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Die Erfindung betrifft ein Robotersystem, mit einem Roboter und einer Steuereinheit zur Steuerung des Roboters, wobei der Roboter eingerichtet ist, um von einem Benutzer wahlweise mit einer ersten Hand oder einer zweiten Hand manuell gesteuert zu werden, wobei die erste Hand die dominante Hand des Benutzers ist und die zweite Hand die nicht-dominante Hand.
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Die
DE102012110190 zeigt eine Robotersteuerung, welche in Abhängigkeit der Händigkeit eines Benutzers eine unterschiedliche Steuerart ausführt. Bei einer Benutzereingabe mit der dominanten Hand wird der Roboter positionsgesteuert, mit der nicht-dominanten Hand geschwindigkeitsgesteuert. Die Robotersteuerung wie in der
DE 102012110190 gezeigt umfasst dazu zwei getrennte Teil-Steuerungen, eine für die dominante Hand, und eine für die nicht-dominante Hand. Die Steuerung trägt damit der unterschiedlichen Positioniergenauigkeit von dominanter und nicht-dominanter Hand des Benutzers Rechnung und unterstützt den Benutzer, den Roboter auf einen Zielpunkt exakt anzufahren.
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Ist der Benutzer drüber hinaus bestrebt, den Roboter ausgehend von einem Startpunkt entlang einer gewünschten Bewegungsbahn den Zielpunkt mehrfach ohne Bahnabweichung anzufahren, bedarf es einer Verbesserung der Wiederholgenauigkeit der Steuerung. Eine hohe Widerholgenauigkeit erfordert nicht nur eine hohe Positioniergenauigkeit im Zielpunkt, sondern auch eine hohe Genauigkeit beim Abfahren der gewünschten Bewegungsbahn, insbesondere wenn der Roboter von der ungeschickteren, nicht-dominanten Hand gesteuert wird.
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Die
DE102013019869 offenbart ein Eingabegerät zur Steuerung eines Roboters.
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Die
EP0391216 offenbart ein Einlern- bzw. Programmierverfahren nach dem „Direct Teaching“-Verfahren. Dabei kann der Roboterarm ohne Zuhilfenahme eines Eingabegeräts von Hand direkt ergriffen und frei im Raum geführt werden. Die dabei vorgegebene Bewegungsbahn kann der Roboter nach Abschluss der Einlernphase selbstständig nachfahren. Das Direct-Teach-Verfahren kann für Einlernprozesse aber auch für allgemeine Steuerprozesse genutzt.
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Es ist die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Robotersystem zu schaffen, das dazu eingerichtet ist, um bei einer manuellen Steuerung die Händigkeit des Benutzers auf eine einfacherer Art zu berücksichtigen wie im Stand der Technik bekannt.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Robotersystem mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Erfindungsgemäß ist das Robotersystem eingerichtet, um zu erkennen, ob der Benutzer zur manuellen Steuerung seine erste oder seine zweite Hand verwendet, und um dem Benutzer die Ausführung von komplexen und präzise auszuführenden Steueraufgaben, insbesondere das Einlernen einer Bewegungsbahn, vorzugsweise nur durch die dominante Hand zu gestatten und andererseits den Benutzer bei der Steuerung mit seiner nicht-dominanten Hand zu assistieren, um beispielsweise eine gewünschte Bewegungsbahn ohne nennenswerte Abweichungen abzufahren.
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Bei dem Robotersystem gemäß der Erfindung erkennt der Roboter bzw. die Robotersteuerung, allgemein das Robotersystem, selbsttätig, wann ein Assistieren des Benutzers notwendig bzw. hilfreich ist und unterlässt es, wenn es für die Steuerung des Roboters nicht erforderlich oder gar unerwünscht ist.
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Die Erfindung sowie weitere Vorteile der Erfindung wird nun im Folgenden näher erläutert mit Bezug zu den Figuren, in denen schematisch und exemplarisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist.
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Es zeigen
- 1 ein Robotersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
- 2 ein Flußdiagramm für ein Steuerungsverfahren, wie es mit dem erfindungsgemäßen Robotersystem ausgeführt werden kann.
