DE202020000371U1

DE202020000371U1 - Linear coupling element

Info

Publication number: DE202020000371U1
Application number: DE202020000371.9U
Authority: DE
Original assignee: Fsk Ind & Co KG GmbH; Fsk Industries & Co KG GmbH
Current assignee: Fsk Ind & Co KG GmbH; Fsk Industries & Co KG GmbH
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2030-01-30

Abstract

Lineares Kupplungselement zur Aufnahme in einer Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters, insbesondere eines Industrieroboters mit einem aus mehr als einem Gliedelement zusammengesetzten Manipulatorarm, mit einem Auflagebereich und wenigstens zwei Konnektorbereichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagebereich zwischen den Konnektorbereichen angeordnet ist und eine Formvariation zur Anpassung an eine menschliche Hand aufweist, welche eine vorbestimmte Griffposition der Hand einer Bedienperson zwischen den Konnektorbereichen unterstützt, wobei die Hand um die Achse A des Manipulatorarmes im Auflagebereich angeordnet ist.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot, in particular an industrial robot with a manipulator arm composed of more than one link element, with a support area and at least two connector areas, characterized in that the support area is arranged between the connector areas and a shape variation for adaptation has a human hand which supports a predetermined grip position of the hand of an operator between the connector areas, the hand being arranged about the axis A of the manipulator arm in the support area.

Description

Die Erfindung betrifft ein lineares Kupplungselement zur Aufnahme in einer Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters sowie eine entsprechende Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters.The invention relates to a linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot and a corresponding link arrangement of a manipulator arm of a robot.

Solche Kupplungselemente sind an zugehörigen Robotern unter anderem vorgesehen, um das manuell geführte Verstellen der Pose eines Manipulatorarms an einem Roboter, wie beispielsweise eines Industrieroboters zu ermöglichen. Dabei weist der Roboter eine Robotersteuerung auf, welche dazu ausgebildet beziehungsweise eingerichtet ist, um die in der Gliederanordnung befindlichen Gliedelemente dementsprechend mit gegebenen Einstellungsvorgaben einer CPU aneinander anzupassen.Coupling elements of this type are provided on associated robots, among other things, in order to enable the manual adjustment of the pose of a manipulator arm on a robot, such as an industrial robot. The robot has a robot controller which is designed or set up to adapt the link elements in the link arrangement accordingly to one another with given setting specifications of a CPU.

Aus der EP 2 851 162 A2 ist ein Manipulatorarm mit zugehörigen Robotersteuerungen, insbesondere Industrieroboter bekannt. Industrieroboter mit derartigen Manipulatorarmen sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung beziehungsweise Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf der Werkzeuge programmierbar sind. Industrieroboter weisen üblicherweise wenigstens einen Manipulatorarm mit mehreren über Gelenke verbundene Gliedelemente auf. Dabei sind die Gliedelemente einzeln beziehungsweise in Gruppen über programmierbare Robotersteuerungen (Steuervorrichtungen) ansteuerbar. Die während des Betriebs ausgeführten Bewegungsabläufe des Manipulatorarms werden automatisch gesteuert bzw. geregelt.From the EP 2 851 162 A2 a manipulator arm with associated robot controls, in particular industrial robots, is known. Industrial robots with such manipulator arms are work machines that can be equipped with tools for automatic handling or processing of objects and that can be programmed in several movement axes, for example with regard to orientation, position and work flow of the tools. Industrial robots usually have at least one manipulator arm with several link elements connected via joints. The link elements can be controlled individually or in groups via programmable robot controls (control devices). The movements of the manipulator arm performed during operation are automatically controlled or regulated.

Die Gliedelemente werden über Antriebe bewegt, insbesondere elektrische Antriebe, die von der Robotersteuerung angesteuert werden. Bezüglich der Bewegungsachsen des Industrieroboters, welche die Bewegungsfreiheitsgrade der Gelenke repräsentieren, können solche Industrieroboter beispielsweise ein Werkzeug, wie ein Schweißgerät umfassen. Der Manipulatorarm weist dazu an dessen Ende - als letztes Gliedelement - einen Schweißbrenner auf, welcher eine Schweißspitze führt, über welche der Schweißvorgang an den zu bearbeitenden Bauteilen vorgenommen wird. Der Schweißbrenner kann mittels eines anderen Gelenks schwenkbar gelagert sein. An den Verbindungen kann dabei ein Ausleger mittels eines weiteren Gelenks schwenkbar gelagert sein. Der Ausleger trägt dabei ein Führungselement, wobei insoweit der Armausleger und/oder das Führungselement mehrere weitere Gelenke aufweisen können.The link elements are moved via drives, in particular electrical drives which are controlled by the robot controller. With regard to the axes of movement of the industrial robot, which represent the degrees of freedom of movement of the joints, such industrial robots can comprise, for example, a tool, such as a welding device. To this end, the manipulator arm has - as the last link element - a welding torch which guides a welding tip via which the welding process is carried out on the components to be machined. The welding torch can be pivoted by means of another joint. A boom can be pivotably mounted on the connections by means of a further joint. The cantilever carries a guide element, wherein the arm cantilever and / or the guide element can have several further joints.

Ein mehrere über Gelenke verbundene Gliedelemente aufweisender Manipulatorarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedelementen und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der Manipulatorarm als ein mehrachsiger Knickarmroboter ausgebildet sein.A manipulator arm having a plurality of link elements connected via joints can be configured as an articulated arm robot with a plurality of link elements and joints arranged in series, in particular the manipulator arm can be designed as a multi-axis articulated arm robot.

Derartige Gliederanordnungen mit zugehörigen Robotersteuerungen, eines Industrieroboters, können aber insbesondere auch in sogenannter Leichtbauweise ausgeführt sein, die sich zunächst von üblichen Industrierobotern dadurch unterscheiden, dass sie eine für die Mensch-Maschine-Interaktion günstige Baugröße aufweisen und dabei eine zu ihrem Eigengewicht relativ hohe Tragfähigkeit aufweisen. Daneben können Leichtbauroboter insbesondere kraftgeregelt statt positionsgeregelt betrieben werden, was beispielsweise ein manuelles Verstellen der Pose des Manipulatorarmes vereinfacht. Außerdem kann dadurch eine sichere Mensch-Maschine-Interaktion erreicht werden, da beispielsweise unbeabsichtigte Kollisionen des Manipulatorarmes mit Personen entweder verhindert oder zumindest derart abgeschwächt werden können, dass den Personen kein Schaden entsteht.Link assemblies of this type with associated robot controls, an industrial robot, can in particular also be designed in a so-called lightweight construction, which initially differ from conventional industrial robots in that they have a size that is favorable for human-machine interaction and, at the same time, have a load capacity that is relatively high in relation to their own weight exhibit. In addition, lightweight robots can be operated in particular force-controlled instead of position-controlled, which for example simplifies manual adjustment of the pose of the manipulator arm. In addition, a safe human-machine interaction can be achieved because, for example, unintentional collisions of the manipulator arm with people can either be prevented or at least weakened in such a way that no harm is done to the people.

