzugsweise verläuft der Lichtwellenleiter entlang oder parallel zur Drehachse, und weiter vorzugsweise liegt der Lichtwellenleiter konzentrisch in der Drehachse. Weiterhin vorzugsweise liegt die Unterbrechung des Lichtwellenleiters in der Drehachse, sodass die Lichtwellen bzw. optischen Signale an der Unterbrechung des Lichtwellenleiters parallel zu der Drehachse verlaufen. Dabei liegt die Unterbrechung vorteilhaft am Übergang von dem ersten Gelenkelement zu dem zweiten Gelenkelement, also in der Trennfläche zwischen den Gelenkelementen. Somit können die Gelenkelemente relativ zueinander bewegt werden, ohne in der Bewegung durch den Lichtwellenleiter bzw. durch die Übertragung der Signale eingeschränkt zu sein. Ferner wird durch die Bewegung der Gelenkelemente die Signalübertragung nicht beeinträchtigt bzw. gestört.The optical waveguide preferably runs along or parallel to the axis of rotation, and more preferably, the optical waveguide lies concentrically in the axis of rotation. Further preferably, the interruption of the optical waveguide is in the axis of rotation, so that the light waves or optical signals at the interruption of the optical waveguide are parallel to the axis of rotation. The interruption is advantageous at the transition from the first joint element to the second joint element, ie in the interface between the joint elements. Thus, the hinge elements can be moved relative to each other without being restricted in the movement by the optical waveguide or by the transmission of the signals. Furthermore, the signal transmission is not affected or disturbed by the movement of the joint elements.

Vorzugsweise liegt die Unterbrechung des Lichtwellenleiters in Form eines Spalts vor. Der Spalt hat dabei vorzugsweise eine Breite von weniger als 0,5 mm, und weiter bevorzugt von weniger als 0,1 mm. Somit kann die volle Flexibilität des Gelenks mit minimaler Störung der optischen Signalleitung erreicht werden. Weiter vorzugsweise ist der Spalt mit einem Füllstoff gefüllt ist, wobei der Füllstoff vorzugsweise aus einem Öl und/oder einem Kunststoff besteht. Somit können die optischen Signale den Spalt mit nur geringer Streuung überbrücken. Vorzugsweise weist der Füllstoff dabei einen Brechungsindex auf, der im Wesentlichen dem Brechungsindex des Lichtwellenleiters (Kern oder Mantel des Lichtwellenleiters) entspricht. Mit anderen Worten unterscheiden sich beide Brechungsindizes um weniger als 50% und vorzugsweise um weniger als 10%.Preferably, the interruption of the optical waveguide is in the form of a gap. The gap preferably has a width of less than 0.5 mm, and more preferably less than 0.1 mm. Thus, the full flexibility of the joint can be achieved with minimal disruption of the optical signal line. Further preferably, the gap is filled with a filler, wherein the filler is preferably made of an oil and / or a plastic. Thus, the optical signals can bridge the gap with only little scattering. In this case, the filler preferably has a refractive index which essentially corresponds to the refractive index of the optical waveguide (core or cladding of the optical waveguide). In other words, both refractive indices differ by less than 50%, and preferably by less than 10%.

Somit wird erreicht, dass der Übergang vom Lichtwellenleiter in den Füllstoff und entgegengesetzt möglichst homogen ist und die optischen Signale nur minimal beeinträchtigt werden.Thus it is achieved that the transition from the optical waveguide into the filler and opposite is as homogeneous as possible and the optical signals are only minimally impaired.