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Es werde zunächst 1 betrachtet. Der Roboter 1 umfasst einen Sockel 2, eine erste Gelenkeinheit 3, einen ersten Arm 4, eine zweite Gelenkeinheit 5, einen zweiten Arm 6, eine dritte Gelenkeinheit 7, optional ein Eingabemodul 8 sowie optional einen Greifer 11. Jede der Gelenkeinheiten 3, 5 und 7 umfasst zwei Gelenke, deren Gelenkachsen orthogonal zueinander verlaufen.
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Die Gelenkachsen sind in 1 jeweils mit einer Strich-Punkt-Linie angedeutet. D. h. jedes Gelenk weist zwei Freiheitsgrade auf, so dass der Roboter 1 in Summe in sechs Freiheitsgraden bewegbar ist.
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Die erste Gelenkeinheit 3 ist mit dem Sockel 2 und dem ersten Arm 4 am proximalen Ende drehbar verbunden. Die zweite Gelenkeinheit 5 ist mit dem ersten Arm 4 am distalen Ende und mit dem zweiten Arm 6 am proximalen Ende drehbar verbunden. Die dritte Gelenkeinheit 7 ist mit einem ihrer beiden Gelenke mit dem zweiten Arm 6 am distalen Ende drehbar verbunden. An das andere Gelenk der dritten Gelenkeinheit 7 können ein oder mehrere optionale Geräte drehbar verbunden werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind an die dritte Gelenkeinheit 7 ein Eingabemodul 8 sowie ein daran angekoppelter Greifer 11 drehbar verbunden. Alternativ könnte auch der Greifer 11 (ohne Eingabemodul 8) direkt an die dritte Gelenkeinheit 7 angebunden werden.
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Das Eingabemodul
8 kann unterschiedlichster Ausprägung sein; die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Ausführung beschränkt. Im vorliegenden Beispiel ist das Eingabemodul
8 gemäß
DE 10 2013 019 869 A1 ausgebildet und umfasst ein erstes Eingabegerät
10 in Form eines in sechs Freiheitsgraden beweglichen Bedienelements und ein zweites Eingabegerät
9 in Form eines Drehreglers. Aufbau und Funktionsweise dieses Eingabemoduls
8 sind aus dem zitierten Stand der Technik bekannt und sind durch Bezugnahme in diese Erfindung einbezogen.
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Der Greifer 11 umfasst einen ersten Finger 12.1 und einen zweiten Finger 12.2, die zum Greifen aufeinander zu bewegt und zum Lösen voneinander weg bewegt werden können. Die Betätigung der Finger 12.1 und 12.2 in die eine oder in die andere Richtung kann z. B. durch Drehen des zweiten Eingabegeräts 9 in den beiden möglichen unterschiedlichen Drehrichtungen (im oder gegen den Uhrzeigersinn) erfolgen.
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Der Roboter 1 weist zudem einen robotergebunden Referenzpunkt 13, oft auch Tool Center Point (TCP) genannt, auf, der genutzt werden kann, um den Roboter 1 punktgenau zu steuern und seine Bewegungsbahn zu beschreiben. Der Referenzpunkt 13 ist typischerweise am distalen Ende des Roboters 1 lokalisiert und liegt beispielsweise wie in 1 gezeigt mittig zwischen den beiden Fingern 12.1 und 12.2. Wird das erste Eingabegerät 10 des Eingabemoduls 8 in zumindest einer seiner sechs Freiheitsgrade betätigt, dann werden die Gelenkeinheiten 3, 5 und 7 des Roboters 1 derart verstellt, dass der Referenzpunkt 13 des Roboters 1 der Betätigung am Eingabemodul 8 in analoger Weise folgt. Wird das Eingabegerät 10 beispielsweise nach links betätigt, führt der Roboter 1 eine Armbewegung aus, die seinen Referenzpunkt 13 ebenfalls nach links bewegt.
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Der Roboter 1 umfasst zudem eine Steuereinheit 14, die vorzugsweise im Sockel 2 verbaut ist. Die Steuervorgaben an dem Eingabemodul 8 werden in der Steuereinheit 14 verarbeitet und zur entsprechenden Steuerung des Roboters 1 in Steuersignale umgewandelt.