Ein solcher Manipulatorarm bzw. ein solcher Leichtbauroboter kann mehr als sechs Freiheitsgrade aufweisen, so dass insoweit ein überbestimmtes System geschaffen wird, wodurch derselbe Punkt im Raum in gleicher Orientierung in mehreren verschiedenen Posen des Manipulatorarms erreicht werden kann. Der Leichtbauroboter kann auf externe Krafteinwirkungen in geeigneten Weisen reagieren. Zur Kraftmessung können Kraftsensoren verwendet werden, die in allen drei Raumrichtungen Kräfte und Drehmomente messen können. Alternativ oder ergänzend können die externen Kräfte auch sensorlos, beispielsweise anhand der gemessenen Motorströme der Antriebe an den Gelenken des Leichtbauroboters abgeschätzt werden. Als Regelungskonzepte kann beispielsweise eine indirekte Kraftregelung durch Modellierung des Leichtbauroboters als mechanischer Widerstand (Impedanz) oder eine direkte Kraftregelung verwendet werden.Such a manipulator arm or such a lightweight robot can have more than six degrees of freedom, so that an overdetermined system is created, whereby the same point in space can be reached in the same orientation in several different poses of the manipulator arm. The lightweight robot can react to external forces in suitable ways. Force sensors can be used for force measurement, which can measure forces and torques in all three spatial directions. As an alternative or in addition, the external forces can also be estimated without sensors, for example on the basis of the measured motor currents of the drives at the joints of the lightweight robot. For example, indirect force control by modeling the lightweight robot as mechanical resistance (impedance) or direct force control can be used as control concepts.

Bei derartigen für die Mensch-Maschine-Interaktion vorgesehenen Industrierobotern wird der Manipulatorarm vorzugsweise nachgiebig ausgestaltet, d. h. durch die zu einer Befehlseingabe vom Bediener manuell auf ihn ausgeübte Kräfte in erkennbarer Weise bewegbar. Dies kann durch eine reine Proportional-Positionsregelung mit entsprechend geringen Proportionalitätskonstanten realisiert werden. Gleichermaßen kann ein solch nachgiebiger Manipulator auch kraftgeregelt sein, sich dabei insbesondere aber auch in einer steifen Positionsregelung befinden. Hierzu können beispielsweise in seiner Steuerung anhand eines mathematischen Ersatzmodells die Kräfte errechnet werden, die in seiner aktuellen Stellung Gewichts- und Reibungskräfte gerade kompensieren. Werden diese Kräfte den Kraftregelungen der Motoren des Manipulators als Sollgrößen aufgeschaltet, kann der Manipulator bereits durch relativ geringe Kräfte aus seiner aktuellen Stellung bewegt werden.In the case of industrial robots of this type intended for human-machine interaction, the manipulator arm is preferably designed to be flexible, that is to say can be moved in a recognizable manner by the forces manually exerted on it by the operator to enter a command. This can be achieved by a purely proportional position control with correspondingly low proportionality constants. Likewise, such a flexible manipulator can also be force-controlled, but in particular can also be in a rigid position control. For this purpose, for example, the controller can use a mathematical substitute model to calculate the forces which, in its current position, are the weight and friction forces compensate. If these forces are applied to the force controls of the motors of the manipulator as nominal values, the manipulator can be moved from its current position by relatively small forces.

Eine weitere Möglichkeit, einen Manipulator nachgiebig, d. h. durch die zur Befehlseingabe auf ihn ausgeübten Kräfte bewegbar zu machen, besteht darin, die auf ihn ausgeübten Kräfte zu erfassen und auf diese mit einer entsprechenden Bewegung in Richtung dieser Kräfte und, vorzugsweise, mit einer der Größe der Kräfte entsprechenden Bewegungsgeschwindigkeit zu reagieren. Bei einem solchen nachgiebigen Manipulator führen also die auf ihn zur Befehlseingabe ausgeübten Kräfte zu einer messbaren, vorzugsweise auch vom Bediener erkennbaren Bewegung des Manipulators genau in diejenige Richtung, die durch das manuelle Führen durch eine Bedienperson des Manipulators vorgegeben wird.Another way to be compliant with a manipulator, i.e. H. to make it movable by means of the forces exerted on him for entering the command consists in detecting the forces exerted on him and reacting to them with a corresponding movement in the direction of these forces and, preferably, with a movement speed corresponding to the magnitude of the forces. In the case of such a flexible manipulator, the forces exerted on it to enter the command result in a measurable movement of the manipulator, preferably also recognizable by the operator, in exactly the direction which is specified by manual manipulation by an operator of the manipulator.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein lineares Kupplungselement zur Aufnahme in einer Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters sowie eine entsprechende Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters vorzuschlagen, bei dem das manuelle Führen durch eine Bedienperson vereinfacht ist und gegenüber dem Stand der Technik präziser ausführbar ist, um damit das manuelle Führen und Verstellen der Pose eines Manipulatorarms eines Industrieroboters zu verbessern, insbesondere die Handhabung und/oder Programmierung des Industrieroboters durch eine Bedienperson zu vereinfachen.The object of the invention is to propose a linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot and a corresponding link arrangement of a manipulator arm of a robot, in which manual guiding by an operator is simplified and can be carried out more precisely than in the prior art, in order to be able to do so to improve the manual guidance and adjustment of the pose of a manipulator arm of an industrial robot, in particular to simplify the handling and / or programming of the industrial robot by an operator.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein lineares Kupplungselement gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10.The object of the invention is achieved by a linear coupling element according to one or more of claims 1 to 10.