Vorzugsweise weist das Robotergelenk ein Zwischenstück an der Unterbrechung des Lichtwellenleiters auf. Das Zwischenstück ist dabei relativ zu dem Lichtwellenleiter beweglich angeordnet, so dass die Gelenkbewegung nicht beeinträchtigt wird. Weiter vorzugsweise ist das Zwischenstück insbesondere geeignet ist den Füllstoff in der Unterbrechung des Lichtwellenleiters, bzw. in dem Spalt zu halten. Das Zwischenstück kann dabei aus dem Füllstoff bestehen, oder aus einem von dem Füllstoff verschiedenen Material bestehen und somit als Halter fungieren. Somit kann vorteilhaft die Funktionalität und Beständigkeit der Signalübertragung über das Gelenk erhöht werden.Preferably, the robot joint has an intermediate piece at the interruption of the optical waveguide. The intermediate piece is arranged to be movable relative to the optical waveguide, so that the joint movement is not impaired. Further preferably, the intermediate piece is particularly suitable to keep the filler in the interruption of the optical waveguide, or in the gap. The intermediate piece may consist of the filler, or consist of a different material from the filler and thus act as a holder. Thus, advantageously, the functionality and durability of signal transmission through the joint can be increased.

Vorzugsweise ist das Robotergelenk frei von Pneumatik, wodurch die Wartungs- und Instandhaltungskosten weiter gesenkt werden. Weiter vorzugsweise ist das erste Gelenkelement trennbar mit dem zweiten Gelenkelement verbunden. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Robotergelenk für den Einsatz in einer kabellosen Wechseleinheit für Endeffektoren und/oder Glieder bzw. Achsen. Dabei werden vorzugsweise glied- bzw. achsspezifische Daten und Informationen, wie beispielsweise Hebel und Winkel, modular in der zu dockenden bzw. zu wechselnden Einheit hinterlegt. Beim Koppeln bzw. beim Wechseln werden diese modularen Eigenschaften erfasst und in dem Gesamtsystem adaptiert.Preferably, the robot joint is free of pneumatics, which further reduces maintenance and repair costs. Further preferably, the first joint element is separably connected to the second joint element. Thus, the robot joint according to the invention is suitable for use in a wireless exchange unit for end effectors and / or members or axes. In this case, limb-specific or axis-specific data and information, such as, for example, levers and angles, are preferably stored in a modular manner in the unit to be docked or changed. When coupling or changing these modular properties are detected and adapted in the overall system.

Vorzugsweise erlaubt das kontaktlose Energieübertragungssystem ein Puffern von Energie, wie beispielsweise von Bremsenergie. Wenn eine Gelenkbewegung gebremst wird, kann die damit verbundene Bremsenergie gepuffert oder zwischengespeichert werden, und später vorteilhaft für den Antrieb des Robotergelenks oder eines anderen Moduls verwendet werden.Preferably, the non-contact energy transfer system allows buffering of energy, such as braking energy. When a joint motion is braked, the associated braking energy can be buffered or cached, and later advantageously used to drive the robot joint or other module.

Generell eignet sich das erfindungsgemäße Robotergelenk zum Einsatz in jedem Roboter oder Manipulator. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Robotergelenk in Leichtbaurobotern eingesetzt, welche sich durch geringen Energieverbrauch auszeichnen.In general, the robot joint according to the invention is suitable for use in any robot or manipulator. Preferably, the robot joint according to the invention is used in lightweight robots, which are characterized by low energy consumption.

Die vorliegende Erfindung umfasst ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Robotergelenks zum Übertragen von Energie und Signalen.The present invention further comprises the use of the inventive robot joint for transmitting energy and signals.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Robotersystem, welches das erfindungsgemäßes Robotergelenk umfasst.The present invention further relates to a robot system comprising the robot joint according to the invention.

4. Ausführungsbeispiel(e)4th embodiment (e)

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt:In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch ein erfindungsgemäßes Robotergelenk, und 1 a schematic representation of a cross section through a robot joint according to the invention, and

2 schematisch die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Robotergelenks gemäß 1 in Form einer Explosionsskizze der Systemteile. 2 schematically the composition of the inventive robot joint according to 1 in the form of an explosion sketch of the system parts.