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Anstelle oder zusätzlich zu dem Eingabemodul 8 kann der Roboter 1 in Anlehnung an das „Direct-Teaching“-Verfahren gesteuert werden. D. h. der Benutzer kann den Roboter 1 z. B. am zweiten Arm 6 oder am Greifer 11 direkt ergreifen und den Roboter 1 dann frei im Raum führen. Die dabei vom Benutzer auf den Roboter 1 aufgebrachten Kräfte können über optionale, in den Gelenkeinheiten 3, 5 und 7 verbaute Kraftsensoren (nicht gezeigt) erfasst und von der Steuereinheit 14 in entsprechende Steuersignale umgewandelt werden.
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Zur Steuerung des Roboters 1 sowohl über das Eingabemodul 8 als auch mittels des Direct-Teaching-Verfahrens kann der Benutzer seine rechte oder seine linke Hand nutzen. Erfahrungsgemäß wird der Benutzer seine dominante Hand nutzen, da er im Umgang mit dieser Hand geschickter und präziser ist, als mit der nicht-dominanten Hand. Demnach bevorzugt ein Rechtshänder seine dominante rechte Hand, um den Roboter 1 zu steuern, ein Linkshänder hingegen seine dominante linke Hand.
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Der Kerngedanke der Erfindung ist nun, dass der Roboter 1 erkennt, ob der Benutzer zur Steuerung des Roboters 1 seine dominante oder seine nicht-dominante Hand verwendet, um einerseits dem Benutzer die Ausführung von komplexen und präzise auszuführenden Steueraufgaben, insbesondere das Einlernen einer Bewegungsbahn, vorzugsweise nur durch die dominante Hand zu gestatten und andererseits den Benutzer bei der Steuerung mit seiner nicht-dominanten Hand zu assistieren, um beispielsweise eine gewünschte Bewegungsbahn ohne nennenswerte Abweichungen abzufahren. D. h. der Roboter erkennt selbsttätig, wann ein Assistieren des Benutzers notwendig bzw. hilfreich ist und unterlässt es, wenn es für die Steuerung des Roboters nicht erforderlich oder gar unerwünscht ist.
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Der Kerngedanke ist in der Steuereinheit 14 als Steuer- bzw. Regelverfahren implementiert. Dieses wird nun mit Bezug zu 2 erläutert.
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Das Verfahren startet mit Schritt S1, um zuerst die Händigkeit des Benutzers zu bestimmen, also ob der Benutzer Links- oder Rechtshänder ist. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 14 auf Informationen eines Detektors 15, der z. B. eine Kamera umfasst, zurückgreifen, der die beiden Hände des Benutzers als erste und zweite Hand voneinander unterscheiden kann. Vorzugsweise wird als erste Hand die dominante Hand und als zweite Hand die nicht-dominante Hand bestimmt.
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Der Detektor
15 kann analog zu
DE102012110190 eingerichtet sein und über spezielle Erfassungsmittel zur Erkennung von dominanter und nicht-dominanter Hand verfügen.
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Sofern der Detektor 15 nicht speziell dazu eingerichtet ist, dominante und nicht-dominante Hand voneinander zu unterscheiden, trifft die Steuereinheit 14 eine Annahme über die Händigkeit des Benutzers und definiert diejenige Hand des Benutzers, die zuerst den Roboter 1 ergreift als dominante Hand und die andere als nicht-dominante Hand. In diesem Fall kann der Detektor als einfache Kamera 15 realisiert sein, die ihre Bild-Informationen, welche Hand gerade den Roboter 1 ergreift, an die Steuereinheit 14 liefert.
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Optional kann die Steuereinheit 14 die Präzision zuvor getätigter Benutzereingaben auswerten und anhand dieser Informationen die Händigkeit des Benutzers bestimmen. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass der Benutzer bei einer Benutzereingabe mit seiner dominanten Hand weniger zittert oder weniger Korrekturbewegungen ausführt als mit seiner nicht-dominanten Hand. Somit kann die Steuereinheit 14 diejenige Hand, bei der der Benutzer einen „Zittergrenzwert“ überschritten hat oder bei der der Benutzer mehr gezittert oder häufiger nachkorrigiert hat als bei der Bedienung durch die andere Hand, als nicht-dominante Hand definieren.