Erfindungsgemäß weist das Kupplungselement einen Auflagebereich und wenigstens zwei Konnektorbereiche auf, wobei der Auflagebereich zwischen den Konnektorbereichen angeordnet ist und eine Formvariation zur Anpassung an eine menschliche Hand aufweist, welche eine vorbestimmte Griffposition der Hand einer Bedienperson zwischen den Konnektorbereichen unterstützt, wobei die Hand um die Achse des Manipulatorarmes im Auflagebereich des Kupplungselementes angeordnet ist. Somit liegt die Achse des Manipulatorarmes bei der Verstellung am Kupplungselement in vorteilhafter Weise innerhalb des Griffes der Hand. Hierdurch kann eine Bedienperson ein Verstellen des Manipulatorarmes einfach vornehmen und es ist möglich Einstellungen der Pose des Roboters sehr präzise auszuführen. Erfindungsgemäße Kupplungselemente können grundsätzlich zwischen zwei Gliedelementen eines Manipulatorarmes angeordnet werden, wobei in einer besonderen Ausführungsform vorgesehen ist, dass Kupplungselement vor dem Werkzeug als letztem Gliedelement und dem vorangehenden vorletzten Gliedelement des Manipulatorarmes anzuordnen ist. Mit der Anordnung des erfindungsgemäßen Kupplungselementes werden das Verstellen und das Einrichten des Werkzeugs innerhalb des Betätigungsfeldes des Roboters verbessert. Dadurch, dass die Bedienperson die Bewegungsachse zwischen den anliegenden Gliedelementen umgreift und beim Verstellen des Manipulatorarmes nicht verlässt, wird vermieden, dass bei Veränderung der Pose des Manipulatorarmes und damit der einzelnen Gliedelemente, die Hand oder einzelne Finger zwischen den einzelnen Gliedelementen eingeklemmt werden können. Dies ermöglicht eine sichere Mensch-Maschine-Interaktion und verhindert Kollisionen zwischen Bedienperson und Roboter während der Einstellung. Für die Vorgehensweise bei der Mensch-Maschinen-Interaktion ist somit keine besondere Aufmerksamkeit notwendig, wodurch Arbeitsvorgänge besonders an Industrierobotern verbessert werden.According to the invention, the coupling element has a support area and at least two connector areas, the support area being arranged between the connector areas and having a shape variation for adaptation to a human hand, which supports a predetermined grip position of an operator's hand between the connector areas, the hand around the axis of the manipulator arm is arranged in the contact area of the coupling element. Thus, the axis of the manipulator arm is advantageously within the handle of the hand when adjusted on the coupling element. As a result, an operator can easily adjust the manipulator arm and it is possible to make very precise adjustments to the pose of the robot. Coupling elements according to the invention can in principle be arranged between two link elements of a manipulator arm, it being provided in a particular embodiment that the coupling element is to be arranged in front of the tool as the last link element and the preceding penultimate link element of the manipulator arm. With the arrangement of the coupling element according to the invention, the adjustment and the setting up of the tool within the operating field of the robot are improved. The fact that the operator grips the axis of movement between the adjacent limb elements and does not leave it when adjusting the manipulator arm prevents the hand or individual fingers from being pinched between the individual limb elements when changing the pose of the manipulator arm and thus the individual limb elements. This enables safe human-machine interaction and prevents collisions between the operator and the robot during adjustment. No special attention is required for the procedure for human-machine interaction, which improves work processes, especially on industrial robots.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 1 oder 2 ist vorgesehen, dass der Auflagebereich mit einem Funktionsfeld korrespondiert, welches mit zumindest mehr als einem betätigbaren Tasten- und/oder Sensorelement ausgestattet ist. Damit ist es möglich, während des Einfügens auf den Manipulatorarm steuernde Signale an die Robotersteuerung zu senden, in dem über das Funktionsfeld bzw. Tasten- und Sensorelemente Signale erzeugt werden, die über entsprechende Zuleitungen an die Robotersteuerung geleitet werden. Dadurch dass mehr als ein betätigtes Tasten- bzw. Sensorelement erfindungsgemäß vorgesehen sind, kann eine Mehrzahl von Funktionen, welche die Zahl der Tasten- bzw. Sensorelemente deutlich übersteigt, zur Belegung vorgesehen werden.In an embodiment according to the invention according to claim 1 or 2, it is provided that the support area corresponds to a functional field which is equipped with at least more than one actuatable key and / or sensor element. It is thus possible to send signals to the robot controller during the insertion onto the manipulator arm by generating signals via the functional field or key and sensor elements which are passed on to the robot controller via corresponding feed lines. As a result of the fact that more than one actuated key or sensor element are provided according to the invention, a plurality of functions which clearly exceed the number of key or sensor elements can be provided for assignment.

In einer besonderen Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Kupplungselementes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 ist weiter vorgesehen, dass jedes Tasten- und/oder Sensorelement in der von der Hand eingenommenen Griffposition mit zumindest einem Finger, vorzugsweise einer Fingerkuppe des Fingers korrespondiert. Somit kann ohne die Griffposition am Kupplungselement zu verändern, während die Pose des Manipulatorarmes geändert wird, gleichzeitig detailgenaue Positionssignale an die Robotersteuerung gesendet werden.In a special embodiment of this coupling element according to the invention according to one or more of claims 1 to 3, it is further provided that each key and / or sensor element in the grip position assumed by the hand corresponds to at least one finger, preferably a fingertip of the finger. Thus, without changing the grip position on the coupling element while the pose of the manipulator arm is being changed, detailed position signals can be sent to the robot controller at the same time.

Hierzu ist gemäß der Erfindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 des linearen Kupplungselements vorgesehen, dass jedes Tasten- und/oder Sensorelement mit einer Steuerung des Roboters und/oder eines der benachbarten Gliedelemente elektronisch verbunden ist und bei Betätigung eine vorbestimmte Schaltung aufbaubar ist. Zumindest über die Steuerung des Roboters ist vorgesehen, dass das Drücken der Tasten oder Sensorelemente vorbestimmte Prozesse in der Robotersteuerung auslöst. Diese vorbestimmten Prozesse werden durch ein Softwareprodukt bereitgestellt und können über eine zentrale Eingabeeinheit, vorzugsweise einem Eingabebildschirm oder einer Eingabetastatur, unmittelbar dem Kupplungselement, bzw. den Steuereinheiten der Gliedersteuerung der Gliederanordnung zugeordnet werden.For this purpose, according to the invention according to one or more of claims 1 to 4 of the linear coupling element, it is provided that each key and / or sensor element is electronically connected to a controller of the robot and / or one of the adjacent link elements and a predetermined circuit can be set up when actuated . At least via the control of the robot it is provided that the pressing of the buttons or sensor elements predetermined processes in the Robot control triggers. These predetermined processes are provided by a software product and can be directly assigned to the coupling element or the control units of the link control of the link arrangement via a central input unit, preferably an input screen or an input keyboard.

Um eine geeignete Zuordnung über die zentrale Eingabeeinheit vornehmen zu können, ist erfindungsgemäß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen, dass jedem einzelnen Tasten- und/oder Sensorelement oder einer Kombination mehrerer Tasten- und/oder Sensorelemente mittels der Schaltung wenigstens eine Funktion zugeordnet ist, mit welcher der Roboter und/oder ein vom Roboter geführtes Gliedelement bei Betätigung ansteuerbar ist.In order to be able to carry out a suitable assignment via the central input unit, the invention provides according to one or more of claims 1 to 5 that each individual key and / or sensor element or a combination of several key and / or sensor elements by means of the circuit has at least one function is assigned with which the robot and / or a link element guided by the robot can be actuated when actuated.

