EP3131710A1 - Robot device with a linear axis - Google Patents

Robot device with a linear axis

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Publication number
EP3131710A1
EP3131710A1 EP15716485.6A EP15716485A EP3131710A1 EP 3131710 A1 EP3131710 A1 EP 3131710A1 EP 15716485 A EP15716485 A EP 15716485A EP 3131710 A1 EP3131710 A1 EP 3131710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
linear axis
drive
carriage
joints
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Withdrawn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
EP15716485.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Richard ZUNKE
Julian STOCKSCHLÄDER
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 EP3131710A1 publication Critical patent/EP3131710A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/085—Force or torque sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40599—Force, torque sensor integrated in joint

Definitions

  • the invention relates to a robot device, comprising a linear axis, an adjustable on the linear axis, a plurality of joints and the joint connecting Glie ⁇ containing robotic arm, and a robot controller is formed and / or set up, the joints of Robo ⁇ terarms on automatically Basis of a robot program o- in a manual drive operation force and / or torque controlled.
  • EP 1914043 Al describes a device for geradli ⁇ Nigen displacement of at least one carriage with a substrate structure were Trä ⁇ and rails for guiding the at least one car.
  • a device is also referred to as a linear axis or linear drive.
  • Such a device is known from robotics and is also known as a linear guide.
  • Such linear guides comprise equipsele ⁇ elements, for example in the form of a pair of rails, and give the or the robot (s) an additional degree of freedom in the form of a friction-free as possible translation in vertical and / or horizontal direction along a rectilinear path.
  • the distance traveled by the respective robot displacement path along this path is also referred to as a hub.
  • the nominal stroke is defined as the maximum possible displacement travel of the robot along the path.
  • EP 1 323 503 B1 describes a safety device for devices with freely movable parts in space, in particular for handling devices such as industrial robots or driverless transport devices, with switching means that cause in collision of the moving parts with persons or objects a control signal through which the moving parts quiet ⁇ overall settable or an approaching movement counter set motion sequence causing emergency program are set in motion.
  • the object of the invention is to provide a safe robot device which has a large working space and thus can be used very flexibly.
  • the task should be solved in particular for a partially automated workplaces in the context of a human-robot cooperation.
  • the object of the invention is achieved by a robot apparatus comprising a linear axis, one on the linear axis adjustably mounted, a plurality of joints and the Ge ⁇ joints connecting links having robot arm, and a robot controller which is designed and / or arranged to the joints of the robot arm automatically controlled on the basis of a robot program or in a manual drive operation force and / or torque-controlled, wherein the Robotersteue ⁇ tion is also designed and / or set up to drive the Li ⁇ nearachse force and / or torque controlled.
  • the robot apparatus accordingly comprises a robot arm, a linear axis on which the robotic arm is movable assembled advantage and a robot controller which both the Robo ⁇ terarms, as power and the linear axis and / or momentge ⁇ regulates controls.
  • a linear axis is also referred to as a linear guide or linear drive.
  • Robot arms with associated robot controls are working machines that can be equipped for the automatic handling and / or machining of objects with tools and are programmable in several axes of motion, for example, in terms of orientation, position and workflow.
  • Industrial robots typically have a robotic arm with multiple over joints connected members and programmable robot controllers (control means) that automatically control during the operation of the loading ⁇ motion sequences of the robotic arm and re ⁇ rules.
  • the links are drives, in particular elec- motorized actuators, which are controlled by the robot controller, in particular with respect to the movement axes of the industrial robot, which represent the degrees of motion of the joints Ge ⁇ moved.
  • a robotic arm having a plurality of links connected by joints may be configured as an articulated robot having a plurality of links and joints serially arranged, in particular, the redundant industrial robot may comprise a robotic arm having seven or more joints.
  • Robotic arms with associated robot controllers as indus- rieroboter but may in particular be so-calledchtbauro ⁇ boter which differ first from conventional industrial robots in that they have a beneficial for the man-machine cooperative size and thereby a relatively high to their own weight bearing capacity - point.