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In Schritt S2 wird festgestellt, wenn der Benutzer den Roboter 1 betätigt. Verfügt der Roboter 1 über ein Eingabemodul 8, kann die Betätigung direkt über die Betätigung des Eingabemoduls 8 festgestellt werden. Wird der Roboter 1 alternativ oder optional über ein Direct-Teaching-Verfahren betätigt, kann die Betätigung durch die Krafteinwirkung des Benutzers auf den Roboter 1 mittels der optionalen Kraftsensoren (nicht gezeigt) festgestellt werden.
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In Schritt S3 wird bestimmt, mit welcher Hand der Benutzer eine Betätigung des Roboters 1 vornimmt. Die Steuereinheit 14 erhält vom Detektor 15 die Information, ob der Benutzer seine erste oder seine zweite Hand nutzt. Benutzt der Benutzer seine erste Hand, fährt das Verfahren mit Schritt S4 fort, benutzt er hingegen seine zweite Hand, fährt das Verfahren mit Schritt S13 fort.
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Mit Schritt S4 wird eine Aufzeichnung gestartet, um die nachfolgende, durch die Betätigung des Benutzers ausgelöste Steuerung des Roboters 1 in der Steuereinheit 14 zu speichern. Der Roboter 1 kann auf diese Weise eingelernt werden. Da Schritt S4 eine Betätigung mit der ersten Hand voraussetzt, stellt die Steuereinheit 14 sicher, dass der Vorgang des Aufzeichnens bzw. der Einlernvorgang vorzugsweise durch die dominante Hand vorgenommen wird.
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Schritt S5 ist optional und bietet die Möglichkeit, bei einem Roboter 1, der über ein Eingabemodul 8 mit zwei unterschiedlichen Eingabegeräten 9 und 10 verfügt (siehe 1), zu unterscheiden, welches der beiden Eingabegeräte 9, 10 der Benutzer betätigt.
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Weist der Roboter 1 ein Eingabemodul 8 mit nur einem Eingabegerät auf, kann die Unterscheidung gemäß Schritt S5 entfallen. Das Verfahren fährt dann mit Schritt S6 fort.
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Im Falle eines Roboters 1, der mittels des Direct-Teaching-Verfahrens steuerbar ist, kann in einer Weiterbildung der Erfindung der Roboter 1 selbst als Eingabemodul 8 oder als ein Eingabegerät 9 bzw. 10 angenommen werden. Somit kann die Steuereinheit 14 in Schritt S5 z. B. eine Betätigung mittels des Direct-Teaching-Verfahrens als Betätigung am ersten Eingabegerät interpretieren. Verfügt der Roboter 1 zudem über ein körperliches Eingabegerät, kann deren Betätigung als Betätigung am zweiten Eingabegerät interpretiert werden, um zwischen Direct-Teaching und einer Betätigung am zusätzlichen Eingabegerät unterscheiden zu können.
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Mit den Schritten S6 und S7 werden die jeweiligen Betätigungen am ersten bzw. zweiten Eingabegerät 9, 10 erfasst. Die Steuereinheit 14 setzt die Benutzereingaben in entsprechende Steuersignale um und veranlasst eine entsprechende Reaktion des Roboters 1.
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Mit Schritt S8 wird überprüft, ob der Benutzer die Aufzeichnung beenden möchte. Beispielsweise kann die Steuereinheit 14 eine über eine bestimmte Zeitdauer anhaltende Inaktivität des Benutzers als Abbruchkriterium werten. Alternativ kann ein vom Benutzer gewollter Abbruch der Aufzeichnung vom Benutzer auch direkt der Steuereinheit 14 angezeigt werden, z. B. durch Betätigen einer Stop-Taste (nicht gezeigt).
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Wird die Aufzeichnung fortgesetzt, dann stellt die Steuereinheit 14 in Schritt S9 analog zu Schritt S2 eine Betätigung an einem der beiden Eingabegeräte 9 und 10 fest.
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In Schritt S10 wird überprüft, ob der Benutzer seine Hand gewechselt hat, also ob er das Eingabegerät anstelle der ersten nun mit der zweiten Hand betätigt. Hierzu kann die Steuereinheit 14 die Informationen des Detektors 15 entsprechend auswerten.
