EP3062971A1 - Working device and operating method - Google Patents

Working device and operating method

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Publication number
EP3062971A1
EP3062971A1 EP14801948.2A EP14801948A EP3062971A1 EP 3062971 A1 EP3062971 A1 EP 3062971A1 EP 14801948 A EP14801948 A EP 14801948A EP 3062971 A1 EP3062971 A1 EP 3062971A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
industrial robot
obstacle
working device
robot
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14801948.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Reichenbach
Simon Klumpp
Robert Haman
Richard ZUNKE
Konrad Wirth
Christian Eberdt
Kurt Strauss
Reinhard NEUREITER
Niklas LEDERER
Thomas Rau
Julian STOCKSCHLÄDER
Georg Wild
Martin WITTEL
Otmar Honsberg
Ralf Kühnemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Systems GmbH
Original Assignee
KUKA Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Systems GmbH filed Critical KUKA Systems GmbH
Publication of EP3062971A1 publication Critical patent/EP3062971A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06Safety devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/081Touching devices, e.g. pressure-sensitive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/086Proximity sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1674Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676Avoiding collision or forbidden zones
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/141Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using sound propagation, e.g. sonar
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/144Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using light grids

Definitions

  • the invention relates to a working device and an operating method with the features in the preamble of the method and device main claim.
  • MRK Failure safety and the like .
  • MRK a detected collision of the robot or its tool with an obstacle, in particular with a worker detected with a detection device and for safety
  • Collision detection can be touching and possibly with a measurement of collision forces occurring.
  • Suitable tactile articulated arm industrial robots for this purpose are known, for example, from DE 10 2007 063 099 A1, DE 10 2007 014 023 A1 and DE 10 2007 028 758 B4. It is an object of the present invention to provide a
  • the invention solves this problem with the features in the method and device main claim.
  • Availability of the working device without limitation of MRK fitness can be achieved. By measuring the distance, an imminent risk of collision can be detected in advance, with the industrial robot performing an evasive movement.
  • Dodge in particular the operating method of the working device, is an upstream
  • the industrial robot can make an evasive movement past the obstacle and avoid this.
  • the distance measurement can be continued, the success of the evasive movement checked and the evasive movement are corrected as needed can. This is particularly advantageous if the
  • the working device and in particular its control are provided for the aforementioned and claimed functions and designed in a suitable manner.
  • control for the evaluation of the measured or determined distances and the planning and initiation of the evasive movement and their possibly.
  • the detection device may comprise a plurality of sensor devices.
  • the detection device may comprise a plurality of sensor devices.
  • sensor devices for this purpose are in the subclaims
  • contacting detects the occurrence of a collision and additionally has a distance-measuring sensor device for the avoidance strategy.
  • Standard specifications are designed according to MRK-suitable.
  • a self-MRK-suitable, in particular tactile industrial robot, with an associated, in particular integrated, and acting loads detecting sensors are used.
  • the additional sensor device for preferably
  • Sensor device may have a simple and inexpensive sensor that can be located on the industrial robot or externally.
  • the sensor can be considered optical
  • Sensor e.g. as a 3D camera
  • Such cameras are from other areas, in particular
  • Figure 1 a schematic representation of a
  • Figure 4 a tactile industrial robot.
  • the invention relates to a working device (1) and a method for operating such a working device (1).
  • the working device (1) contains at least one industrial robot (2) which carries and guides a process tool (3) and carries out a process with it. A preferred embodiment is shown in Figure 4 and will be explained in more detail succession.
  • the working device (1) further comprises a controller (6). This can be a robot controller or another, in particular superior, station or system controller.
  • Processes can be designed as desired. It may be joining processes, client or forming processes, handling ⁇ and assembly processes and corresponding tool training.
  • the process tool (3) can also have one or more own axes of motion and drives. In the exemplary embodiments is a possibly changeable
  • the industrial robot (2) is programmable and has for this purpose a corresponding robot controller (6) with suitable interfaces and memories.
  • a corresponding robot controller (6) with suitable interfaces and memories.
  • Robot controller (6) are stored one or more path programs for the robot movements in the processes to be executed.
  • the railway programs the
  • an algorithm or a program for the evaluation of detected distances (d) and the execution of an evasive movement (a) of the industrial robot (2) can be stored in the controller or robot controller (6).
  • the working device (1) is for a human-robot cooperation or collaboration (abbreviated MRK) in
  • the MRK-compatible working device (1) introduces
  • Process tool (3) collides with the operator (7) or with another unforeseen obstacle and comes in touching contact sees the MRK measure e.g. a stoppage or a backward movement of the
  • the industrial robot (2) ago. At a standstill, the industrial robot (2) may also be switched powerless and can be pushed away by the worker (7) or another obstacle.
  • the working device (1) has a detection device (5). This can have one or more sensor devices (16) for collision detection.
  • the industrial robot (2) is itself MRK-capable and equipped with an associated sensor device (16) for collision detection.
  • the sensor device 16
  • (16) may include one or more sensors (17) for detecting a physical contact between the industrial robot (2) and / or the process tool (3) and the operator (7) or other obstacle. With a sensor (17) may possibly also occurring
  • one or more sensors (17) are integrated in the industrial robot (2) and detect the loads acting on the outside in the event of a collision. In another, not shown
  • one or more sensors (17) on the process tool (3) or between the industrial robot (2) and the process tool (3) may be arranged. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of a collision in another way, e.g. electrically via current flow upon contact or the like. , and with a suitably trained
  • the detection device (5) additionally detects a distance (d) between the industrial robot (2) and / or its process tool (3) and the worker (7) or another unforeseen obstacle.
  • the detection or detection can by direct measurement or by
  • Distance detection is one or more additional Sensor device (s) (14,15) provided.
  • Sensor devices (14, 15, 16) are connected to the controller (6) via a signal connection (18), e.g. the shown
  • Signal line or wirelessly coupled by radio or otherwise.
  • the working device (1) in particular the controller (6) is then designed to be at a threatening
  • the threat of collision can be determined from the recorded distance. This can be done by evaluating the distance size.
  • the detection device (5) checks in advance along the programmed trajectory the environment on the
  • the industrial robot (2) can complete its programmed process movement, e.g. the target point (19) shown in Figures 2 and 3 is achieved.
  • the evasive movement (a) can lead past the obstacle (7) and circumvent it or possibly increase too small a distance from the obstacle or the worker (7).
  • Figure 2 illustrates the case in which in the
  • a collision relevant point (4) may e.g. the in
  • the distance measurement then relates to the lateral distance (d) between the trajectory (21) and the obstacle or worker (7).
  • the detection device (5) detects the distance (d) according to position and size. This is preferably done without contact. The detection may consist in a direct measurement of the distance (d) between a collision-relevant point (4) and the obstacle or worker (7). On the other hand, the distance (d) can be determined from another distance measurement. This is the case, for example, if the measuring reference point is distanced from the collision-relevant point (4).
  • a sensor device (14) can eg according to Figure 1 on Industrial robot (2) and / or be arranged on the process tool (3). She is in the robot movement
  • Such a sensor device (14) can be one or more suitable sensors for preferably
  • Trajectory or trajectory (21) in advance and at a distance to the current robot position have.
  • a sensor may e.g. be an ultrasonic sensor.
  • an optical sensor or other suitable sensor with distance effect is possible.
  • Sensor device may e.g. an optical
  • a sensor may e.g. as a 3D camera, as a depth image camera, as
  • the working device (1) is suitable
  • Detection device (5) take place.
  • the fallback process can be dynamic.
  • a recording and evaluation of the distances can during the
  • the evasive movement is preferably planned and executed by the controller (6). This has for this purpose the mentioned algorithm for the compensation movement (a).
  • FIGS. 2 and 3 illustrate, e.g. of the
  • the evasive movement (a) leads via one or more additional track points (20) to the
  • the movement can be changed as a point-to-point movement on accordingly
  • the one or more track points (20) could, if necessary, in a dynamic
  • the MRK fitness of the working device (1) and possibly of the industrial robot (2) can be produced in different ways.
  • the industrial robot (2) itself is MRK-compatible.
  • Robot position occurs where this burden is not expected.
  • the tactile industrial robot (2) can with the worker (7) in an open
  • the industrial robot (2) may e.g. in accordance with DE 10 2007 063 099 A1, DE 10 2007 014 023 A1 and / or DE 10 2007 028 758 B4.
  • a preferred embodiment is shown in FIG.
  • the industrial robot (2) is connected to an external or
  • the tactile industrial robot (2) can be the in Figure 5
  • integrated sensor device (16) for the detection of externally acting forces and / or moments which is connected to the robot controller (6) and for control or regulation,
  • the tactile Industrial robots can in particular power or
  • the industrial robot (2) has several, e.g. four movable and connected members (8,9,10,11).
  • the links (8, 9, 10, 11) are preferably articulated and connected to one another and to a pedestal via rotating robot axes I-VII.
  • the socket may have a connection for equipment shown in FIG. It is also possible for individual members (9, 10) to be multi-part and movable, in particular rotatable about the longitudinal axis.