  • lightweight robots can in particular also force and / or torque-controlled instead of only position ⁇ controlled operation, which makes, for example, a human-robot cooperation safer.
  • such a safe man-machine cooperation can be achieved that, for example, unintentional collisions of the robot arm with persons such as workers and fitters either prevented or at least so beau ⁇ can be weakened, so that the persons or fitters no harm.
  • Such a robot arm or such a lightweight robot preferably has more than six
  • the lightweight robot can respond to external forces in appropriate ways.
  • force sensors can be used which can measure forces and torques in all three spatial directions.
  • the external forces can be estimated at ⁇ play using the measured motor currents of the actuators at the joints of the lightweight robot also sensorless.
  • control concepts for example, an indirect force control by modeling the lightweight robot as a mechanical resistance (impedance) or a direct force ⁇ control can be used.
  • the industrial robot can be a redundant industrial robot, which is understood to mean a robotic arm which can be moved by means of a robot controller and has more manipulatory degrees of freedom than are necessary for the fulfillment of a task.
  • the degree of Re ⁇ dancy results from the difference in the number of degrees of freedom of the robot and the dimension of the event space in which the task is to be solved. It may be a kinematic redundancy or a task-specific redundancy. In the case of kinematic redundancy, the number of kinematic degrees of freedom, generally the number of joints of the robot arm, is greater than the event space, which in a real environment when moving in space is the three translational and three rotational degrees of freedom, ie six Degrees of freedom is formed.
  • a redundant industrial robot may therefore be, for example, a lightweight robot with seven joints, in particular seven hinges.
  • the dimension of the task on the other hand is smaller than the number of the kinematic degrees of freedom of the robot arm. This is the case, for example, when the robot arm on its hand flange around a tool drive shaft carries rotatable screwing tool and one of the rotary joints of the robot arm is aligned along this tool drive axis.
  • the joints of the robot arm can be parameterized in terms of their rigidity.
  • ⁇ th driving actuators of the robot arm by means Impe ⁇ danzregelung or admittance.
  • the robot controller can be set up, one for the safe one
  • a hand-held operation can also mean that the robot arm can be moved manually by a worker, ie the joints of the robot arm can be manually adjusted.
  • the actuator force and / or torque-controlled drives In a non-positive and / or moments ⁇ controlled driving of the linear axis of the at least one linear guide drive can be pa ⁇ been parameterised in terms of its stiffness.
  • the force- and / or torque-controlled driving of drives of the line axis can take place by means of impedance regulation or admittance regulation.
  • the robot controller may be configured to generate a form suitable for safe human-robot cooperation compliance of the linear axis in particular by means Impedanzre ⁇ gelung or admittance.
  • a hand-driving operation can also mean that the linear axis can be adjusted manually guided by a worker, ie the transla on the linear axis ⁇ toric adjustable robot arm may be on the linear axis be manually pushed back and forth.
  • the robot arm is automatically moved back and forth on the linear axis, due to the operation controlled by force and / or torque a worker, for example, the automatic movement of the robot arm can be in the way, the robot control the robot arm on the actuator immediately stops, for example, when a member of the robot arm comes into contact with the worker or when the worker, for example, engages in a gap on the carriage of the linear axis.
  • This allows a secure Be ⁇ operating the robot arm and the linear axis comprehensive robotic device ensures that the operator, which operates as part of a human-robot cooperation, can not come to any harm, in particular can not be violated.
  • the robot controller can be designed and / or set up to control the linear axis in a compliance control. Due to such compliance control of the trolley of the linear axis, a person, in particular a worker, for example, can grip the robot arm on one of its links and pull the entire robot arm to a desired working position. Such a pulling of the entire robot arm to a different position can therefore take place analogously to a manual movement of an object suspended on a drive-free running cat.