In 1 ist ein Querschnitt einer schematischen Darstellung eines erfindungsgemäßen Robotergelenks dargestellt. Das dargestellte Robotergelenk umfasst ein Gelenkelement 10, welches mit einem zweiten Gelenkelement 20 verbunden ist. Das erste Gelenkelement 10 weist einen Stator 11 auf, welcher mit einem Rotor 21 des zweiten Gelenkelements 20 interagiert und dabei eine Schwenkung oder Drehung des Gelenks bewirken kann. Ferner weist das dargestellte Robotergelenk ein Getriebe 30 auf. Die beiden Gelenkelemente 10, 20 sind vorteilhaft trennbar miteinander verbunden.In 1 a cross-section of a schematic representation of a robot joint according to the invention is shown. The illustrated robot joint comprises a hinge element 10 , which with a second hinge element 20 connected is. The first joint element 10 has a stator 11 on which with a rotor 21 of the second hinge element 20 interacts and thereby cause a pivoting or rotation of the joint. Furthermore, the illustrated robot joint has a transmission 30 on. The two joint elements 10 . 20 are advantageously separable connected.

Ferner weist das erste Gelenkelement 10 einen Energie-Überträger 12 auf, welcher eingerichtet ist Energie auf einen zweiten Energie-Überträger 22 zu übertragen, welcher im zweiten Gelenkelement 20 angebracht ist. Die kontaktlose Energieübertragung findet dabei vorteilhaft mittels hochfrequenter Induktion statt.Furthermore, the first joint element 10 an energy transmitter 12 on which is established energy to a second energy transmitter 22 to transfer, which in the second joint element 20 is appropriate. The contactless energy transfer takes place advantageously by means of high-frequency induction.

Weiterhin weist das erste Gelenkelement 10 einen ersten Lichtwellenleiter 13 auf, welcher konzentrisch in der Drehachse des Gelenks angeordnet ist. Das zweite Gelenkelement 20 weist ebenso einen Lichtwellenleiter 23 auf, der ebenfalls konzentrisch in der Drehachse des Gelenks angeordnet ist und somit die Verlängerung des ersten Lichtwellenleiters 13 darstellt. Somit befinden sich beide Lichtwellenleiter 13 und 23 auf derselben Achse, unabhängig von der Ausrichtung des Gelenks. Vorzugsweise befindet sich am Übergang von dem ersten Lichtwellenleiter 13 zu dem zweiten Lichtwellenleiter 23 ein Zwischenstück (nicht gezeigt), welches einen störfreien Übergang der optischen Signale vom ersten Lichtwellenleiter 13 zum zweiten Lichtwellenleiter 23 ermöglicht. Die Datenübertragung erfolgt somit mittels bidirektionaler Lichtwellenleiter 13, 23.Furthermore, the first joint element 10 a first optical fiber 13 which is arranged concentrically in the axis of rotation of the joint. The second joint element 20 also has an optical fiber 23 which is also arranged concentrically in the axis of rotation of the joint and thus the extension of the first optical waveguide 13 represents. Thus, both optical fibers are located 13 and 23 on the same axis, regardless of the orientation of the joint. Preferably located at the transition from the first optical waveguide 13 to the second optical fiber 23 an intermediate piece (not shown), which ensures a smooth transition of the optical signals from the first optical waveguide 13 to the second optical fiber 23 allows. The data transmission thus takes place by means of bidirectional optical waveguides 13 . 23 ,