  • the industrial robot (2) is designed as Gelenkarm- or articulated robot and has seven driven axes or axes of motion I-VII.
  • the axes I-VII are connected to the robot controller and can be controlled and possibly regulated.
  • the output side end member (11) of the robot (2) is e.g. trained as a robot hand and assigns this to a
  • the axis of rotation (13) forms the last robot axis VII.
  • a possibly hollow output element (12) and possibly other robot members (8,9,10) one or more lines for resources, e.g. Power and signal currents, fluids, etc. be guided and on the flange (12) to the outside.
  • the signal line (18) can be guided inside the robot.
  • the robot (2) preferably has three or more movable members (8, 9, 10, 11). In the exemplary embodiment shown, it has a base with a base
  • intermediate links (9, 10) can alternatively be smaller or bigger.
  • individual or all intermediate links (9, 10) can be designed to be rotationally fixed and without an additional axle.
  • the industrial robot (2) can be arranged standing or alternatively hanging according to FIG.
  • the robot axes I-VII each have an axle bearing, e.g. Swivel or a joint, and a here associated and integrated controllable, possibly adjustable final drive, e.g. Rotary drive, up.
  • the robot axes I-VII may have a controllable or switchable brake and possibly redundant sensor device (16).
  • the sensor system may be integrated and may be e.g. Have one or more, schematically indicated in Figure 1 sensors (17) on one or more robot axes I-VII. These sensors (17) can have the same or different functions. In particular, they can be used to capture
  • the aforementioned force control or force control of the robot axes refers to the effect on the outside of the output element (12) of the end member (11) and on the reaction forces acting there.
  • Robot-internally, a torque control or torque control takes place on the rotating axes or axle drives.
  • the industrial robot (2) can be one or more resilient axles (I-VII) for the MRK-fitness
  • the compliance rule can be a pure
  • Load detection with the robot sensors on the axles (I - VII) can also search and find the
  • One or more compliant axes are also advantageous for tracking the process tool (3) according to the feed.
  • the industrial robot (2) can also apply as needed a defined pressing or pulling force. In the different cases, a weight compensation can also take place.
  • the illustrated industrial robot (2) can as
  • Process tool (3) also has a low weight.
  • the industrial robot (2) with its process tool (3) is thus lightweight overall and can be transported without much effort and moved from one location to another.
  • Industrial robot (2) and process tool (3) can be less than 50 kg, in particular about 30 kg.
  • the industrial robot (2) is programmable, wherein the robot controller (6) has a computing unit, one or more memories for data or programs as well as input and output units.
  • the process tool (3) can be connected to the robot controller (6) or another common control and can eg as
  • the robot controller may process relevant data, e.g. Sensor data, save and for a
  • an MRK-compatible working device (1) it is also possible to use another conventional industrial robot (2) without its own MRK capability, e.g. is not tactile and / or has only position controlled axes.
  • the detection device (5) in particular the
  • Collision detecting sensor device (16) is designed for this purpose.

Abstract

The invention relates to a working device (1), comprising a controller (6) and an industrial robot (2), which industrial robot carries a process tool (3). The working device (1) is designed for human-robot collaboration and has a detection device (5) for detecting an occurred collision of the industrial robot (2) or the process tool (3) with a worker (7), which detection device is connected to the controller and has a sensor device (16). The detection device (5) additionally detects a distance (d) between the industrial robot (2) and/or the process tool (3) and the obstacle (7), wherein the working device (1) has the industrial robot (2) perform an evading motion (a) with respect to the obstacle (7), which evading motion passes by the obstacle (7) and avoids the obstacle (7), or the evading motion (a) enlarges a distance from the obstacle or worker (7) that is too small.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Arbeitsvorrichtung und Betriebsverfahren Working device and operating method
Die Erfindung betrifft eine Arbeitsvorrichtung und ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs. The invention relates to a working device and an operating method with the features in the preamble of the method and device main claim.
Arbeitsvorrichtungen mit einem oder mehreren Robotern und Werkzeugen sind aus der Praxis in verschiedenen Working devices with one or more robots and tools are in practice in different
Ausprägungen bekannt. In der Regel sind sie als Characteristics known. As a rule, they are considered
vollautomatische Stationen ausgebildet und zur Fully automatic stations designed and for
Unfallsicherheit von Werkern mit Schutzabtrennungen ausgerüstet, die mechanisch den Werkerzutritt verhindern oder den Industrieroboter abschalten. Accident-proofing of workers equipped with protective partitions, which mechanically prevent the worker access or shut down the industrial robot.
Ferner gibt es Bestrebungen, Menschen mit Furthermore, there are aspirations to people with
Industrierobotern bei der Durchführung von Arbeits- Prozessen kooperieren oder kollaborieren zu lassen. Dies wird als Mensch-Roboter-Kooperation oder -Kollaboration (MRK) bezeichnet. Die Normung, insbesondere die ISO/TS 15066 und die EN ISO 10218-1,2 beinhalten Vorgaben für die MRK hinsichtlich Schutzmaßnahmen, sensorische Cooperate or collaborate with industrial robots in the execution of work processes. This is called human-robot cooperation or collaboration (MRK). Standardization, in particular ISO / TS 15066 and EN ISO 10218-1,2, contain requirements for the MRC with regard to protective measures, sensory
Ausfallsicherheit und dgl .. Bei der MRK wird mit einer Erfassungseinrichtung eine erfolgte Kollision des Roboters bzw. seines Werkzeugs mit einem Hindernis, insbesondere mit einem Werker, detektiert und zur Sicherheit eine Failure safety and the like .. In the MRK is a detected collision of the robot or its tool with an obstacle, in particular with a worker detected with a detection device and for safety
Schutzmaßnahme, insbesondere ein Stillstand oder eine Rückwärtsbewegung des Roboters, eingeleitet. Die Protective measure, in particular a standstill or a backward movement of the robot initiated. The
Kollisionserfassung kann berührend und ggf. mit einer Messung von auftretenden Kollisionskräften erfolgen. Collision detection can be touching and possibly with a measurement of collision forces occurring.
Hierfür geeignete taktile Gelenkarm-Industrieroboter sind z.B. aus der DE 10 2007 063 099 AI, DE 10 2007 014 023 AI und DE 10 2007 028 758 B4 bekannt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Suitable tactile articulated arm industrial robots for this purpose are known, for example, from DE 10 2007 063 099 A1, DE 10 2007 014 023 A1 and DE 10 2007 028 758 B4. It is an object of the present invention to provide a
verbesserte Arbeitstechnik aufzuzeigen. show improved working technique.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch. The invention solves this problem with the features in the method and device main claim.
Die beanspruchte Arbeitstechnik, d.h. die The claimed working technique, i. the
Arbeitsvorrichtung und das zugehörige Betriebsverfahren, haben den Vorteil, dass eine höhere Leistung und  Working device and the associated operating method, have the advantage that higher performance and
Verfügbarkeit der Arbeitsvorrichtung ohne Einschränkung der MRK-Tauglichkeit erreicht werden kann. Durch eine Abstandsmessung kann eine drohende Kollisionsgefahr im Vorfeld detektiert werden, wobei der Industrieroboter eine Ausweichbewegung durchführt. Availability of the working device without limitation of MRK fitness can be achieved. By measuring the distance, an imminent risk of collision can be detected in advance, with the industrial robot performing an evasive movement.
Hierdurch kann einerseits eine Kollision und eine MRK- Schut zmaßnahme, insbesondere ein Stillstand oder eine Rückwärtsbewegung des Industrieroboters, vermieden werden. Der Arbeit sprozess und die Prozessbewegung des As a result, on the one hand a collision and a MRK protection measure, in particular a standstill or a backward movement of the industrial robot can be avoided. The work process and the process movement of the
Industrieroboters kann dank der Ausweichbewegung Industrial robot can thanks to the evasive movement
fortgesetzt und ggf. zu Ende geführt werden. Die mit einer MRK-Schut zmaßnahme eintretenden Takt zeitprobleme können vermieden werden. Bei einer MRK-Schut zmaßnahme kann nicht vorhergesagt werden, ob und wie lange der Industrieroboter in seiner Prozessbewegung unterbrochen wird. be continued and possibly completed. The zmaßnahme with a MRK protection measure timing problems can be avoided. In a MRK protection measure, it can not be predicted whether and how long the industrial robot will be interrupted in its process movement.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen An essential feature of the invention
Ausweichtechnik, insbesondere des Betriebsverfahrens der Arbeitsvorrichtung, ist eine vorgeschaltete Dodge, in particular the operating method of the working device, is an upstream
Ausweichstrategie, die aktiv wird, bevor eine Kollision auftritt und erkannt wird. Dodge strategy that becomes active before a collision occurs and is detected.