  • a force and / or moment-controlled driving the Linea ⁇ rachse and in particular the robot arm, in particular the compliance control can be performed by means of impedance control or admittance.
  • An impedance control is based on an existing torque control in contrast to an admittance control Joint level. It will be the deviation of the actual location of a defined target position measured and a desired generalizations ⁇ yerte force or forces and moments determined according to the desired dynamic behavior.
  • This force can be substituted ⁇ det to corresponding joint torques via the known kinematics of linear axis and the robot arm. The torques can finally be adjusted via the subordinate torque control.
  • the acting from outside on the actuator, in particular ⁇ sondere on the carriage of the linear axis and the robot arm generalized forces need to be measured.
  • Starting from these forces corresponding to the desired dynamic behavior of movement of the carriage on the base frame or the robot arm is determined, which is commanded via ei ⁇ ne inverse kinematics and the subordinate position control of the drives of the linear axis and the articulation drives of the robot arm.
  • the realization of these regulations can be achieved by the integration of torque sensors in the joints of the robot arm and the drive of the trolley of the linear axis.
  • the sensor detects or the sensors detect, for example, the one-dimensional torque acting on the output of a transmission.
  • This variable can be used for the control as a measured variable and thus makes it possible to take account of the elasticity of the joints in the context of the control.
  • a torque sensor in contrast to the use of, for example, a force / moment sensor on an end effector of the robot arm, those forces are measured that are not exerted on the end effector, but on the individual members of the robot arm and on the carriage of the linear axis.
  • the robot controller can be designed and / or set up to control the linear axis in a gravitationally compensated manner.
  • a gravitation-compensated control of the linear axis is particularly important if the movement of the trolley on the base of the linear axis in ver ⁇ tical direction or at least has a direction of movement, which has a vertical direction component.
  • a vertical BEWE ⁇ supply device can in this case in a hand driving carriage by manually guiding the trolley or of the robot arm driving ⁇ raised and / or lowered without having a person or the operator would have to bear the weight of the trolley or the robot arm.
  • the carriage can thus be moved along its route manually with little effort.
  • the vehicle or robot arm is released, the vehicle stops at the manually set altitude.
  • the carriage must not necessarily be held by braking and the carriage
  • the actuator may comprise a base frame and one on the base frame linearly displaceably mounted carriage, on which the robot arm is disposed and which carriage by means of a drive, in particular electric drive is at least ⁇ sondere driven automatically adjustable.
  • a drive in particular electric drive is at least ⁇ sondere driven automatically adjustable.
  • at least one sensor may be provided, which one from the drive, in particular from the
  • the drive of the linear axis may comprise a drive motor, in particular an electric drive motor, wherein the at least one sensor is arranged on the linear axis and the at least one sensor is designed to detect a force occurring on the drive train between the drive motor and the carriage and / or occurring moment ,
  • the at least one sensor may be arranged directly on the drive motor or in the drive motor and there detecting the occurring force and / or the occurring torque.
  • a separate sensor it may alternatively or additionally be provided that a force and / or moment of the drive motor is derived from the motor currents measured at the drive motor.
  • the robot controller can be designed and / or set up, the axis positions of the joints of the robot arm
  • the robot control only the already existing at the joints of the robot arm sensors or other means for detecting forces and / or moments at the joints of the robot arm uses to control the linear axis.
  • an unplanned adjustment of at least one of the joints of the robot arm can result in a collision of the robot arm with a robot. or a person can be closed and on this basis a movement of the trolley on the base of the linear axis are stopped immediately.
  • the robot controller may thus formed and / or registered directed be at least one drive of the linear axis, into ⁇ particular the drive motor of the linear axis such Huaweisteu ⁇ ren that from the detected forces and / or moments on the linear axis, in particular in the drive train between the drive motor and trolley, on the drive motor of the linear axis and / or on the joints of the robot arm detects a collision and a safe stop of the linear axis and / or the robot arm is performed.