Erfindungsgemäß ist nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen, dass mittels des linearen Kupplungselementes der CPU die Schaltung eines oder mehrere der folgenden Funktionen ansteuerbar ist:

- kraftgesteuertes Manipulieren des Roboters und/oder eines vom Roboter geführten Gliedelementes;
- Freischalten des Manipulatorarmes in einzelnen oder mehreren Freiheitsgraden;
- Übermitteln von Parameter an eine CPU zur Ansteuerung des Roboters und/oder des vom Roboter geführten Gliedelementes;
- Empfangen von Daten einer CPU zur Ansteuerung des Roboters und/oder des vom Roboter geführten Gliedelementes;
- Steuerung einer CPU zur Berechnung und Einstellung von Steuerungsparametern des Roboters mittels eines Software-Produkts;
- Interaktion mit einer oder mehreren Eingabeeinheiten, insbesondere eines Eingabebildschirms oder einer Eingabetastatur, einer CPU zur Einstellung von Steuerungsparametern des Roboters mittels eines Software-Produkts;
- Speichern von mittels eines Software-Produktes von der CPU ermittelten Steuerungsdaten für einen automatischen Prozess;
- Aktivieren und Deaktivieren eines automatischen Prozesses.

According to the invention it is provided according to one or more of claims 1 to 6 that the switching of one or more of the following functions can be controlled by means of the linear coupling element of the CPU:

- Force-controlled manipulation of the robot and / or a link element guided by the robot;
- Unlocking the manipulator arm in single or multiple degrees of freedom;
- Transmission of parameters to a CPU for controlling the robot and / or the link element guided by the robot;
- Receiving data from a CPU for controlling the robot and / or the link element guided by the robot;
- Control of a CPU for calculating and setting control parameters of the robot using a software product;
Interaction with one or more input units, in particular an input screen or an input keyboard, a CPU for setting control parameters of the robot by means of a software product;
- Storage of control data determined by the CPU using a software product for an automatic process;
- Activate and deactivate an automatic process.

Durch die Zuordnung und Verknüpfung der einzelnen Tasten- und/oder Sensorelemente oder einer Kombination mehrerer Tasten- und/oder Sensorelemente mittels der Schaltung können somit Funktionen durch einfachen oder mehrmaligen Druck der Bedienelemente oder einer Kombination davon realisiert werden. Dabei sind Funktionen möglich wie beispielsweise an einem erfindungsgemäßen Schweißroboter die Punktauswahl, wobei mindestens ein Raumpunkt (Vorpunkt oder Home-Punkt) gesetzt werden kann, welcher nicht auf dem zu schweißenden Bauteil liegt, und es ermöglicht den Roboter kollisionsfrei zum Bauteil zu führen; Schweißen-Start beziehungsweise das Setzen mindestens eines Schweißpunktes (Linear- oder Zirkularpunkt) zur Initiierung des Schweißvorganges beziehungsweise der Schweißnaht; Schweißen-Ende zum Beenden des Schweißvorganges. Um vom so geschweißten Bauteil kollisionsfrei wegzufahren kann ein abschließender Raumpunkt („Post-Point“) gesetzt werden.By assigning and linking the individual key and / or sensor elements or a combination of several key and / or sensor elements by means of the circuit, functions can thus be implemented by simply or repeatedly pressing the control elements or a combination thereof. Functions are possible, such as the point selection on a welding robot according to the invention, it being possible to set at least one spatial point (fore-point or home point) that is not on the component to be welded, and it enables the robot to guide the component without collision; Start of welding or setting at least one welding point (linear or circular point) to initiate the welding process or the weld seam; End of welding to end the welding process. In order to drive away from the welded component without collision, a final room point ("post point") can be set.

Die Punkte können entweder über das Benutzerinterface der Software über das Touchpad des Roboters gesetzt werden, oder es kann dazu der mittlere Punktauswahl-Knopf verwendet werden. Durch mehrmaliges Drücken des Punktauswahl-Knopf schaltet ein vorgesehenes Software-Produkt durch die verschiedenen Funktionen und kann so die Funktion des gerade verwendeten Prozessabschnitts (Punktart beim Schweißen) auswählen, so dass diese Funktion für einen oder mehrere Male an verschiedenen Orten des Kupplungselementes oder der damit verbunden Gliedelemente verwendet werden kann. Mit je einem weiteren Druck auf den Knopf wird zum nächsten Punkt geschaltet in einer Reihenfolge, die über das Software-Produkt oder eine fest programmierte Hardware-Einheit vorgegeben wird. Dies ermöglicht dem Benutzer nicht nur die Auswahl des jeweils richtigen Punktes im Bewegungsraum des Manipulatorarmes des Roboters, um beispielsweise das Erstellen von Schweißprogrammen zu vereinfachen, sondern kann auch ganze Bewegungsabläufe vorgeben oder zur Berechnung festsetzen, so dass beispielsweise beim Schweißen eine vorbestimmte oder ausgewählte Naht (mit Anfang und Ende), dazu eine vorbestimmte Nahtform (linear, sinusförmig, zickzack), ein vorbestimmter oder ausgewählter Nahttyp über die Bedienelemente ansteuerbar und über die Robotersteuerung und seine CPU berechenbar ist.The points can either be set via the user interface of the software via the touchpad of the robot, or the middle point selection button can be used for this. By pressing the point selection button several times, an intended software product switches through the various functions and can thus select the function of the process section currently being used (type of spot during welding), so that this function for one or more times at different locations of the coupling element or with it connected link elements can be used. Pressing the button again switches to the next point in a sequence that is specified via the software product or a permanently programmed hardware unit. This not only enables the user to select the correct point in the movement space of the manipulator arm of the robot, for example to simplify the creation of welding programs, but can also specify entire movement sequences or fix them for calculation, so that, for example, a predetermined or selected seam ( with start and end), a predetermined seam shape (linear, sinusoidal, zigzag), a predetermined or selected seam type can be controlled via the control elements and calculated via the robot controller and its CPU.