Sowohl das erste Gelenkelement 10 als auch das zweite Gelenkelement 20 weisen jeweils eine Platine 14, 24 auf, welche mit den entsprechenden Energie-Überträgern 12, 22 und Lichtwellenleitern 13, 23 verbunden sind. Ferner ist ebenfalls der Stator 11 mit der Platine 14 des ersten Gelenkelements 10 verbunden. Die Platinen 14, 24 weisen ferner jeweils eine Datenleitung 15, 25 auf, welche entlang des jeweiligen Gelenkelements 10, 20 zur jeweils angrenzenden Achse verläuft. Die Platinen 14, 24 ermöglichen das Einlesen bzw. Ausgeben der Signale. Folglich umfassen die Platinen 14, 24 Ansteuerungselektronik für die Energie- und Datenübertragung als auch für die Roboterachse selber.Both the first joint element 10 as well as the second hinge element 20 each have a board 14 . 24 on which with the appropriate energy transmitters 12 . 22 and optical fibers 13 . 23 are connected. Furthermore, the stator is also 11 with the board 14 of the first joint element 10 connected. The boards 14 . 24 also each have a data line 15 . 25 on, which along the respective joint element 10 . 20 runs to the respective adjacent axis. The boards 14 . 24 enable reading in or outputting the signals. Consequently, the boards include 14 . 24 Control electronics for energy and data transmission as well as for the robot axis itself.

Die 2 zeigt schematisch die einzelnen Elemente des Robotergelenks gemäß 1. Die Interaktion zwischen dem Stator 11 und Rotor 21 ermöglicht eine Bewegung des Gelenks ferner mittels eines Getriebes 30, wobei diese Bewegung elektrisch und ohne Verwendung von Druckluft gesteuert wird. Ferner ermöglichen die Energie-Überträger 12, 22 ein kontaktloses Übertragen von Energie mittels hochfrequenter Induktion. Die Lichtwellenleiter 13, 23 erlauben ein kontaktloses Übertragen von Daten bzw. Signalen über das Robotergelenk.The 2 schematically shows the individual elements of the robot joint according to 1 , The interaction between the stator 11 and rotor 21 allows movement of the joint further by means of a transmission 30 This movement is controlled electrically and without the use of compressed air. Furthermore, the energy transmitters allow 12 . 22 a contactless transfer of energy by means of high-frequency induction. The optical fibers 13 . 23 allow contactless transmission of data or signals via the robot joint.

Wie deutlich zu erkennen, sind Stator 11, Rotor 21, Getriebe 30 und Energie-Überträger 12, 21 konzentrisch um die Rotationsachse des Robotergelenks angeordnet. Somit ist eine schwenkbare Bewegung des Robotergelenks möglich, ohne die Wirkungsweise der einzelnen Komponenten zu beeinträchtigen.As can be clearly seen, are stator 11 , Rotor 21 , Transmission 30 and energy transmitter 12 . 21 arranged concentrically about the axis of rotation of the robot joint. Thus, a pivotable movement of the robot joint is possible without affecting the operation of the individual components.

Vorzugsweise sind in den Platinen 14, 24 glied- bzw. achsspezifische Daten und Informationen hinterlegt. Somit können vorteilhaft unterschiedliche Achsen bzw. Glieder mit dem Robotergelenk gekoppelt und entkoppelt werden. In einem erfindungsgemäßen Verfahren erkennt das Robotersystem eine Störung einer Achse und beginnt einen Abkoppelprozess. Alternativ kann das Robotersystem auch einen entsprechenden Befehl zum Abkoppeln einer Achse aus der Bahnplanung erhalten. In einem folgenden Schritt wird die Elektronik des zu entkoppelnden Gelenks abgeschaltet und eine entsprechende Mechanik geöffnet. Hierfür kann beispielsweise eine Raste geöffnet werden. Anschließend löst sich der Roboter von der gelösten Achse und nähert sich einer zweiten Achse an, die mit dem Roboter verbunden werden soll. Nach Andocken der beiden Gelenkelemente wird die entsprechende Mechanik geschlossen, und die elektronische Verbindung zwischen den Gelenkelementen hergestellt. Von der angekoppelten Achse werden der Robotersteuerung die achsspezifischen Informationen bereitgestellt. Nach einer folgenden automatisch ablaufenden Kalibrierung ist die angekoppelte Achse einsatzbereit.Preferably, in the boards 14 . 24 member- or axis-specific data and information stored. Thus, advantageously, different axes or members can be coupled and decoupled with the robot joint. In a method according to the invention, the robot system recognizes a malfunction of an axis and starts a decoupling process. Alternatively, the robot system may also receive a corresponding command to uncouple an axis from the path planning. In a following step, the electronics of the joint to be decoupled is switched off and a corresponding mechanism is opened. For this example, a catch can be opened. The robot then releases from the released axis and approaches a second axis to be connected to the robot. After docking the two joint elements, the corresponding mechanism is closed, and the electronic connection between the joint elements made. From the coupled axis, the axis-specific information is provided to the robot controller. After a subsequent automatic calibration, the coupled axis is ready for use.