  • the at least one sensor is preferably designed in a safer technique, and / or in a redundant, in particular diversified design, in particular in a two-channel evaluation arrangement .
  • the robot arm can be by the robot controller in a compliance control or compensated gravitation Betrie ⁇ ben, especially after a manual switching means is actuated.
  • a manual switching means when actuated, and the carriage of the linear axis in ei ⁇ ner compliance control or gravitation compensated by manually guided moving the manipulator or the trolley can be automatically adjusted. It can be provided that in a state of the robot device, in particular the robot controller, in which the manual
  • the linear axis may comprise a base frame and a carriage mounted linearly displaceably on the base frame, on which the robot arm is arranged and in which gaps, nip points and / or pinch points present between the carriage and the base frame are provided with a cover which is formed to prevent manual intervention.
  • the cover can be embodied in a manner known to the person skilled in the art, for example as a bellows, as cover plates lying on top of one another, elastic sealing lips and / or as sealing brushes.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an exemplary partially automated robot work station with a robot apparatus according to the invention, comprising
  • Robotic arm and a linear axis Robotic arm and a linear axis
  • Fig. 2 is a schematic representation of an alternative
  • Fig. 3 is a schematic representation of the robot device with a portion of a linear axis, which is provided with a cover.
  • Fig. 1 shows a partially automated Roboterarbeits- space with a robot 1 in an exemplary embodiment as a so-called lightweight robot which includes a robot arm 2, a linear axis 13, and both the robot arm 2 and the linear axis 13-addressing robot controller 3 on ⁇ .
  • the robot arm 2 comprises a plurality of links 5 to 12, which are arranged one after the other and are connected to one another by means of joints 4.
  • the robot controller 3 of the robot 1 is designed or configured to execute a robot program, by means of which the joints 4 of the robot arm 2 are automated according to the robot program or can be automatically adjusted or rotated in a manual operation.
  • the robot ⁇ control 3 is provided with controllable electrical drives the connectedness, which are designed to adjust the joints 4 of the robot. 1
  • the actuator 13 includes a base frame 15 and one on the base frame 15 linearly displaceably mounted carriage 16 which is arranged on which the robot arm 2 and wel ⁇ cher carriage 16 is driven automatically adjustable by means of at least one drive 17 into ⁇ special electric drive 17a, and at least one sensor 20 is provided, which detects a transmitted from the drive 17, in particular from the electric drive 17a on the carriage 16 force and / or transmitted from the drive 17, in particular from the electric drive 17a on the carriage 16 torque.
  • the sensor 20 is connected to the robot controller 3, ie the sensor 20 is controlled and evaluated by the robot controller 3.
  • the drive 17 of the actuator 13 comprises in the case of vorlie ⁇ constricting embodiment of a drive motor 17b, and in particular an electric drive motor 17b, wherein the at least one sensor 20 is arranged on the linear axis 13 and a sensor 20 is formed, at least, one at the Powertrain between drive motor 17b and carriage 16 occurring force and / or torque occurring to seize.
  • the drive 17 of the actuator 13 so far has an on ⁇ drive motor 17b, in particular an electric drive motor 17b and the at least one sensor 20 is arranged on the drive motor 17b.
  • the robot controller 3 is formed there and / or incorporated ⁇ directed is to detect the axial positions of the joints 4 of the robot arm 2 and / or up to the joints 4 of the robot arm 2 passing forces and / or torques and / or off zu79, and at least to control based on a result obtained from the evaluation of the a driver 17 insbeson ⁇ particular the drive motor 17b of the linear axis.
  • the robot controller 3 is designed and / or set up to drive the drive 17 of the linear axis 13, in particular the drive motor 17b of the linear axis 13, so that from the detected forces and / or moments on the linear axis 13, in particular on the drive train between the drive motor 17b and Trolley 16, detected on the drive motor 17b of the linear axis 13 and / or at the joints 4 of the robot arm 2, a collision and a safe stop of the linear axis 13 and / or the robot arm 2 can be performed.