Mit einer Funktion Bewegen führt der Roboter so lange kraftgeführte Bewegungen aus, solange die Bedienperson durch Krafteinwirkung auf das Kupplungselement die Pose ändert. Die Bewegung wird beim Schweißwerkzeug beispielsweise in Bezug auf die Spitze des Drahtes des Schweißbrenners (Tool Center Point - TCP) in vorzugsweise drei möglichen Konfigurationen ausgeführt, welche die Bedienperson zuvor jeweils in der Robotersteuerung über die Eingabemittel des Roboters und das Software-Produkt ausgewählt hat.With a move function, the robot executes force-guided movements as long as the operator changes the pose due to the force exerted on the coupling element. The movement of the welding tool, for example with respect to the tip of the wire of the welding torch (Tool Center Point - TCP), is preferably carried out in three possible configurations, which the operator has previously selected in the robot controller using the robot input means and the software product.

Weitere Funktionen sind erfindungsgemäß vorgesehen, wie beispielsweise Freilauf, Linearbewegung oder Umorientieren. Beim Freilauf werden einzelne oder alle der vorhandenen Bewegungsachsen des Roboters freigeschaltet und bewegen sich dem Kraftimpuls folgend, der insbesondere auf das Kupplungselement einwirkt. Weitere Gliedelemente der Gliederanordnung können bei Bedarf zur Aufnahme weiterer Kraftimpulse vorgesehen sein. Somit kann der Manipulatorarm des Roboters einfach im Bewegungsraum, z.B. zwecks Erstellung von Bewegungsprofilen, bewegt werden. Bei der Linearbewegung sind die Bewegungsachsen des Roboters so freigeschaltet, dass eine Bewegung nur relativ zu einer Achse des Koordinatensystems möglich ist. Dies ermöglicht das Führen des Roboters in einer linearen Bewegung, wobei die Orientierung des Werkzeugs, wie eines Schweißbrenners, relativ zum Werkstück konstant gehalten werden kann. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Bewegung des Werkzeugs entlang eines Werkstücks auf einer linearen Bahn. Am Beispiel eines Schweißroboters ermöglicht es, dass der Schweißbrenner am Werkstück über den gesamten Verlauf der Schweißnaht in einem konstanten Winkel zum Werkstück (schleppendes- oder stechendes Schweißen) gehalten wird. Beim Umorientieren sind die Bewegungsachsen so geschaltet, dass das Werkzeug auf einem Punkt zentriert bleibt und sich die Pose des Manipulatorarmes um das Zentrum herum orientiert. Dies ermöglicht im vorgenannten Beispiel das genaue Positionieren des Schweißbrenners, so dass die Schweißnaht im optimalen Anstellwinkel (schleppendes- oder stechendes Schweißen) ausgeführt wird.Further functions are provided according to the invention, such as free running, linear movement or reorientation. When freewheeling, some or all of the existing ones Axes of movement of the robot unlocked and move according to the force pulse, which acts in particular on the coupling element. If necessary, further link elements of the link arrangement can be provided for receiving further force pulses. The manipulator arm of the robot can thus be easily moved in the movement space, for example for the purpose of creating movement profiles. With the linear movement, the movement axes of the robot are activated in such a way that movement is only possible relative to one axis of the coordinate system. This enables the robot to be guided in a linear movement, whereby the orientation of the tool, such as a welding torch, can be kept constant relative to the workpiece. This advantageously enables the tool to move along a workpiece on a linear path. Using the example of a welding robot, it enables the welding torch on the workpiece to be held at a constant angle to the workpiece over the entire course of the weld seam (slow or piercing welding). When reorienting, the movement axes are switched so that the tool remains centered on one point and the pose of the manipulator arm is oriented around the center. In the above example, this enables the welding torch to be positioned precisely, so that the weld seam is carried out at the optimum angle of attack (slow or piercing welding).

Entsprechend kann jedes Tasten- und/oder Sensorelement die von der Robotersteuerung temporär oder permanent zur Verfügung gestellten Funktionen als jeweils aktuell mögliche Tastenfunktion am Kupplungselement bereitstellen. Die Bedienperson kann also bereits bevor Sie den Vorgang des Einrichtens des Werkzeugs und wie im Beispiel beschrieben des Schweißvorganges durch die Mensch-Maschine-Interaktion direkt am Kupplungselement vornimmt, die dazu erforderlichen Funktionen an der Robotersteuerung voreinstellen, so dass es nicht erforderlich wird, während des Einrichtens des Werkzeugs über das Kupplungselement dieses nochmals loszulassen, um Festlegungen vorzunehmen. Die Einrichtung des Werkzeugs und des Bewegungsablaufes der Gliederanordnung des Manipulatorarmes kann somit ohne weitere externe Mittel am Kupplungselement direkt vorgenommen werden.Accordingly, each button and / or sensor element can provide the functions temporarily or permanently provided by the robot controller as the currently possible button function on the coupling element. Before the process of setting up the tool and, as described in the example, the welding process through the human-machine interaction directly on the coupling element, the operator can therefore preset the functions required for this on the robot controller, so that it is not necessary during the Setting up the tool via the coupling element let go of it again in order to make determinations. The tool and the sequence of movements of the link arrangement of the manipulator arm can thus be set up directly on the coupling element without further external means.

In diesem Sinne fungieren die Tasten- und/oder Sensorelemente als eine Art Fernbedienung für die Robotersteuerung, sobald die Festlegung durch die CPU erfolgt ist.In this sense, the button and / or sensor elements act as a kind of remote control for the robot control as soon as the CPU has defined them.

Von der Erfindung sind beliebige Roboter umfasst, eine besondere erfinderische Ausgestaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 betrifft einen Industrieroboter, wobei ein vom Roboter geführtes Gliedelement ein Werkzeug ist, insbesondere ein Schweißwerkzeug. In vorteilhafter Weise lassen sich somit individuelle Bearbeitungskonfigurationen einstellen, durch welche bei der Bearbeitung mit dem Werkzeug, beispielsweise zum Schweißen, eine einfache Programmierung durch die unmittelbare Bedienperson möglich ist und verfahrensabhängige Besonderheiten berücksichtigt werden können. Dabei kann die Auswahl der Funktionen und die Aufschaltung und Verknüpfung mit den Tast- und Sensorelementen bereits herstellerseitig vorgegeben sein, zentral ausgeführt werden, beispielsweise über Netzwerke oder direkt am Arbeitsplatz vorgenommen werden.Arbitrary robots are encompassed by the invention, a special inventive embodiment according to one or more of claims 1 to 7 relates to an industrial robot, wherein a link element guided by the robot is a tool, in particular a welding tool. Individual machining configurations can thus advantageously be set, by means of which simple programming by the immediate operator is possible when machining with the tool, for example for welding, and process-specific peculiarities can be taken into account. The selection of functions and the connection and linkage with the pushbutton and sensor elements can already be predetermined by the manufacturer, can be carried out centrally, for example via networks or directly at the workplace.