Der Industrieroboter kann eine Ausweichbewegung an dem Hindernis vorbei ausführen und dieses umgehen. Bei einer Ausweichbewegung kann die Abstandsmessung fortgesetzt werden, wobei der Erfolg der Ausweichbewegung überprüft und die Ausweichbewegung bedarfsweise korrigiert werden kann. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das The industrial robot can make an evasive movement past the obstacle and avoid this. In an evasive movement, the distance measurement can be continued, the success of the evasive movement checked and the evasive movement are corrected as needed can. This is particularly advantageous if the
Hindernis sich bewegt. Für eine dynamische Obstacle moves. For a dynamic
Ausweichstrategie ist es von Vorteil, mit der Dodge strategy is beneficial with the
Erfassungseinrichtung nicht nur die Existenz eines Detection device not only the existence of a
Hindernisses, insbesondere eines Werkers, sondern auch dieObstacle, especially of a worker, but also the
Lage und/oder die Größe und/oder eine evtl. Bewegung des Hindernisses zu detektieren. Bei einem bewegten Hindernis können Richtung und Geschwindigkeit erfasst werden und für eine Planung sowie eine evtl. Korrektur der Location and / or the size and / or a possible movement of the obstacle to detect. With a moving obstacle direction and speed can be detected and for a planning as well as a possible correction of the
Ausweichbewegung herangezogen werden. Evasive movement be used.
Die Arbeitsvorrichtung und insbesondere deren Steuerung sind für die vorgenannten und beanspruchten Funktionen vorgesehen und in geeigneter Weise ausgebildet. The working device and in particular its control are provided for the aforementioned and claimed functions and designed in a suitable manner.
Vorzugsweise ist die Steuerung für die Auswertung der gemessenen bzw. ermittelten Abstände und die Planung sowie Einleitung der Ausweichbewegung sowie deren evtl. Preferably, the control for the evaluation of the measured or determined distances and the planning and initiation of the evasive movement and their possibly.
Korrektur verantwortlich und steuert den Industrieroboter entsprechend an. Correction responsible and controls the industrial robot accordingly.
Die Erfassungsvorrichtung kann mehrere Sensoreinrichtungen aufweisen. Hierfür sind in den Unteransprüchen The detection device may comprise a plurality of sensor devices. For this purpose are in the subclaims
verschiedene Ausgestaltungen angegeben. Besondere Vorteil bietet eine Erfassungstechnik, die einerseits various embodiments indicated. Special advantage offers a registration technique, on the one hand
kontaktierend das Auftreten einer Kollision detektiert und die zusätzlich eine abstandsmessende Sensoreinrichtung für die Ausweichstrategie aufweist. contacting detects the occurrence of a collision and additionally has a distance-measuring sensor device for the avoidance strategy.
Die von der eingangs genannten Normung geforderte MRK- Sicherheit und sensorische Ausfallsicherheit kann mit derThe MRK safety and sensory failure safety required by the standardization mentioned above can be combined with the
Sensoreinrichtung erreicht werden, die eine aufgetreteneSensor device can be achieved, the one occurred
Kollision bevorzugt berührend detektiert und die denCollision preferably touchingly detected and the
Normvorgaben entsprechend MRK-tauglich ausgebildet ist.Standard specifications are designed according to MRK-suitable.
Hierfür kann ein selbst MRK-tauglicher , insbesondere taktiler Industrieroboter, mit einer zugeordneten, insbesondere integrierten, und einwirkende Belastungen erfassenden Sensorik eingesetzt werden. Die zusätzliche Sensoreinrichtung zur vorzugsweise For this purpose, a self-MRK-suitable, in particular tactile industrial robot, with an associated, in particular integrated, and acting loads detecting sensors are used. The additional sensor device for preferably
berührungslosen Abstandsmessung braucht diesen Non-contact distance measurement needs this
Normvorgaben nicht zu folgen und kann dadurch wesentlich einfacher und kostengünstiger ausgebildet sein. DieseStandard specifications not to follow and can be made much easier and cheaper. These
Sensoreinrichtung kann einen einfachen und kostengünstigen Sensor aufweisen, der am Industrieroboter oder extern angeordnet sein kann. Der Sensor kann als optischer Sensor device may have a simple and inexpensive sensor that can be located on the industrial robot or externally. The sensor can be considered optical
Sensor, z.B. als 3D-Kamera, ausgebildet sein. Derartige Kameras sind aus anderen Bereichen, insbesondere Sensor, e.g. as a 3D camera, be trained. Such cameras are from other areas, in particular
Computeranwendungen für Animationen und Spiele, aus der Gebäudetechnik oder dgl . verfügbar und wegen großer  Computer applications for animation and games, in building technology or the like. available and because of great
Stückzahlen entsprechend kostengünstig. Die MRK- Tauglichkeit der Arbeitsvorrichtung und ggf. des Quantities correspondingly inexpensive. The MRK suitability of the working device and possibly the
Industrieroboters kann uneingeschränkt erhalten bleiben, wobei die Zusatzfunktion der Ausweichstrategie auf besonders einfache und kostengünstige Weise erreicht werden kann. in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Industrial robots can be fully preserved, with the additional function of evasion strategy can be achieved in a particularly simple and cost-effective manner. in the subclaims are further advantageous
Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Embodiments of the invention indicated.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen: The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. In detail show:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer Figure 1: a schematic representation of a
Arbeitsvorrichtung mit einem Industrieroboter und einer Erfassungseinrichtung,  Working device with an industrial robot and a detection device,
Figur 2 und 3: Schemadarstellungen für drohende Figures 2 and 3: Schematic representations for impending
Kollisionsfälle und Ausweichbewegungen und  Collision cases and evasive movements and
Figur 4: einen taktilen Industrieroboter. Figure 4: a tactile industrial robot.
Die Erindung betrifft eine Arbeitsvorrichtung (1) und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Arbeitsvorrichtung (1) · The invention relates to a working device (1) and a method for operating such a working device (1).
Die Arbeitsvorrichtung (1) beinhaltet mindestens einen Industrieroboter (2), der ein Prozesswerkzeug (3) trägt und führt und mit diesem einen Prozess ausführt. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in Figur 4 dargestellt und wird nachfolge näher erläutert. Die Arbeitsvorrichtung (1) weist ferner eine Steuerung (6) auf. Dies kann eine Robotersteuerung oder eine andere, insbesondere übergeordnete Stations- oder Anlagensteuerung sein. Das Prozesswerkzeug (3) und die auszuführenden The working device (1) contains at least one industrial robot (2) which carries and guides a process tool (3) and carries out a process with it. A preferred embodiment is shown in Figure 4 and will be explained in more detail succession. The working device (1) further comprises a controller (6). This can be a robot controller or another, in particular superior, station or system controller. The process tool (3) and the executable
Prozesse können beliebig ausgebildet sein. Es kann sich um Fügeprozesse, Auftrag- oder Umformprozesse, Handhabungs¬ und Montageprozesse und entsprechende Werkzeugausbildungen handeln. Das Prozesswerkzeug (3) kann auch eine oder mehrere eigene Bewegungsachsen und Antriebe aufweisen. In den Ausführungsbeispielen ist ein ggf. wechselbares Processes can be designed as desired. It may be joining processes, client or forming processes, handling ¬ and assembly processes and corresponding tool training. The process tool (3) can also have one or more own axes of motion and drives. In the exemplary embodiments is a possibly changeable
GreifWerkzeug (3) gezeigt. Der Industrieroboter (2) ist programmierbar und weist hierfür eine entsprechende Robotersteuerung (6) mit geeigneten Schnittstellen und Speichern auf. In der Gripping tool (3) shown. The industrial robot (2) is programmable and has for this purpose a corresponding robot controller (6) with suitable interfaces and memories. In the
Robotersteuerung (6) sind ein oder mehrere Bahnprogramme für die Roboterbewegungen bei den auszuführenden Prozessen gespeichert. In den Bahnprogrammen können die Robot controller (6) are stored one or more path programs for the robot movements in the processes to be executed. In the railway programs, the
Raumkoordinaten von ein oder mehreren Zielpunkten (19) und etwaigen beim Prozess anzufahrenden Stützpunkten nebst der zugehörigen kartesischen Trajektorien (21) gespeichert sein. In der Steuerung bzw. Robotersteuerung (6) kann insbesondere ein Algorithmus bzw. ein Programm für die nachfolgend erläuterte Auswertung von erfassten Abständen (d) und die Durchführung einer Ausweichbewegung (a) des Industrieroboters (2) gespeichert sein. Space coordinates of one or more target points (19) and any points to be approached in the process along with the associated Cartesian trajectories (21) to be stored. In particular, an algorithm or a program for the evaluation of detected distances (d) and the execution of an evasive movement (a) of the industrial robot (2) can be stored in the controller or robot controller (6).
Die Arbeitsvorrichtung (1) ist für eine Mensch-Roboter- Kooperation oder -Kolaboration (abgekürzt MRK) in The working device (1) is for a human-robot cooperation or collaboration (abbreviated MRK) in
geeigneter Weise ausgebildet. Ein Werker (7) kann sich dabei ohne Schutzabtrennung im Arbeitsbereich des suitably trained. A worker (7) can work without protective separation in the working area of the
Industrieroboters (2) aufhalten und bewegen. Bei einerStop and move the industrial robot (2). At a
Kooperation können der Industrieroboter (2) und der Werker (7) eigenständig arbeiten. Bei einer Kollaboration findet eine Zusammenarbeit von Industrieroboter (2) und Werker (7) im Prozess statt. Cooperation the industrial robot (2) and the worker (7) can work independently. In a collaboration, a collaboration of industrial robots (2) and workers (7) takes place in the process.