  • the robot arm 2 is determined by the robot controller 3 in a compliance control or compensated gravitation Betrie ⁇ ben, especially after a manual shift means 18 be ⁇ actuated.
  • the linear axis 13 has the carriage, which is so far in a compliance control of the linear axis 13 or gravitation compensated for manually guided movement of the manipulator arm 2 is automatically and resiliently adjustable. 2 shows an embodiment in which a gravita- tion compensated control of the linear axis 1 can be applied.
  • a gravity-compensated control of the actuator 13 comes namely particularly a significance ⁇ tung to when the movement of the carriage 16 on the base gesteil 15 of the linear axis 13, as shown in FIG. 2, takes place in the vertical direction or having at least one motion ⁇ direction having a vertical directional component.
  • a vertical BEWE ⁇ supply device can in this case in a hand driving operation by performing Nuelles by mass of the carriage 16, for example by means of egg Nes attached to the carriage 16 handle 21, or raised by manually guiding the robot arm 2 of the carriage 16 and / or lowered without a person or the worker 14 would have to carry the weight of the trolley 16 or the robot arm 2.
  • the carriage 16 can thus be moved manually along its travel path with little effort.
  • the trolley 16 stops on the vice manually ⁇ th altitude.
  • the carriage 16 need not necessarily be held by braking and the carriage 16 does not "slip" by gravity to a lower altitude.
  • the robot apparatus is shown with a portion of the actuator 13 are schematic, which is provided with egg ⁇ ner cover 22.
  • the linear axis 13 has a base frame 15 and a traveling carriage 16 mounted so as to be linearly displaceable on the base frame 15, on which the robot arm 2 is arranged. Between the carriage 16 and the base frame 15 existing column, clamping points and / or squeezing are provided with a cover 22 which is designed to prevent a manual intervention ver ⁇ .

Abstract

The invention relates to a robot device comprising: a linear axis (13); a robot arm (2) which is movably mounted on the linear axis (13) and comprises a plurality of joints (4) and members (5-12) connecting the joints (4); and a robot-control system (3) which is designed and/or arranged to control automatically on the basis of a robot program or manually in force- and/or moment-regulated manner the joints (4) of the robot arm (2). The robot-control system (3) is further designed and/or arranged to activate the linear axis (13) in force- and/or moment-regulated manner.

Description

Robotervorrichtung mit einer Linearachse Robotic device with a linear axis
Die Erfindung betrifft eine Robotervorrichtung, aufweisend eine Linearachse, einen auf der Linearachse verstellbar ge- lagerten, mehrere Gelenke und die Gelenke verbindende Glie¬ der aufweisenden Roboterarm, und eine Robotersteuerung die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Gelenke des Robo¬ terarms automatisch auf Grundlage eines Roboterprogramms o- der in einem Handfahrbetrieb kraft- und/oder momentgeregelt zu steuern. The invention relates to a robot device, comprising a linear axis, an adjustable on the linear axis, a plurality of joints and the joint connecting Glie ¬ containing robotic arm, and a robot controller is formed and / or set up, the joints of Robo ¬ terarms on automatically Basis of a robot program o- in a manual drive operation force and / or torque controlled.