Erfindungsgemäß ist nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 hierzu vorgesehen, dass die Schaltung der Tasten- oder Sensorelemente und/oder die Steuerung der Gliederelemente mittels eines Software-Produkts an den Tasten- oder Sensorelementen und/oder an einer oder mehreren Eingabeeinheiten einer CPU einstellbar ist.According to the invention it is provided according to one or more of claims 1 to 8 that the switching of the key or sensor elements and / or the control of the link elements by means of a software product on the key or sensor elements and / or on one or more input units of a CPU is adjustable.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Konnektorbereiche Verbindungsmittel zur elektronischen und/oder mechanischen Kupplung der benachbarten Gliedelemente aufweist. Dies schließt die Verbindung und den Zusammenschluss der Gliedelemente einer Gliederanordnung mit dem Kupplungselement über ein Netzwerk mit ein. Dazu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, eine drahtgeführte oder eine drahtfreie Verbindung einzusetzen. Ebenso ist von der Erfindung umfasst, dass bei Bedarf in der Gliederanordnung des Manipulatorarmes mehrere Kupplungselemente eingesetzt werden, welche untereinander oder über eine oder mehrere Steuereinheiten miteinander koordiniert werden.According to the invention, it is provided that the connector areas have connecting means for the electronic and / or mechanical coupling of the adjacent link elements. This includes the connection and the connection of the link elements of a link arrangement with the coupling element via a network. For this purpose, it can be provided according to the invention to use a wire-guided or a wireless connection. The invention also encompasses that, if necessary, a plurality of coupling elements are used in the link arrangement of the manipulator arm, which are coordinated with one another or with one or more control units.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 sieht vor, dass der Auflagebereich und das Funktionsfeld eine feste oder veränderbare Anordnung aufweisen, welche die Ergonomie von rechten, linken und/oder unterschiedlich großer Händen unterstützt. Damit die Zuordnung der Griffposition der Hand einer Bedienperson und mit der Lage der Tasten- und/oder Sensorelemente auch für individuelle Handgrößen möglich ist, ist von der Erfindung vorgesehen, dass die Lage und die Abstände von Auflagebereich und Funktionsfeld einstellbar sind. In vorteilhafter Weise kann so die Mensch-Maschine-Interaktion auf eine Bedienperson eingerichtet werden oder über die Robotersteuerung für verschiedene Bedienpersonen ausgewählt werden, wobei sowohl eine manuelle als auch eine automatische Einstellung von der Erfindung umfasst ist.Another embodiment of the invention according to one or more of claims 1 to 9 provides that the support area and the functional field have a fixed or changeable arrangement which supports the ergonomics of right, left and / or hands of different sizes. So that the assignment of the grip position of the hand of an operator and the position of the key and / or sensor elements is also possible for individual hand sizes, the invention provides that the position and the distances between the support area and the functional field are adjustable. In this way, the human-machine interaction can advantageously be set up for one operator or selected for different operators via the robot controller, both manual and automatic setting being encompassed by the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt 1 eine perspektivische Ansicht auf ein unbeschaltetes, lineares Kupplungselement der Erfindung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10.The invention is described below with reference to the drawing. It shows 1 a perspective view of a blank, linear Coupling element of the invention according to one or more of claims 1 to 10.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein lineares Kupplungselement gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10. Dieses weist zur Aufnahme in einer Gliederanordnung eines Manipulatorarmes eines Roboters, insbesondere eines in der Zeichnung nicht dargestellten Industrieroboters mit einem aus mehr als einem Gliedelement zusammengesetzten Manipulatorarm, einen Auflagebereich 2 und wenigstens zwei Konnektorbereichen 3 auf, wobei der Auflagebereich 2 zwischen den Konnektorbereichen 3 angeordnet ist und eine Formvariation 4 zur Anpassung an eine menschliche Hand aufweist, welche eine vorbestimmte Griffposition der Hand einer Bedienperson zwischen den Konnektorbereichen 3 unterstützt, wobei die Hand um die Achse A des Manipulatorarmes im Auflagebereich des Kupplungselementes angeordnet ist. Somit liegt die Achse A des Manipulatorarmes bei der Verstellung am Kupplungselement 1 innerhalb des Griffes der Hand und die Bewegung erfolgt entlang Achsen A. Hierdurch kann eine Bedienperson ein Verstellen des Manipulatorarmes einfach vornehmen und es ist möglich, Einstellungen der Pose des Roboters präziser auszuführen. Dabei ist das Kupplungselement 1 Teil der Gliederanordnung des Manipulatorarmes.The object of the invention is achieved by a linear coupling element according to one or more of claims 1 to 10. This has for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot, in particular an industrial robot (not shown in the drawing) with a manipulator arm composed of more than one link element, a support area 2nd and at least two connector areas 3rd on, with the support area 2nd between the connector areas 3rd is arranged and a shape variation 4th for adaptation to a human hand, which has a predetermined grip position of an operator's hand between the connector areas 3rd supported, the hand being arranged around the axis A of the manipulator arm in the support area of the coupling element. Thus, the axis A of the manipulator arm lies on the coupling element during the adjustment 1 within the handle of the hand and the movement takes place along axes A. In this way, an operator can easily adjust the manipulator arm and it is possible to carry out adjustments to the pose of the robot more precisely. Here is the coupling element 1 Part of the link arrangement of the manipulator arm.

Erfindungsgemäße Kupplungselemente 1 können grundsätzlich an jeder Stelle zwischen zwei Gliedelementen eines Manipulatorarmes angeordnet werden, wobei in einer besonderen Ausführungsform vorgesehen ist, dass Kupplungselement 1 vor dem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Werkzeug als letztem Gliedelement und dem vorangehenden vorletzten Gliedelement des Manipulatorarmes anzuordnen. Mit der Anordnung des erfindungsgemäßen Kupplungselementes 1 werden das Verstellen und das Einrichten des Werkzeugs innerhalb des Betätigungsraums des Roboters verbessert. Dadurch, dass die Bedienperson die Bewegungsachse zwischen den anliegenden Gliedelementen umgreift und beim Verstellen des Manipulatorarmes nicht verlässt, wird vermieden, dass bei Veränderung der Pose des Manipulatorarmes und damit der einzelnen Gliedelemente, die Hand oder einzelne Finger zwischen den einzelnen Gliedelementen dem Kupplungselement 1 eingeklemmt werden können. Dies ermöglicht eine sichere Mensch-Maschine-Interaktion und verhindert Kollisionen zwischen Bedienperson und Roboter während der Einstellung.Coupling elements according to the invention 1 can basically be arranged at any point between two link elements of a manipulator arm, it being provided in a special embodiment that the coupling element 1 to be arranged in front of the tool, also not shown in the drawing, as the last link element and the preceding penultimate link element of the manipulator arm. With the arrangement of the coupling element according to the invention 1 the adjustment and setting up of the tool within the operating space of the robot are improved. The fact that the operator grips the axis of movement between the adjacent link elements and does not leave it when adjusting the manipulator arm prevents the hand or individual fingers between the individual link elements from changing the pose of the manipulator arm and thus the individual link elements 1 can be pinched. This enables safe human-machine interaction and prevents collisions between the operator and the robot during adjustment.