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Konnte kein Handwechsel ermittelt werden, dann geht die Steuereinheit 14 davon aus, dass der Benutzer das Eingabegerät weiterhin mit der ersten Hand, die zuvor vorzugsweise als dominante Hand bestimmt wurde, betätigt. Die Aufzeichnung bleibt weiterhin aktiv und das Verfahren setzt bei Schritt S5 wieder ein.
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Wurde in Schritt S8 ein Abbruch der Aufzeichnung erkannt oder in Schritt S10 ein Handwechsel detektiert, dann wird in Schritt S11 die Aufzeichnung in der Steuereinheit 14 gespeichert und die Aufzeichnung beendet.
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Gemäß den bisherigen Erläuterungen zum Verfahren und der Funktionsweise des Roboters 1 kann beispielsweise folgender Arbeitsprozess dem Roboter 1 eingelernt werden:
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Es wird angenommen, der Referenzpunkt 13 des Roboters 1 befindet sich an einem Startpunkt P0 (vgl. 1) und die Händigkeit des Benutzers wurde bereits bestimmt (S1). Der Benutzer betätigt mit seiner ersten, vorzugsweise dominanten Hand das erste Eingabegerät 10 (S2, S3, S4, S5) und steuert den Referenzpunkt 13 des Roboters 1 in senkrechter Richtung entlang der Bahn 21 zu einem Bahnpunkt P1 (S6). Bei Bahnpunkt P1 liegt ein Objekt 20, dessen Position mit dem Bezugszeichen 20.1 gekennzeichnet ist.
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Der Benutzer möchte nun mit dem Roboter 1 das an Position 20.1 befindliche Objekt 20 ergreifen. Hierzu lässt er das erste Eingabegerät 10 los und ergreift das zweite Eingabegerät 9 abermals mit seiner ersten Hand (S9, S10). Der Wechsel des betätigten Eingabegeräts von 10 auf 9 wird von dem Detektor 15 bzw. von der Steuerung 14 erkannt (S5). Als Reaktion auf die Betätigung des zweiten Eingabegeräts 9 schließen die beiden Finger 12.1 und 12.2 und ergreifen das Objekt 20 an der Position 20.1 (S7).
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Nachdem das Objekt 20 von dem Greifer 11 des Roboters 1 ergriffen wurde, beabsichtigt der Benutzer, das Objekt 20 von der Position 20.1 auf eine neue Position 20.2 zu versetzen. Hierzu wechselt der Benutzer wiederum das Eingabegerät, ohne jedoch einen Handwechsel vorzunehmen, und betätigt das erste Eingabegerät 10 (S9, S10). Die Betätigung am ersten Eingabegerät 10 wird von der Steuerung 14 (S5) erkannt.
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Entsprechend der Betätigung am ersten Eingabegerät 10 wird der Referenzpunkt 13 des Roboters 1 entlang einer Bahn 22 vom Bahnpunkt P1 zum Bahnpunkt P2 bewegt (S6). Dadurch hebt der Roboter 1 das Objekt 20 an der Position 20.1 an und setzt es an der Position 20.2 ab.
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Um das Objekt 20 wieder freizugeben, nimmt der Benutzer nochmals einen Wechsel des Eingabegeräts vor und ergreift ohne einen Handwechsel vorzunehmen mit seiner ersten Hand das zweite Eingabegerät 9 (S9, S10, S5). Als Reaktion auf die Betätigung des zweiten Eingabegeräts 9 fahren die beiden Finger 12.1 und 12.2 des Greifers 11 auseinander und geben das Objekt 20 an der Position 20.2 frei (S7).
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Der Benutzer möchte nun den Einlernvorgang abbrechen und lässt keine weiteren Betätigungen folgen. Dieser Umstand wird von der Steuereinheit 14 als Abbruchkriterium erkannt (S8).
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Die bisher erfolgte Aufzeichnung wird daraufhin in der Steuereinheit 14 gespeichert (S11), d. h. die Bewegung des Referenzpunktes 13 des Roboters 1 entlang der Bahnen 21 und 22 sowie die Schließ- und Lösebewegungen des Greifers 11 an den Bahnpunkten P1 bzw. P2.