Die MRK-taugliche Arbeitsvorrichtung (1) führt bei The MRK-compatible working device (1) introduces
Auftreten einer Kollision eine MRK-Schut zmaßnahme gemäß der eingangs genannten einschlägigen Normung aus. Wenn der Industrieroboter (2) selbst oder mit seinem Occurrence of a collision a MRK Schut zmaßnahme according to the above-mentioned relevant standardization. If the industrial robot (2) itself or with his
Prozesswerkzeug (3) mit dem Werker (7) oder mit einem anderen unvorhergesehenen Hindernis kollidiert und in Berührungskontakt tritt, sieht die MRK-Maßnahme z.B. ein Stehenbleiben oder eine Rückwärtsbewegung des Process tool (3) collides with the operator (7) or with another unforeseen obstacle and comes in touching contact sees the MRK measure e.g. a stoppage or a backward movement of the
Industrieroboters (2) vor. Bei einem Stillstand kann der Industrieroboter (2) ggf. auch kraftlos geschaltet werden und sich vom Werker (7) oder einem anderen Hindernis wegschieben lassen. Für die Detektion einer aufgetretenen Kollision weist die Arbeitsvorrichtung (1) eine Erfassungsvorrichtung (5) auf. Diese kann eine oder mehrere Sensoreinrichtungen (16) für eine Kollisionserfassung aufweisen. Industrial robot (2) ago. At a standstill, the industrial robot (2) may also be switched powerless and can be pushed away by the worker (7) or another obstacle. For the detection of an occurred collision, the working device (1) has a detection device (5). This can have one or more sensor devices (16) for collision detection.
Im gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Industrieroboter (2) selbst MRK-tauglich ausgebildet und mit einer zugeordneten Sensoreinrichtung (16) für die Kollisionserfassung ausgerüstet. Die SensoreinrichtungIn the illustrated and preferred embodiment, the industrial robot (2) is itself MRK-capable and equipped with an associated sensor device (16) for collision detection. The sensor device
(16) kann einen oder mehrere Sensoren (17) zum Detektieren eines Berührungskontaktes zwischen dem Industrieroboter (2) und/oder dem Prozesswerkzeug (3) und dem Werker (7) oder einem anderen Hindernis aufweisen. Mit einem Sensor (17) können ggf. auch die dabei auftretenden (16) may include one or more sensors (17) for detecting a physical contact between the industrial robot (2) and / or the process tool (3) and the operator (7) or other obstacle. With a sensor (17) may possibly also occurring
Kollisionskräfte gemessen werden. Collision forces are measured.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind ein oder mehrere Sensoren (17) in den Industrieroboter (2) integriert und erfassen die von außen im Kollisionsfall einwirkenden Belastungen. In einer anderen, nicht dargestellten In the exemplary embodiment shown, one or more sensors (17) are integrated in the industrial robot (2) and detect the loads acting on the outside in the event of a collision. In another, not shown
Ausführungsform können ein oder mehrere Sensoren (17) am Prozesswerkzeug (3) oder zwischen dem Industrieroboter (2) und dem Prozesswerkzeug (3) angeordnet sein. Ferner ist es möglich, das Auftreten einer Kollision auf andere Weise, z.B. elektrisch über Stromfluss bei Kontaktbildung oder dgl . , und mit einer entsprechend ausgebildeten Embodiment, one or more sensors (17) on the process tool (3) or between the industrial robot (2) and the process tool (3) may be arranged. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of a collision in another way, e.g. electrically via current flow upon contact or the like. , and with a suitably trained
Sensoreinrichtung (16) zu detektieren. Die Erfassungseinrichtung (5) detektiert zusätzlich einen Abstand (d) zwischen dem Industrieroboter (2) und/oder seinem Prozesswerkzeug (3) und dem Werker (7) oder einem anderen unvorhergesehenen Hindernis. Die Detektion bzw. Erfassung kann durch direkte Messung oder durch Detecting sensor device (16). The detection device (5) additionally detects a distance (d) between the industrial robot (2) and / or its process tool (3) and the worker (7) or another unforeseen obstacle. The detection or detection can by direct measurement or by
anderweitige indirekte Ermittlung, insbesondere other indirect determination, in particular
Berechnung, eines Abstands erfolgen. Für die Calculation of a distance. For the
Abstandserfassung sind eine oder mehrere zusätzlich Sensoreinrichtung (en) (14,15) vorgesehen. Die Distance detection is one or more additional Sensor device (s) (14,15) provided. The
Sensoreinrichtungen (14,15,16) sind mit der Steuerung (6) über eine Signalverbindung (18), z.B. die gezeigte Sensor devices (14, 15, 16) are connected to the controller (6) via a signal connection (18), e.g. the shown
Signalleitung, oder drahtlos per Funk oder in anderer Weise gekoppelt. Signal line, or wirelessly coupled by radio or otherwise.
Die Arbeitsvorrichtung (1), insbesondere die Steuerung (6) ist dann dazu ausgebildet, bei einer drohenden The working device (1), in particular the controller (6) is then designed to be at a threatening
Kollisionsgefahr den Industrieroboter (2) eine Risk of collision the industrial robot (2) a
Ausweichbewegung (a) gegenüber dem Werker bzw. Hindernis (7) ausführen zu lassen. Die drohende Kollisionsgefahr kann aus dem erfassten Abstand ermittelt werden. Dies kann durch Auswertung der Abstandsgröße geschehen. Eine To make evasive movement (a) with respect to the worker or obstacle (7). The threat of collision can be determined from the recorded distance. This can be done by evaluating the distance size. A
Kollisionsgefahr tritt ein, wenn der detektierte Abstand (d) gleich oder kleiner einem vorgegebenen Danger of collision occurs if the detected distance (d) is equal to or less than a predetermined one
Kollisionsabstand (x) ist. Figur 2 und 3 zeigen hierfür zwei Ausführungsbeispiele.  Collision distance (x) is. Figures 2 and 3 show this two embodiments.
Die Erfassungseinrichtung (5) prüft im Vorfeld entlang der programmierten Bewegungsbahn die Umgebung auf das The detection device (5) checks in advance along the programmed trajectory the environment on the
Auftreten von solchen Kollisionsgefahren. Durch eine  Occurrence of such collision hazards. By a
Ausweichbewegung (a) kann der Industrieroboter (2) dem Hindernis bzw. Werker (7) kollisionsfrei ausweichen und seine programmierte Prozessbewegung weiterführen bzw. Dodge movement (a), the industrial robot (2) avoid the obstacle or worker (7) collision-free and continue his programmed process movement or
fortsetzen. Wenn keine Kollision oder nicht umgehbarecontinue. If no collision or non-negotiable
Hindernisse auftreten, kann der Industrieroboter (2) seine programmierte Prozessbewegung zu Ende führen, wobei z.B. der in Figur 2 und 3 gezeigte Zielpunkt (19) erreicht wird. Die Ausweichbewegung (a) kann an dem Hindernis (7) vorbeiführen und diese umgehen oder ggf. einen zu geringen Abstand vom Hindernis oder Werker (7) vergrößern. Durch diese Vorfelderfassung und die Ausweichstrategie können eine MRK-Maßnahme und eine Prozessunterbrechung, If obstacles arise, the industrial robot (2) can complete its programmed process movement, e.g. the target point (19) shown in Figures 2 and 3 is achieved. The evasive movement (a) can lead past the obstacle (7) and circumvent it or possibly increase too small a distance from the obstacle or the worker (7). Through this pre-field acquisition and the avoidance strategy, an MRC measure and a process interruption,
insbesondere ein Stillstand der Arbeitsvorrichtung (1), vermieden werden. Die Ausweichbewegung (a) wird in particular, a standstill of the working device (1) can be avoided. The evasive movement (a) becomes
ausgeführt, bis der Zielpunkt (19) erreicht ist, oder bis der Eintritt einer Kollision detektiert wird. Figur 2 verdeutlicht den Fall, in dem bei der executed until the target point (19) is reached, or until the occurrence of a collision is detected. Figure 2 illustrates the case in which in the
programmierten Bahnbewegung des Industrieroboters (2) zu einem Zielpunkt (19) die Trajektorie (21) durch ein detektiertes Hindernis bzw. einen Werker (7) verläuft.programmed trajectory movement of the industrial robot (2) to a destination point (19), the trajectory (21) by a detected obstacle or a worker (7) runs.