Für die Vorgehensweise bei der Mensch-Maschinen-Interaktion ist somit keine besondere zusätzliche Aufmerksamkeit notwendig, wodurch Arbeitsvorgänge besonders an Industrierobotern verbessert werden.No special additional attention is required for the procedure for human-machine interaction, which improves work processes, especially on industrial robots.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist weiter vorgesehen, dass der Auflagebereich 2 ein Funktionsfeld 5 aufweist, welches mit zumindest mehr als einem betätigbaren Tasten- und/oder Sensorelement 6 ausgestattet ist. Damit ist es möglich, während des Einwirkens auf den Manipulatorarm steuernde Signale an die Robotersteuerung zu senden, in dem über das Funktionsfeld 5 bzw. Tasten- und Sensorelemente 6 Signale erzeugt werden, die über entsprechende Zuleitungen an die Robotersteuerung geleitet werden. Für die Zuleitungen sind insbesondere Kabelzugänge 7 vorgesehen. Dadurch, dass mehr als ein betätigtes Tasten- bzw. Sensorelement 6 erfindungsgemäß vorgesehen ist, kann eine Mehrzahl von Funktionen, welche die Zahl der Tasten- bzw. Sensorelemente 6 deutlich übersteigt, zur Belegung vorgesehen werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass Kombinationen von Tasten 6 oder mehrfaches Aktivieren der Tasten- bzw. Sensorelemente 6 unterschiedlichen Funktionen zugeordnet werden.In an embodiment according to the invention it is further provided that the support area 2nd a functional field 5 which has at least more than one actuatable key and / or sensor element 6 Is provided. This makes it possible to send control signals to the robot controller while acting on the manipulator arm, via the function field 5 or button and sensor elements 6 Signals are generated that are sent to the robot controller via corresponding supply lines. In particular there are cable accesses for the supply lines 7 intended. Because more than one button or sensor element is actuated 6 is provided according to the invention, a plurality of functions, the number of the key or sensor elements 6 significantly exceeds, can be provided for occupancy. This can be done using combinations of buttons 6 or multiple activation of the button or sensor elements 6 assigned to different functions.

In einer besonderen Ausgestaltung dieses erfindungsgemäßen Kupplungselementes 1 ist weiter vorgesehen, dass jedes Tasten- und/oder Sensorelement 6 in der von der Hand eingenommenen Griffposition mit zumindest einem Finger, vorzugsweise einer Fingerkuppe des Fingers korrespondiert. Somit können ohne die Griffposition am Kupplungselement zu verändern, während die Pose des Manipulatorarmes geändert wird, gleichzeitig detailgenaue Positions- oder Funktionssignale an die Robotersteuerung gesendet werden.In a special embodiment of this coupling element according to the invention 1 it is further provided that each key and / or sensor element 6 in the grip position assumed by the hand corresponds to at least one finger, preferably a fingertip of the finger. This means that detailed position or function signals can be sent to the robot controller at the same time without changing the handle position on the coupling element while the pose of the manipulator arm is being changed.

Hierzu ist gemäß der Erfindung des linearen Kupplungselements 1 vorgesehen, dass jedes Tasten- und/oder Sensorelement 6 mit einer ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerung des Roboters und/oder eines der benachbarten Gliedelemente elektronischen verbunden ist und bei Betätigung eine vorbestimmte Schaltung aufbaubar ist, wobei die Schaltung eine bestimmte Funktion zur Ausführung bringt. Zumindest über die Steuerung des Roboters ist vorgesehen, dass das Drücken der Tasten oder Sensorelemente 6 vorbestimmte Prozesse in der Robotersteuerung auslöst. Diese vorbestimmten Prozesse werden durch ein Softwareprodukt bereitgestellt und können über eine zentrale Eingabeeinheit, vorzugsweise einem Eingabebildschirm oder einer Eingabetastatur, unmittelbar dem Kupplungselement 1, bzw. den Steuereinheiten der Gliedersteuerung der Gliederanordnung zugeordnet werden.This is according to the invention of the linear coupling element 1 provided that each button and / or sensor element 6 is electronically connected to a control of the robot and / or one of the adjacent link elements, also not shown in the drawing, and a predetermined circuit can be set up when actuated, the circuit carrying out a specific function. At least via the control of the robot it is provided that pressing the buttons or sensor elements 6 triggers predetermined processes in the robot controller. These predetermined processes are provided by a software product and can be sent directly to the coupling element via a central input unit, preferably an input screen or an input keyboard 1 , or the control units of the link control of the link arrangement.

Um eine geeignete Zuordnung über die zentrale Eingabeeinheit vornehmen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jedem einzelnen Tasten- und/oder Sensorelement 6 oder einer Kombination mehrerer Tasten- und/oder Sensorelemente 6 mittels der Schaltung wenigstens eine Funktion zugeordnet ist, mit welcher der Roboter und/oder ein vom Roboter geführtes Gliedelement bei Betätigung ansteuerbar ist.In order to be able to make a suitable assignment via the central input unit, the invention provides that each individual key and / or sensor element 6 or a combination of several key and / or sensor elements 6 by means of the circuit is assigned at least one function with which the robot and / or a link element guided by the robot can be actuated when actuated.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass mittels des linearen Kupplungselementes 1 die Schaltung der CPU eines oder mehrere der folgenden Funktionen ansteuerbar ist:

According to the invention it is further provided that by means of the linear coupling element 1 the switching of the CPU can be controlled by one or more of the following functions:

Durch die Zuordnung und Verknüpfung der einzelnen Tasten- und/oder Sensorelemente 6 oder einer Kombination mehrerer Tasten- und/oder Sensorelemente 6 mittels der Schaltung können somit Funktionen durch einfachen oder mehrmaligen Druck der Bedienelemente 6 oder einer Kombination davon realisiert werden. In diesem Sinne fungieren die Tasten- und/oder Sensorelemente 6 als eine Art Fernbedienung für die Robotersteuerung, sobald die Festlegung durch die CPU erfolgt ist.By assigning and linking the individual button and / or sensor elements 6 or a combination of several key and / or sensor elements 6 by means of the circuit, functions can thus be achieved by simply pressing the control elements one or more times 6 or a combination thereof. The key and / or sensor elements function in this sense 6 as a kind of remote control for the robot control, as soon as the definition has been made by the CPU.