Claims (9)

Robotergelenk, aufweisend: Ein erstes Gelenkelement; ein zweites Gelenkelement, welches relativ zu dem ersten Gelenkelement um eine Drehachse beweglich angeordnet ist, wobei das Robotergelenk weiterhin zumindest eines der folgenden Elemente aufweist: Eine Kopplung zum Übertragen von Energie mittels Induktion zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement; einen Lichtwellenleiter zum Übertragen von optischen Signalen zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement, wobei der Lichtwellenleiter am Übergang von dem ersten Gelenkelement zu dem zweiten Gelenkelement eine Unterbrechung aufweist.Robotic joint, comprising: A first joint element; a second hinge element, which is arranged to be movable relative to the first hinge element about an axis of rotation, wherein the robotic joint further comprises at least one of the following elements: A coupling for transmitting energy by induction between the first and second hinge elements; an optical fiber for transmitting optical signals between the first and second hinge members, the optical fiber having an interruption at the transition from the first hinge member to the second hinge member. Robotergelenk nach Anspruch 1, wobei der Lichtwellenleiter entlang der Drehachse verläuft, und wobei die Unterbrechung des Lichtwellenleiters vorzugsweise in der Drehachse liegt, sodass die optischen Signale an der Unterbrechung des Lichtwellenleiters parallel zu der Drehachse verlaufen.Robot joint according to claim 1, wherein the optical waveguide extends along the axis of rotation, and wherein the interruption of the optical waveguide is preferably in the axis of rotation, so that the optical signals at the interruption of the optical waveguide parallel to the axis of rotation. Robotergelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Unterbrechung des Lichtwellenleiters in Form eines Spalts vorliegt. Robot joint according to one of the preceding claims, wherein the interruption of the optical waveguide is in the form of a gap. Robotergelenk nach Anspruch 3, wobei der Spalt mit einem Füllstoff gefüllt ist, und wobei der Füllstoff vorzugsweise einen Brechungsindex aufweist, der im Wesentlichen gleich dem Brechungsindex des Lichtwellenleiters ist.The robotic joint of claim 3, wherein the gap is filled with a filler, and wherein the filler preferably has a refractive index substantially equal to the refractive index of the optical fiber. Robotergelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Zwischenstück an der Unterbrechung des Lichtwellenleiters, wobei das Zwischenstück relativ zu dem Lichtwellenleiter beweglich angeordnet ist.A robot joint according to any one of the preceding claims, further comprising an adapter at the interruption of the optical fiber, the adapter being movably disposed relative to the optical fiber. Robotergelenk nach Anspruch 3 bis 5, wobei das Zwischenstück insbesondere geeignet ist den Füllstoff in dem Spalt zu halten.Robot joint according to claim 3 to 5, wherein the intermediate piece is particularly suitable to keep the filler in the gap. Robotergelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gelenk frei von Pneumatik ist.Robot joint according to one of the preceding claims, wherein the joint is free of pneumatics. Robotergelenk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Energie und/oder Signale kontaktfrei zwischen dem ersten und zweiten Gelenkelement übertragen werden.Robot joint according to one of the preceding claims, wherein the energy and / or signals are transmitted without contact between the first and second joint member. Verwendung eines Robotergelenks nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Übertragen von Energie und Signalen.Use of a robot joint according to any one of claims 1 to 8 for transmitting energy and signals.
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