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Im Anschluss an Schritt S11 wird in Schritt S12 der Roboter 1 von dem Bahnpunkt P2 zurück zu seinem Startpunkt P0 bewegt. Dabei kann sich der Referenzpunkt 13 des Roboters 1 vorzugsweise auf direktem Weg entlang der Bahn 23 bewegen.
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Daraufhin setzt das Verfahren wieder bei Schritt S2 ein. Setzt der Benutzer seine Betätigungen fort, wird in Schritt S3 zunächst wieder überprüft, mit welcher Hand der Benutzer den Roboter 1 betätigt. Benutzt er die erste, vorzugsweise dominante Hand, wiederholt sich der Einlernvorgang wie zuvor beschrieben.
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Hat der Benutzer jedoch seine Hand gewechselt und benutzt er nun seine zweite, vorzugsweise nicht-dominante Hand, dann setzt das Verfahren mit Schritt S13 fort. Analog zu Schritt S5 wird dann ermittelt, welches der beiden Eingabegeräte 9 und 10 der Benutzer betätigt. Die zur Ermittlung benötigten Informationen können wiederum von dem Detektor 15 bereitgestellt werden.
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Schritt S13 ist optional und bietet die Möglichkeit, bei einem Roboter 1, der über ein Eingabemodul 8 mit zwei unterschiedlichen Eingabegeräten 9 und 10 verfügt (siehe 1), zu unterscheiden, welches der beiden Eingabegeräte 9, 10 der Benutzer betätigt.
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Weist der Roboter 1 ein Eingabemodul 8 mit nur einem Eingabegerät auf, kann die Unterscheidung gemäß Schritt S13 entfallen. Das Verfahren fährt dann mit Schritt S14 fort.
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Im Falle eines Roboters 1, der mittels des Direct-Teaching-Verfahrens steuerbar ist, kann in einer Weiterbildung der Erfindung der Roboter 1 selbst als Eingabemodul 8 oder als ein Eingabegerät 9 bzw. 10 angenommen werden. Somit kann die Steuereinheit 14 in Schritt S13 z. B. eine Betätigung mittels des Direct-Teaching-Verfahrens als Betätigung am ersten Eingabegerät interpretieren. Verfügt der Roboter 1 zudem über ein körperliches Eingabegerät, kann deren Betätigung als Betätigung am zweiten Eingabegerät interpretiert werden, um zwischen Direct-Teaching und einer Betätigung am zusätzlichen Eingabegerät unterscheiden zu können.
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Wird das erste Eingabegerät 10 betätigt, dann führt der Roboter 1 in Schritt S14 die in der Steuereinheit 14 abgespeicherte Aufzeichnung aus. Gemäß dem zuvor beispielhaft beschriebenen Arbeitsprozess bewegt der Roboter 1 seinen Referenzpunkt 13 ausgehend vom Startpunkt P0 entlang der aufgezeichneten Bahn 21 zum Bahnpunkt P1. An Stelle des Bahnpunkts P1 schließt der Roboter 1 seinen Greifer 11 und fährt die Finger 12.1 und 12.2 aufeinander zu. Anschließend bewegt sich der Roboter 1 mit seinem Referenzpunkt 13 entlang der aufgezeichneten Bahn 22 zum Bahnpunkt P2. Am Bahnpunkt P2 wird der Greifer 11 wieder gelöst und die Finger 12.1 und 12.2 bewegen sich auseinander.
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Aufgrund der Berücksichtigung der Händigkeit des Benutzers, kann der Roboter 1 bzw. die Steuereinheit 14 somit erfindungsgemäß erkennen, wann es sinnvoll erscheint, den Benutzer bei der Steuerung des Roboters 1 gezielt zu assistieren bzw. wann ein Assistieren nicht notwendig bzw. unerwünscht ist.
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Einen Einlernvorgang beispielsweise, der eine hohe Geschicklichkeit und Präzision vom Benutzer abverlangt, kann der Roboter 1 bzw. die Steuereinheit 14 explizit für die dominante Hand freigeben. Somit verhindert der Roboter 1, dass Aufgaben, die eine hohe Präzision bei der Steuerung des Roboters 1 erfordern, von der ungeschickteren, nicht-dominanten Hand des Benutzers ausgeübt werden. Da sicher erkannt wird, dass der Benutzer seine geschicktere, dominante Hand zum Steuern des Roboters 1 verwendet, kann ein Assistieren des Benutzers durch den Roboter 1 folglich unterbleiben.