Hierbei wird von der Sensoreinrichtung (14,15) ein Abstand (d) entlang der Bewegungsbahn von einer Here, by the sensor device (14,15), a distance (d) along the trajectory of a
kollisionsrelevanten Stelle (4) bis zu einer collision relevant point (4) up to one
Auftreffstelle am Hindernis bzw. Werker (7) erfasst. Eine kollisionsrelevante Stelle (4) kann z.B. der in Impact site at the obstacle or worker (7) detected. A collision relevant point (4) may e.g. the in
Bewegungsrichtung vorderste und am ehesten die Movement foremost and most likely the
Auftreffstelle erreichende Punkt am Prozesswerkzeug (3) sein . im andere Fall von Figur 3 befindet sich das Hindernis bzw. der Werker (7) zwar außerhalb der Bewegungsbahn bzw. der Trajektorie (21) des Industrieroboters (2) zum Impact point reaching the process tool (3). In the other case of FIG. 3, the obstacle or the worker (7) is located outside the path of movement or the trajectory (21) of the industrial robot (2)
Zielpunkt (19). Bei Verfolgung dieser Bahnbewegung würde allerdings der seitliche Abstand zum Hindernis bzw. Werker (7) zu klein und könnte einen vorgebenen Mindestabstand unterschreiten. Die Abstandsmessung betrifft dann den seitlichen Abstand (d) zwischen der Trajektorie (21) und dem Hindernis bzw. Werker (7) . Die Erfassungseinrichtung (5) erfasst den Abstand (d) nach Lage und Größe. Dies geschieht vorzugsweise berührungslos. Die Erfassung kann in einer direkten Messung des Abstands (d) zwischen einem kollisionsrelevanten Punkt (4) und dem Hindernis bzw. Werker (7) bestehen. Der Abstand (d) kann andererseits aus einer anderweitigen Abstandsmessung ermittelt werden. Dies ist z.B. der Fall, wenn die Mess- Bezugsstelle von der kollisionsrelevanten Stelle (4) distanziert ist. Für die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung (en) (14,15) zur Abstandserfassung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Sensoreinrichtung (14) kann z.B. gemäß Figur 1 am Industrieroboter (2) und/oder am Prozesswerkzeug (3) angeordnet sein. Sie wird bei der Roboterbewegung Target point (19). In pursuit of this orbital movement, however, the lateral distance to the obstacle or worker (7) would be too small and could fall below a given minimum distance. The distance measurement then relates to the lateral distance (d) between the trajectory (21) and the obstacle or worker (7). The detection device (5) detects the distance (d) according to position and size. This is preferably done without contact. The detection may consist in a direct measurement of the distance (d) between a collision-relevant point (4) and the obstacle or worker (7). On the other hand, the distance (d) can be determined from another distance measurement. This is the case, for example, if the measuring reference point is distanced from the collision-relevant point (4). There are various possibilities for designing the sensor device (s) (14, 15) for distance detection. A sensor device (14) can eg according to Figure 1 on Industrial robot (2) and / or be arranged on the process tool (3). She is in the robot movement
mitgeführt. Eine solche Sensoreinrichtung (14) kann einen oder mehrere geeignete Sensoren zur vorzugsweise carried. Such a sensor device (14) can be one or more suitable sensors for preferably
berührungslosen Abtastung der Umgebung der programmiertennon-contact scanning of the environment of the programmed
Bewegungsbahn bzw. Trajektorie (21) im Vorfeld und mit Distanz zu der aktuellen Roboterposition aufweisen. Ein solcher Sensor kann z.B. ein Ultraschallsensor sein. Trajectory or trajectory (21) in advance and at a distance to the current robot position have. Such a sensor may e.g. be an ultrasonic sensor.
Alternativ ist ein optischer Sensor oder ein anderer geeigneter Sensor mit Distanzwirkung möglich. Alternatively, an optical sensor or other suitable sensor with distance effect is possible.
Die Erfassungseinrichtung (5) kann alternativ oder The detection device (5) can alternatively or
zusätzlich eine separat und extern vom Industrieroboter (2) angeordnete Sensoreinrichtung (15) für die additionally a sensor device (15) arranged separately and externally by the industrial robot (2) for the
Abstandserfassung aufweisen. Diese kann ebenfalls ein oder mehrere geeignete Sensoren beinhalten. Die Have distance detection. This may also include one or more suitable sensors. The
Sensoreinrichtung (15) kann z.B. eine optische Sensor device (15) may e.g. an optical
Arbeitsraumüberwachung durchführen und weist hierfür ein oder mehrere optische Sensoren auf. Ein Sensor kann z.B. als 3D-Kamera, als Tiefenbildkamera, als Perform work space monitoring and has for this purpose one or more optical sensors. A sensor may e.g. as a 3D camera, as a depth image camera, as
Laserabstandssensor oder dgl . ausgebildet sein. Die  Laser distance sensor or the like. be educated. The
Sensoreinrichtung (15) kann sich oberhalb des Sensor device (15) can be above the
Industrieroboters (2) und des Hindernisses bzw. Werkers (7) befinden und eine Überwachung aus der Vogelperspektive durchführen. Alternativ sind andere Anordnungen und Industrial robot (2) and the obstacle or worker (7) and carry out a bird's eye view. Alternatively, other arrangements and
Ausbildungen der Sensoreinrichtung (en) (14,15) möglich.  Formations of the sensor device (s) (14,15) possible.
Die Arbeitsvorrichtung (1) ist in geeigneter Weise The working device (1) is suitable
ausgebildet, um eine Auswertung des erfassten Abstands (d) auszuführen. Sie trifft auch in Abhängigkeit hiervon die Entscheidung über eine Ausweichbewegung (a) und führt diese dann durch. Diese Vorgänge können in einer configured to perform an evaluation of the detected distance (d). It also makes the decision on an evasive movement (a) depending on this and then carries it out. These operations can be in one
entsprechend ausgebildeten Steuerung (6), insbesondere der RoboterSteuerung, durchgeführt werden. Eine Auswertung der Abstände (d) und ggf. eine Entscheidung für eine appropriately trained control (6), in particular the robot control, are performed. An evaluation of the distances (d) and possibly a decision for a
Ausweichbewegung (a) können auch in der Evasive movement (a) can also occur in the
Erfassungseinrichtung (5) erfolgen. Der Ausweichprozess kann dynamisch sein. Eine Erfassung und Auswertung der Abstände kann während der Detection device (5) take place. The fallback process can be dynamic. A recording and evaluation of the distances can during the
Ausweichbewegung (a) erfolgen und kann ggf. zu einer Evasive movement (a) take place and may possibly become one
Korrektur der Ausweichbewegung (a) führen. Dies kann insbesondere bei bewegten Hindernissen bzw. Werkern (7) der Fall sein. Correct the evasive movement (a). This may be the case in particular with moving obstacles or workers (7).
Vorzugsweise erfasst die Erfassungseinrichtung (5) nicht nur die Existenz, sondern auch die Lage und/oder die Größe und/oder eine evtl. Bewegung des Hindernisses oder Werkers (7) . Die besagte Lage schließt die Position und Preferably, the detection device (5) detects not only the existence, but also the position and / or the size and / or a possible movement of the obstacle or worker (7). The said position closes the position and
Ausrichtung im Raum ein. Bei einer Bewegung werden  Orientation in the room. Become a movement
bevorzugt deren Richtung und Geschwindigkeit erfasst. Die Erfassung erfolgt über die Sensoreinrichtung (en) (14,15).preferably detects their direction and speed. The detection takes place via the sensor device (s) (14, 15).
Die Ausweichbewegung wird vorzugsweise von der Steuerung (6) geplant und ausgeführt. Diese weist hierfür den erwähnten Algorithmus für die Ausgleichsbewegung (a) auf.The evasive movement is preferably planned and executed by the controller (6). This has for this purpose the mentioned algorithm for the compensation movement (a).
Dies kann auch einen Online-Tra ektorienplaner beinhalten, der eine bevorzugt kollisionsfreie Bahnplanung erstellt. This can also include an online tra ector planner that creates a preferably collision-free path planning.
Wie Figur 2 und 3 verdeutlichen, wird z.B. von dem As FIGS. 2 and 3 illustrate, e.g. of the
Algorithmus bzw. Online-Tra ektorienplaner ein Algorithm or online tra ector planner
zusätzlicher Bahnpunkt (20) generiert und die additional track point (20) generated and the
programmierte Bahnbewegung des Roboters entsprechend abgeändert. Die Ausweichbewegung (a) führt über einen oder mehrere zusätzliche Bahnpunkte (20) zu dem Programmed path motion of the robot changed accordingly. The evasive movement (a) leads via one or more additional track points (20) to the
prozessbedingten Zielpunkt (19). Die Bewegung kann als Point-to-Point-Bewegung auf entsprechend geänderten process-related target point (19). The movement can be changed as a point-to-point movement on accordingly
Trajektorien ablaufen. Die ein oder mehreren Bahnpunkte (20) könne bedarfsweise bei einer dynamischen Trajectories expire. The one or more track points (20) could, if necessary, in a dynamic
Ausweichstrategie geändert werden, insbesondere wenn das Hindernis oder der Werker (7) sich bewegen oder ein neues Hindernis (7) auftaucht. Die MRK-Tauglichkeit der Arbeitsvorrichtung (1) und ggf. des Industrieroboters (2) kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Industrieroboter (2) selbst MRK-tauglich . Avoidance strategy are changed, especially when the obstacle or the worker (7) move or a new obstacle (7) appears. The MRK fitness of the working device (1) and possibly of the industrial robot (2) can be produced in different ways. In the exemplary embodiments shown, the industrial robot (2) itself is MRK-compatible.