Von der Erfindung sind beliebige Roboter umfasst, eine besondere erfinderische Ausgestaltung betrifft einen Industrieroboter, wobei ein vom Roboter geführtes Gliedelement ein Werkzeug ist, insbesondere ein Schweißwerkzeug. In vorteilhafter Weise lassen sich somit individuelle Bearbeitungskonfigurationen einstellen, durch welche bei der Bearbeitung mit dem Werkzeug, beispielsweise zum Schweißen, eine einfache Programmierung durch die unmittelbare Bedienperson möglich ist und verfahrensabhängige Besonderheiten berücksichtigt werden können. Dabei kann die Auswahl der Funktionen und die Aufschaltung und Verknüpfung mit den Tast- und Sensorelementen bereits herstellerseitig vorgegeben sein, zentral ausgeführt werden, beispielsweise über Netzwerke oder direkt am Arbeitsplatz vorgenommen werden.Arbitrary robots are encompassed by the invention, a particular inventive embodiment relates to an industrial robot, wherein a link element guided by the robot is a tool, in particular a welding tool. Individual machining configurations can thus advantageously be set, by means of which simple programming by the immediate operator is possible when machining with the tool, for example for welding, and process-specific peculiarities can be taken into account. The selection of functions and the connection and linkage with the pushbutton and sensor elements can already be predetermined by the manufacturer, can be carried out centrally, for example via networks or directly at the workplace.

Die Konnektorbereiche 3 weisen Verbindungsmittel 8 zur elektronischen und/oder mechanischen Kupplung der benachbarten Gliedelemente auf. Dies schließt die Verbindung und den Zusammenschluss der Gliedelemente einer Gliederanordnung mit dem Kupplungselement 1 über ein Netzwerk mit ein. Dazu kann erfindungsgemäß vorgesehen sein eine drahtgeführte 7 oder eine drahtfreie Verbindung einzusetzen. Ebenso ist von der Erfindung umfasst, dass bei Bedarf in der Gliederanordnung des Manipulatorarmes mehrere Kupplungselemente 1 eingesetzt werden, welche untereinander oder über eine oder mehrere Steuereinheiten miteinander koordiniert werden.The connector areas 3rd have lanyards 8th for electronic and / or mechanical coupling of the adjacent link elements. This includes the connection and joining of the link elements of a link arrangement with the coupling element 1 over a network. For this purpose, it can be provided according to the invention to use a wire-guided 7 or a wireless connection. The invention also encompasses that, if necessary, a plurality of coupling elements in the link arrangement of the manipulator arm 1 are used, which are coordinated with each other or with one or more control units.

Der Auflagebereich 2 und das Funktionsfeld 5 weisen eine feste Anordnung auf, welche die Ergonomie von einer Hand unterstützt. Damit die Zuordnung der Griffposition der Hand einer Bedienperson und die Lage der Tasten- und/oder Sensorelemente 6 auch für individuelle Handgrößen möglich ist, ist von der Erfindung vorgesehen, dass die Lage und die Abstände von Auflagebereich 2 und Funktionsfeld 5 einstellbar sind. In vorteilhafter Weise kann so die Mensch-Maschine-Interaktion auf eine Bedienperson eingerichtet werden oder über die Robotersteuerung für verschiedene Bedienpersonen ausgewählt werden, wobei sowohl eine manuelle als auch eine automatische Einstellung von der Erfindung umfasst ist.The support area 2nd and the functional field 5 have a fixed arrangement that supports ergonomics from one hand. So that the assignment of the grip position of the hand of an operator and the position of the key and / or sensor elements 6 is also possible for individual hand sizes, the invention provides that the position and the distances from the support area 2nd and functional field 5 are adjustable. In this way, the human-machine interaction can advantageously be set up for one operator or selected for different operators via the robot controller, both manual and automatic setting being encompassed by the invention.

BezugszeichenlisteReference list

11: lineares Kupplungselementlinear coupling element
22nd: AuflagebereichSupport area
33rd: KonnektorbereicheConnector areas
44th: FormvariationShape variation
55: FunktionsfeldFunctional field
66: Tasten- und SensorelementButton and sensor element
77: KabelzugängeCable entry points
88th: VerbindungsmittelLanyard
AA: Achseaxis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2851162 A2 [0003]

Claims

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot, in particular an industrial robot with a manipulator arm composed of more than one link element, with a support area and at least two connector areas, characterized in that the support area is arranged between the connector areas and a shape variation for adaptation has a human hand which supports a predetermined grip position of the hand of an operator between the connector areas, the hand being arranged about the axis A of the manipulator arm in the support area.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot Claim 1 , characterized in that the support area corresponds to a functional field which is equipped with at least more than one actuatable key and / or sensor element.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one of the Claims 1 or 2nd , characterized in that each key and / or sensor element in the grip position assumed by the hand corresponds to at least one finger, preferably a fingertip of the finger.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 1 to 3rd , characterized in that each button and / or sensor element is electronically connected to a controller of the robot and / or one of the adjacent link elements and a predetermined circuit can be set up when actuated.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 1 to 4th , characterized in that each individual key and / or sensor element or a combination of several key and / or sensor elements by means of the circuit is assigned at least one function with which the robot and / or a link element guided by the robot can be actuated when actuated.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot Claim 5 , characterized in that the function comprises one or more of the following functional elements: - force-controlled manipulation of the robot and / or the link element guided by the robot; - Unlocking the manipulator arm in single or multiple degrees of freedom; - Transmission of parameters to a CPU for controlling the robot and / or the link element guided by the robot; - Receiving data from a CPU for controlling the robot and / or the link element guided by the robot; - Control of a CPU for calculating and setting control parameters of the robot using a software product; Interaction with one or more input units, in particular an input screen or an input keyboard, a CPU for setting control parameters of the robot by means of a software product; - Storage of control data determined by the CPU using a software product for an automatic process; - Activate and deactivate an automatic process.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 1 to 6 , characterized in that a link element guided by the robot is a tool, in particular a welding tool.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 5 to 7 , characterized in that the switching of the key or sensor elements and / or the control of the link elements can be set by means of a software product on the key or sensor elements and / or on one or more input units of the CPU.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 1 to 8th , characterized in that the connector areas has connecting means for electronic and / or mechanical coupling of the adjacent link elements.

Linear coupling element for receiving in a link arrangement of a manipulator arm of a robot according to one or more of the Claims 1 to 9 , characterized in that the support area and the functional field have a fixed or changeable arrangement which supports the ergonomics of right and / or left hands.