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Das Ausführen des zuvor gespeicherten Arbeitsprozesses hingegen kann der Roboter 1 bzw. die Steuereinheit 14 explizit für die nicht-dominante Hand freigeben, da der Roboter 1 den Benutzer bei der Ausführung der gespeicherten Aufzeichnung aktiv assistieren kann. D. h. der Referenzpunkt 13 fährt die gespeicherten Bahnen 21 und 22 unabhängig von der Geschicklichkeit und der Präzision der nicht-dominanten Hand ohne Bahnabweichung ab und führt an den gespeicherten Bahnpunkten P1 und P2 die gespeicherten Fingerbewegungen des Greifers 11 aus.
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Während der Ausführung der gespeicherten Aufzeichnung überprüft die Steuereinheit 14 mit Schritt S16, ob ein Abbruchkriterium zum Abbrechen der Ausführung erfüllt ist. Ein Abbruchkriterium ist beispielsweise erfüllt, wenn die Steuereinheit 14 eine über eine bestimmte Zeitdauer anhaltende Inaktivität des Benutzers erkennt. Alternativ kann ein vom Benutzer gewollter Abbruch der Ausführung der gespeicherten Aufzeichnung vom Benutzer direkt der Steuereinheit 14 angezeigt werden, z. B. durch Betätigen einer Stopp-Taste (nicht gezeigt).
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Wird in Schritt S17 ein Fortsetzen der Betätigung des Eingabegeräts erkannt, überprüft der Detektor 15 bzw. die Steuereinheit 14 in Schritt S18, ob der Benutzer einen Handwechsel vorgenommen hat und den Roboter 1 nun anstelle der zweiten Hand nun mit der ersten Hand betätigt.
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Hat der Benutzer keinen Handwechsel vorgenommen, dann setzt das Verfahren bei Schritt S13 ein. Daraufhin wird abermals geprüft, welches Eingabegerät betätigt wird. Wird weiterhin das erste Eingabegerät 10 betätigt, wiederholen sich die Verfahrensschritte, wie zuvor erläutert.
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Hat der Benutzer jedoch das Eingabegerät gewechselt und betätigt er nun das zweite Eingabegerät 9, dann kann mit Schritt S15 eine beliebige Funktion ausgeführt werden. Diese Funktion kann schon vor der Aufzeichnung (vgl. S4 bis S8) in der Steuereinheit 14 gespeichert worden sein und kann auch von der Aufzeichnung völlig unabhängig sein. Beispielsweise könnte bei Betätigung des zweiten Eingabegeräts 9 die Geschwindigkeit des Roboters 1 verändert werden, um die Bahnen 21 und 22 schneller oder langsamer abzufahren.
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Im darauffolgenden Schritt S16 wird wieder geprüft, ob ein Abbruchkriterium vorliegt. Wenn nein, fährt das Verfahren wie bereits oben erläutert fort.
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Wurde in Schritt S16 ein Abbruchkriterium erkannt oder wurde in Schritt S18 ein Handwechsel erkannt, dann folgt Schritt S12 und der Roboter 1 setzt seinen Referenzpunkt 13 zum Startpunkt P0 zurück. Anschließend setzt das Verfahren wieder bei Schritt S2 ein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Roboter
- 2
- Sockel
- 3
- Erste Gelenkeinheit
- 4
- Erster Arm
- 5
- Zweite Gelenkeinheit
- 6
- Zweiter Arm
- 7
- Dritte Gelenkeinheit
- 8
- Eingabemodul
- 9
- Zweites Eingabegerät
- 10
- Erstes Eingabegerät
- 11
- Greifer
- 12.1
- Erster Finger
- 12.2
- Zweiter Finger
- 13
- Referenzpunkt
- 14
- Steuereinheit
- 15
- Detektor
- 20
- Objekt
- 20.1
- Position
- 20.2
- Position
- 21
- Bahn
- 22
- Bahn
- 23
- Bahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012110190 [0002, 0025]
- DE 102013019869 [0004]
- EP 0391216 [0005]
- DE 102013019869 A1 [0016]