Vorzugsweise handelt es sich um einen taktilen Preferably, it is a tactile
mehrachsigen Industrieroboter (2) mit einer bevorzugt integrierten Sensoreinrichtung (16), der sensitive multiaxial industrial robot (2) with a preferably integrated sensor device (16), the sensitive
Eigenschaften hat und selbst einen Berührungskontakte mit dem menschlichen Körper oder anderen Hindernissen Features and even has a physical contact with the human body or other obstacles
detektieren und hierauf mit der besagten MRK-Maßnahme reagieren kann. Der taktile Industrieroboter (2) and then react with said MRC measure. The tactile industrial robot (2)
detektiert zu MRK-Zwecken einen Berührungs- bzw. detect for MRK purposes a touch or
Kollisionskontakt als äußere Belastung, die an einer Collision contact as an external load, which on a
Roboterposition auftritt, an der diese Belastung nicht erwartet wird. Für die Reaktion auf einen Robot position occurs where this burden is not expected. For the reaction to a
Berührungskontakt kann es unterschiedlich hohe Belastungs¬ und Reaktionsschwellen geben. Der taktile Industrieroboter (2) kann mit dem Werker (7) in einem offenen Physical contact, there may be different levels of stress ¬ and reaction thresholds. The tactile industrial robot (2) can with the worker (7) in an open
Arbeitsbereich ohne Zaun oder andere Maschinengrenze zusammenarbeiten. Es kann dabei auch zu schmerzfreien oder schmerzarmen Kontakten kommen. Working area without fence or other machine border work together. It can also come to painless or painless contacts.
Der Industrieroboter (2) kann z.B. gemäß der DE 10 2007 063 099 AI, DE 10 2007 014 023 AI und/oder DE 10 2007 028 758 B4 ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform ist in Figur 4 gezeigt. The industrial robot (2) may e.g. in accordance with DE 10 2007 063 099 A1, DE 10 2007 014 023 A1 and / or DE 10 2007 028 758 B4. A preferred embodiment is shown in FIG.
Der Industrieroboter (2) ist an eine externe oder The industrial robot (2) is connected to an external or
integrierte Robotersteuerung (6) angeschlossen. Der taktile Industrieroboter (2) kann die in Figur 5 Integrated robot control (6) connected. The tactile industrial robot (2) can be the in Figure 5
angedeutete, bevorzugt integrierte Sensoreinrichtung (16) für die Erfassung von extern einwirkenden Kräften und/oder Momenten aufweisen, die mit der Robotersteuerung (6) verbunden ist und zur Steuerung oder Regelung, indicated, preferably integrated sensor device (16) for the detection of externally acting forces and / or moments, which is connected to the robot controller (6) and for control or regulation,
insbesondere Nachgiebigkeitsregelung, der in particular compliance rule, the
Roboterbewegungen verwendet wird. Der taktile Industrieroboter kann insbesondere kraft- oder Robot movements is used. The tactile Industrial robots can in particular power or
momentengeregelte Achsen haben. have momentum-controlled axes.
Der Industrieroboter (2) weist mehrere, z.B. vier, bewegliche und miteinander verbundene Glieder (8,9,10,11) auf. Die Glieder (8,9,10,11) sind vorzugsweise gelenkig und über drehende Roboterachsen I-VII miteinander und mit einem Sockel verbunden. Der Sockel kann einen in Figur 4 gezeigten Anschluss für Betriebsmittel haben. Es ist ferner möglich, dass einzelne Glieder (9,10) mehrteilig und in sich beweglich, insbesondere um die Längsachse verdrehbar, ausgebildet sind. The industrial robot (2) has several, e.g. four movable and connected members (8,9,10,11). The links (8, 9, 10, 11) are preferably articulated and connected to one another and to a pedestal via rotating robot axes I-VII. The socket may have a connection for equipment shown in FIG. It is also possible for individual members (9, 10) to be multi-part and movable, in particular rotatable about the longitudinal axis.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Industrieroboter (2) als Gelenkarm- oder Knickarmroboter ausgebildet und weist sieben angetriebene Achsen bzw. Bewegungsachsen I- VII auf. Die Achsen I-VII sind mit der Robotersteuerung verbunden und können gesteuert und ggf. geregelt werden. Das abtriebsseit ige Endglied (11) des Roboters (2) ist z.B. als Roboterhand ausgebildet und weist das um eineIn the illustrated embodiment, the industrial robot (2) is designed as Gelenkarm- or articulated robot and has seven driven axes or axes of motion I-VII. The axes I-VII are connected to the robot controller and can be controlled and possibly regulated. The output side end member (11) of the robot (2) is e.g. trained as a robot hand and assigns this to a
Drehachse (13) drehbare Abtriebselement (12), z.B. einen Abtriebsflansch, auf. Die Drehachse (13) bildet die letzte Roboterachse VII. Durch ein ggf. hohles Abtriebselement (12) und ggf. andere Roboterglieder (8,9,10) können eine oder mehrere Leitungen für Betriebsmittel, z.B. Leistungsund Signalströme, Fluide etc. geführt sein und am Flansch (12) nach außen treten. Auch die Signalleitung (18) kann roboterintern geführt sein. Der Roboter (2) hat vorzugsweise drei oder mehr bewegliche Glieder (8,9,10,11) . Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist er ein mit dem Untergrund über einen Sockel Rotation axis (13) rotatable output element (12), e.g. an output flange, on. The axis of rotation (13) forms the last robot axis VII. By a possibly hollow output element (12) and possibly other robot members (8,9,10) one or more lines for resources, e.g. Power and signal currents, fluids, etc. be guided and on the flange (12) to the outside. The signal line (18) can be guided inside the robot. The robot (2) preferably has three or more movable members (8, 9, 10, 11). In the exemplary embodiment shown, it has a base with a base
verbundenes Basisglied (8) und das vorerwähnte Endglied (11) sowie zwei Zwischenglieder (9,10) auf. Die connected base member (8) and the aforementioned end member (11) and two intermediate links (9,10) on. The
Zwischenglieder (9,10) sind mehrteilig und in sich Intermediate links (9,10) are multi-part and in itself
verdrehbar mittels Achsen (III) und (V) ausgebildet. Die Zahl der Zwischenglieder (9,10) kann alternativ kleiner oder größer sein. In weiterer Abwandlung können einzelne oder alle Zwischenglieder (9,10) in sich drehfest und ohne zusätzliche Achse ausgebildet sein. Die Glieder rotatably formed by means of axes (III) and (V). The number of intermediate links (9, 10) can alternatively be smaller or bigger. In a further modification, individual or all intermediate links (9, 10) can be designed to be rotationally fixed and without an additional axle. The limbs
(8,9,10,11) können eine gerade oder gemäß Figur 4 (8, 9, 10, 11) can be straight or according to FIG. 4
abgewinkelte Form haben. Der Industrieroboter (2) kann gemäß Figur 1 stehend oder alternativ hängend angeordnet sein . have angled shape. The industrial robot (2) can be arranged standing or alternatively hanging according to FIG.
Die Roboterachsen I-VII weisen jeweils ein Achslager, z.B. Drehlager bzw. ein Gelenk, und einen hier zugeordneten und integrierten steuerbaren, ggf. regelbaren Achsantrieb, z.B. Drehantrieb, auf. Außerdem können die Roboterachsen I-VII eine Steuer- oder schaltbare Bremse und die ggf. redundante Sensoreinrichtung (16) haben. Die Sensorik kann integriert sein und kann z.B. einen oder mehrere, in Figur 1 schematisch angedeutete Sensoren (17) an einer oder mehreren Roboterachsen I-VII aufweisen. Diese Sensoren (17) können gleiche oder unterschiedliche Funktionen haben. Sie können insbesondere zum Erfassen von The robot axes I-VII each have an axle bearing, e.g. Swivel or a joint, and a here associated and integrated controllable, possibly adjustable final drive, e.g. Rotary drive, up. In addition, the robot axes I-VII may have a controllable or switchable brake and possibly redundant sensor device (16). The sensor system may be integrated and may be e.g. Have one or more, schematically indicated in Figure 1 sensors (17) on one or more robot axes I-VII. These sensors (17) can have the same or different functions. In particular, they can be used to capture
einwirkenden Belastungen, insbesondere von Momenten, ausgebildet sein. Sie können ferner Drehbewegungen und ggf. Drehpositionen detektieren. acting loads, in particular of moments be formed. You can also detect rotational movements and possibly rotational positions.
Die vorgenannte Kraftsteuerung oder Kraftregelung der Roboterachsen (I-VII) bezieht sich auf die Wirkung nach außen am Abtriebselement (12) des Endglieds (11) sowie auf die dort einwirkenden Reaktionskräfte. Roboterintern findet an den drehenden Achsen oder Achsantrieben eine Momentensteuerung oder Momentenregelung statt. The aforementioned force control or force control of the robot axes (I-VII) refers to the effect on the outside of the output element (12) of the end member (11) and on the reaction forces acting there. Robot-internally, a torque control or torque control takes place on the rotating axes or axle drives.
Der Industrieroboter (2) kann für die MRK-Tauglichkeit eine oder mehrere nachgiebige Achsen (I - VII) bzw. The industrial robot (2) can be one or more resilient axles (I-VII) for the MRK-fitness
nachgiebige Achsantriebe mit einer Nachgiebigkeitsregelung haben. Die Nachgiebigkeitsregelung kann eine reine have compliant axle drives with a compliance control. The compliance rule can be a pure
Kraftregelung oder eine Kombination aus einer Positionsund einer Kraftregelung sein. Eine solche nachgiebige Achse vermeidet Unfälle mit Personen und Crashs mit Gegenständen im Arbeitsbereich durch Kraftbegrenzung und ggf. Stillstand oder federndes Ausweichen im Fall Force control or a combination of a position and a force control. Such a compliant axle avoids accidents involving people and crashes Objects in the work area by force limitation and possibly standstill or resilient Dodge in the case
unvorhergesehener Kollisionen. Sie kann andererseits in verschiedener Hinsicht für den Arbeit sprozess vorteilhaft genutzt werden. Einerseits kann die federnde unforeseen collisions. On the other hand, it can be used advantageously in various ways for the work sprozess. On the one hand, the springy
Ausweichfähigkeit des Industrieroboters (2) zum manuellen Teachen und Programmieren benutzt werden. Über eine  Dodge capability of the industrial robot (2) for manual teaching and programming. Over a
Belastungserfassung mit der Robotersensorik an den Achsen (I - VII) kann außerdem das Suchen und Finden der Load detection with the robot sensors on the axles (I - VII) can also search and find the
Arbeitsposition des Prozesswerkzeugs (2) am Werkstück unterstützt und erleichtert werden. Auch Winkelfehler in der Relativstellung der Glieder (8,9,10,11) können Working position of the process tool (2) supported and facilitated on the workpiece. Also angular errors in the relative position of the members (8,9,10,11) can
detektiert und bedarfsweise korrigiert werden. Eine oder mehrere nachgiebige Achsen sind außerdem zum Nachführen des Prozesswerkzeugs (3) entsprechend des Vorschubs vorteilhaft. Der Industrieroboter (2) kann außerdem bedarfsweise eine definierte Andrück- oder Zugkraft aufbringen. In den verschiedenen Fällen kann auch eine Gewichtskompensation erfolgen. be detected and corrected as needed. One or more compliant axes are also advantageous for tracking the process tool (3) according to the feed. The industrial robot (2) can also apply as needed a defined pressing or pulling force. In the different cases, a weight compensation can also take place.
Der dargestellte Industrieroboter (2) kann als The illustrated industrial robot (2) can as
Leichtbauroboter ausgebildet sein und aus Lightweight robot be trained and off
leichtgewichtigen Materialien, z.B. Leichtmetallen und Kunststoff bestehen. Er hat auch eine kleine Baugröße. Das in seiner Konstruktion und Funktion vereinfachte lightweight materials, e.g. Light metals and plastic exist. He also has a small size. That simplified in its construction and function
Prozesswerkzeug (3) hat ebenfalls ein geringes Gewicht. Der Industrieroboter (2) mit seinem Prozesswerkzeug (3) ist dadurch insgesamt leichtgewichtig und kann ohne größeren Aufwand transportiert und von einem Einsatzort zum anderen verlegt werden. Das Gewicht von  Process tool (3) also has a low weight. The industrial robot (2) with its process tool (3) is thus lightweight overall and can be transported without much effort and moved from one location to another. The weight of
Industrieroboter (2) und Prozesswerkzeug (3) kann unter 50 kg, insbesondere bei ca. 30 kg, liegen. Durch die  Industrial robot (2) and process tool (3) can be less than 50 kg, in particular about 30 kg. By the
Möglichkeit des manuellen Teachens kann der Possibility of manual teaching, the
Industrieroboter (2) schnell und einfach programmiert, in Betrieb genommen und an unterschiedliche Prozesse Industrial robots (2) quickly and easily programmed, put into operation and to different processes
angepasst werden. Der Industrieroboter (2) ist programmierbar, wobei die Robotersteuerung (6) eine Recheneinheit, einen oder mehrere Speicher für Daten oder Programme sowie Eingabe- und Ausgabeeinheiten aufweist. Das Prozesswerkzeug (3) kann mit der Robotersteuerung (6) oder einer anderen gemeinsamen Steuerung verbunden und kann z.B. als be adjusted. The industrial robot (2) is programmable, wherein the robot controller (6) has a computing unit, one or more memories for data or programs as well as input and output units. The process tool (3) can be connected to the robot controller (6) or another common control and can eg as
gesteuerte Achse in der Robotersteuerung implementiert sein. Die Robotersteuerung kann prozessrelevante Daten, z.B. Sensordaten, speichern und für eine controlled axis to be implemented in the robot controller. The robot controller may process relevant data, e.g. Sensor data, save and for a
Qualitätskontrolle und -Sicherung protokollieren. Log quality control and backup.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Modifications of the shown and described
Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Zum einen können die Merkmale der Ausführungsbeispiele und Ihrer Abwandlungen beliebig miteinander kombiniert und auch ausgetauscht werden. Embodiments are possible in various ways. On the one hand, the features of the embodiments and their modifications can be arbitrarily combined with each other and also replaced.
Bei einer MRK-tauglichen Arbeitsvorrichtung (1) kann auch ein anderer konventioneller Industrieroboter (2) ohne eigene MRK-Tauglichkeit eingesetzt werden, der z.B. nicht taktil ist und/oder nur positionsgesteuerte Achsen hat. Die Erfassungseinrichtung (5), insbesondere die  In an MRK-compatible working device (1), it is also possible to use another conventional industrial robot (2) without its own MRK capability, e.g. is not tactile and / or has only position controlled axes. The detection device (5), in particular the
Kollisionen detektierende Sensoreinrichtung (16) ist hierfür entsprechen ausgebildet. Collision detecting sensor device (16) is designed for this purpose.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Arbeitsvorrichtung 1 working device
2 Roboter, taktiler Roboter, Leichtbauroboter 2 robots, tactile robots, lightweight robots
3 Prozesswerkzeug 3 process tool
4 kollisionsrelevante Stelle  4 collision relevant point
5 Erfassungseinrichtung  5 detection device
6 Steuerung  6 control
7 Hindernis, Werker  7 obstacle, worker
8 Glied, Basisglied  8 link, base link
9 Glied, Zwischenglied  9 link, link
10 Glied, Zwischenglied  10 link, intermediate link
11 Glied, Endglied, Hand  11 member, end member, hand
12 Abtriebselement, Abtriebsflansch, Drehflansch 12 Output element, output flange, rotary flange
13 Drehachse 13 axis of rotation
14 Sensoreinrichtung Abstandsmessung an Roboter 14 Sensor device Distance measurement on robots
15 Sensoreinrichtung Abstandsmessung extern15 Sensor device Distance measurement external
16 Sensoreinrichtung Kollisionserfassung 16 Sensor device collision detection
17 Sensorik in Roboter  17 Sensor technology in robots
18 Signalverbindung  18 signal connection
19 Zielpunkt  19 target point
20 zusätzlicher Bahnpunkt  20 additional train point
21 Trajektorie a Ausweichbewegung  21 trajectory a evasive movement
d Abstand gemessen d measured distance
x Kollisionsabstand x collision distance
I - VII Achse von Roboter I - VII axis of robot

Claims

PATENTANSPRÜCHE Arbeitsvorrichtung mit einem Industrieroboter (2), der ein Prozesswerkzeug (3) trägt, und mit einer Steuerung (6), wobei die Arbeitsvorrichtung (1) für eine Mensch-Roboter-Kooperation oder -Kollaboration (MRK) ausgebildet ist und eine mit der Steuerung verbundene Erfassungseinrichtung (5) mit einer Sensoreinrichtung (16) für die Detektion einer aufgetretenen Kollision des Industrieroboters (2) oder des Prozesswerkzeugs (3) mit einem Hindernis (7), insbesondere mit einem Werker, aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zusätzlich einen Abstand (d) zwischen dem Industrieroboter (2) und/oder dem Prozesswerkzeug (3) und dem Hindernis (7) erfasst und die Arbeitsvorrichtung (1),  PATENT CLAIMS Working device comprising an industrial robot (2) carrying a process tool (3) and a controller (6), said working device (1) being designed for human-robot cooperation or collaboration (MRK) and having one Control connected detection device (5) with a sensor device (16) for the detection of an occurred collision of the industrial robot (2) or the process tool (3) with an obstacle (7), in particular with a worker, wherein the detection device (5) additionally a distance (d) between the industrial robot (2) and / or the process tool (3) and the obstacle (7) detected and the working device (1),
insbesondere die Steuerung (6), dazu ausgebildet ist, bei einer aus dem Abstand ermittelten in particular, the controller (6) is designed to be detected at a distance determined from the distance
Kollisionsgefahr den Industrieroboter (2) eine Ausweichbewegung (a) gegenüber dem Hindernis (7) ausführen zu lassen, wobei die Ausweichbewegung (a) an dem Hindernis (7) vorbeiführt und das Hindernis (7) umgeht oder die Ausweichbewegung (a) einen zu geringen Abstand vom Hindernis oder Werker (7) vergrößert . Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Risk of collision, the industrial robot (2) to execute a deflection movement (a) relative to the obstacle (7), wherein the evasive movement (a) past the obstacle (7) and the obstacle (7) bypasses or the evasive movement (a) one too small Distance from obstacle or worker (7) increased. Working device according to claim 1, characterized
g e k e n n z e i c h n e t, dass der There is no such thing as the
Industrieroboter (2) bei der Ausweichbewegung (a) seine programmierte Prozessbewegung weiterführt und ggf. zu Ende führt. Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Industrial robot (2) in the evasive movement (a) continues its programmed process movement and possibly leads to an end. A working device according to claim 1 or 2, characterized in that the
Erfassungseinrichtung (5) die Lage und/oder die Größe und/oder eine Bewegung, insbesondere nach Richtung und Geschwindigkeit, des Hindernisses (7) erfasst . Detection device (5) the position and / or size and / or movement, in particular the direction and speed of the obstacle (7) detected .
Arbeitsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die A working device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the
Sensoreinrichtung (16) berührend eine aufgetretene Kollision detektiert und ggf. Kollisionskräfte misst . Sensor device (16) touching detects a collision occurred and measures collision forces, if necessary.
Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Erfassungseinrichtung (5) eine den Abstand (d) bevorzugt berührungslos messende Sensoreinrichtung (14, 15 ) aufweist . Working device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device (5) has a sensor device (14, 15) which measures the distance (d) preferably without contact.
Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine den Abstand (d) berührungslos messende Working device according to one of the preceding claims, characterized in that a distance (d) measuring without contact
Sensoreinrichtung (14,15) am Industrieroboter (2) oder am Prozesswerkzeug (3) oder separat und extern angeordnet ist. Sensor device (14,15) on the industrial robot (2) or on the process tool (3) or separately and externally arranged.
Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass eine den Abstand (d) berührungslos messende Working device according to one of the preceding claims, characterized in that a distance (d) measuring without contact
Sensoreinrichtung (14,15) einen optischen Sensor oder einen Ultraschallsensor aufweist. Sensor means (14,15) comprises an optical sensor or an ultrasonic sensor.
Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Industrieroboter (2) MRK-tauglich ausgebildet ist . A working device according to one of the preceding claims, characterized in that the industrial robot (2) is MRK-compatible.
Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Industrieroboter (2) bei einer Kollision eine MRK-Schut zmaßnahme ausführt, insbesondere stehen bleibt oder eine Rückwärtsbewegung ausführt. Working device according to one of the preceding claims, characterized in that the industrial robot (2) executes an MRK protection measure during a collision, in particular stops or carries out a backward movement.
10.) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden10.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Industrieroboter (2) als taktiler Roboter ausgebildet ist, wobei eine den Kontakt des Claims, characterized in that the industrial robot (2) is designed as a tactile robot, one of which is the contact of the
Industrieroboters (2) oder des Prozesswerkzeugs (3) mit einem Hindernis (7) detektierende  Industrial robot (2) or the process tool (3) with an obstacle (7) detecting
Sensoreinrichtung (16) eine dem Industrieroboter (2) zugeordnete Sensorik (17) aufweist. 11.) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden  Sensor device (16) has a the industrial robot (2) associated with sensor (17). 11.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der taktile Industrieroboter (2) mehrere beweglich, insbesondere drehbar, miteinander verbundene Glieder (8,9,10,11,) und eine oder mehrere kraftgesteuerte oder kraftgeregelte Roboterachsen (I - VII) sowie eine integrierte, einwirkende Belastungen erfassende Sensorik (17) aufweist.  Claims, characterized in that the tactile industrial robot (2) a plurality of movable, in particular rotatable, interconnected members (8,9,10,11,) and one or more force-controlled or force-controlled robot axes (I - VII) and an integrated, acting loads having sensing sensor (17).
12.) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden 12.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der taktile Industrieroboter (2) mindestens eine nachgiebige Roboterachse (I - VII) mit einer  Claims, characterized in that the tactile industrial robot (2) at least one compliant robot axis (I - VII) with a
Nachgiebigkeitsregelung, insbesondere einer reinen Kraftregelung oder einer Kombination aus Positions- und Kraftregelung, aufweist.  Compliance control, in particular a pure force control or a combination of position and force control, has.
13. ) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden 13.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Steuerung (6) ein gespeichertes Bahnprogramm für die Roboterbewegungen und einen Algorithmus für die Claims, characterized in that the controller (6) a stored web program for the robot movements and an algorithm for the
Ausweichbewegung (a) aufweist. Has evasive movement (a).
14. ) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden 14.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Algorithmus für die Ausweichbewegung (a) einen Claims, characterized in that an algorithm for the evasive movement (a) one
Online-Tra ektorienplaner , insbesondere für eine kollisionsfreie Bahnplanung, beinhaltet. Online tra ector planner, in particular for collision-free rail planning.
15. ) Arbeitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden15.) working device according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Arbeitsvorrichtung (1), insbesondere die Claims, characterized in that the working device (1), in particular the
Erfassungseinrichtung (5) oder die Steuerung (6), eine Auswertung der gemessenen Abstände (d)  Detection device (5) or the controller (6), an evaluation of the measured distances (d)
durchführt .  performs.
16. ) Betriebsverfahren für eine Arbeitsvorrichtung (1) mit einem Industrieroboter (2), der ein 16.) Operating method for a working device (1) with an industrial robot (2), the one
Prozesswerkzeug (3) trägt, und mit einer Steuerung Process tool (3) carries, and with a controller
(6) , wobei die Arbeitsvorrichtung (1) für eine (6), wherein the working device (1) for a
Mensch-Roboter-Kooperation oder -Kollaboration (MRK) ausgebildet ist und eine mit der Steuerung  Human-robot cooperation or collaboration (MRK) is trained and one with the controller
verbundene Erfassungseinrichtung (5) mit einer  connected detection device (5) with a
Sensoreinrichtung (16) für die Detektion einer aufgetretenen Kollision des Industrieroboters (2) oder des Prozesswerkzeugs (3) mit einem Hindernis Sensor device (16) for the detection of an occurred collision of the industrial robot (2) or the process tool (3) with an obstacle
(7) , insbesondere mit einem Werker, aufweist, wobei die Erfassungseinrichtung (5) zusätzlich einen (7), in particular with a worker, wherein the detection device (5) additionally has a
Abstand (d) zwischen dem Industrieroboter (2) und/oder dem Prozesswerkzeug (3) und dem Hindernis (7) erfasst, wobei die Arbeitsvorrichtung (1), insbesondere die Steuerung (6), bei einer aus dem Abstand ermittelten Kollisionsgefahr den  Distance (d) detected between the industrial robot (2) and / or the process tool (3) and the obstacle (7), wherein the working device (1), in particular the controller (6), at a collision risk determined from the distance the
Industrieroboter (2) eine Ausweichbewegung (a) gegenüber dem Hindernis (7) ausführen lässt, wobei die Ausweichbewegung (a) an dem Hindernis (7) vorbeiführt und das Hindernis (7) umgeht oder die Ausweichbewegung (a) einen zu geringen Abstand vom Industrial robot (2) makes an evasive movement (a) relative to the obstacle (7), wherein the evasive movement (a) past the obstacle (7) and the obstacle (7) bypasses or the evasive movement (a) too close a distance from
Hindernis oder Werker (7) vergrößert. Obstacle or worker (7) enlarged.
17. ) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch 17.) Process according to claim 16, characterized
g e k e n n z e i c h n e t, dass der  There is no such thing as the
Industrieroboter (2) bei einem Ausweichen seine programmierte Prozessbewegung fortsetzt und zu einem Ende führt . Industrial robot (2) continues its programmed process movement during a dodge and leads to an end.
18. ) Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch 18.) Process according to claim 16 or 17, characterized
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lage und/oder die Größe und/oder eine Bewegung, insbesondere nach Richtung und Geschwindigkeit, des Hindernisses (7) erfasst und ausgewertet wird.  That is, the position and / or the size and / or a movement, in particular according to direction and speed, of the obstacle (7) is detected and evaluated.
19. ) Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch 19.) Process according to claim 16, 17 or 18, characterized
g e k e n n z e i c h n e t, dass bei einer  There is no such thing as that in a
Ausweichbewegung des Industrieroboters (2) die Evasive movement of the industrial robot (2)
Abstandsmessung fortgesetzt wird, wobei der Erfolg der Ausweichbewegung überprüft und die Distance measurement is continued, checking the success of the evasive movement and the
Ausweichbewegung bedarfsweise korrigiert wird.  Evasive movement is corrected if necessary.
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