Die EP 1 914 043 AI beschreibt eine Vorrichtung zur geradli¬ nigen Verlagerung mindestens eines Wagens mit einer Trä¬ gerstruktur und Schienen zur Führung des mindestens einen Wagens. Eine solche Vorrichtung wird auch als Linearachse oder Linearantrieb bezeichnet. Eine solche Vorrichtung ist aus der Robotik bekannt und wird u.a. auch als Linearführung bezeichnet. Derartige Linearführungen umfassen Führungsele¬ mente, beispielsweise in Gestalt eines Schienenpaars, und verleihen dem oder den Roboter (n) einen zusätzlichen Frei- heitsgrad in Form einer möglichst reibungsfreien Translation in vertikaler und/oder horizontaler Richtung entlang einer geradlinig verlaufenden Bahn. Der von dem jeweiligen Roboter überwundene Verlagerungsweg entlang dieser Bahn wird auch als Hub bezeichnet. Der Nennhub ist als der maximal mögliche Verlagerungsweg des Roboters entlang der Bahn definiert. EP 1914043 Al describes a device for geradli ¬ Nigen displacement of at least one carriage with a substrate structure were Trä ¬ and rails for guiding the at least one car. Such a device is also referred to as a linear axis or linear drive. Such a device is known from robotics and is also known as a linear guide. Such linear guides comprise Führungsele ¬ elements, for example in the form of a pair of rails, and give the or the robot (s) an additional degree of freedom in the form of a friction-free as possible translation in vertical and / or horizontal direction along a rectilinear path. The distance traveled by the respective robot displacement path along this path is also referred to as a hub. The nominal stroke is defined as the maximum possible displacement travel of the robot along the path.
Die EP 1 323 503 Bl beschreibt eine Sicherheitseinrichtung für Vorrichtungen mit frei im Raum beweglichen Teilen, insbesondere für Handhabungsgeräte wie Industrieroboter oder führerlose Transportgeräte, mit Schaltmitteln, die bei Kol- lision der bewegten Teile mit Personen oder Gegenständen ein Steuersignal bewirken, durch das die bewegten Teile still¬ setzbar oder ein eine der Annäherungsbewegung entgegen ge- setzte Bewegungsfolge bewirkendes Notlaufprogramm in Gang setzbar sind. EP 1 323 503 B1 describes a safety device for devices with freely movable parts in space, in particular for handling devices such as industrial robots or driverless transport devices, with switching means that cause in collision of the moving parts with persons or objects a control signal through which the moving parts quiet ¬ overall settable or an approaching movement counter set motion sequence causing emergency program are set in motion.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Robotervorrichtung zu schaffen, die einen großen Arbeitsraum aufweist und somit sehr flexibel eingesetzt werden kann. Die Aufgabe soll insbesondere für einen teilautomatisierten Arbeitsplatze im Rahmen einer Mensch-Roboter-Kooperation gelöst werden. The object of the invention is to provide a safe robot device which has a large working space and thus can be used very flexibly. The task should be solved in particular for a partially automated workplaces in the context of a human-robot cooperation.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Robotervorrichtung, aufweisend eine Linearachse, einen auf der Linea- rachse verstellbar gelagerten, mehrere Gelenke und die Ge¬ lenke verbindende Glieder aufweisenden Roboterarm, und eine Robotersteuerung die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Gelenke des Roboterarms automatisch auf Grundlage eines Roboterprogramms oder in einem Handfahrbetrieb kraft- und/oder momentgeregelt zu steuern, wobei die Robotersteue¬ rung außerdem ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Li¬ nearachse kraft- und/oder momentgeregelt anzusteuern. The object of the invention is achieved by a robot apparatus comprising a linear axis, one on the linear axis adjustably mounted, a plurality of joints and the Ge ¬ joints connecting links having robot arm, and a robot controller which is designed and / or arranged to the joints of the robot arm automatically controlled on the basis of a robot program or in a manual drive operation force and / or torque-controlled, wherein the Robotersteue ¬ tion is also designed and / or set up to drive the Li ¬ nearachse force and / or torque controlled.
Die Robotervorrichtung umfasst demgemäß einen Roboterarm, eine Linearachse, auf welcher der Roboterarm verfahrbar mon- tiert ist und eine Robotersteuerung, welche sowohl den Robo¬ terarms, als auch die Linearachse kraft- und/oder momentge¬ regelt steuert. Eine Linearachse wird auch als Linearführung oder Linearantrieb bezeichnet. The robot apparatus accordingly comprises a robot arm, a linear axis on which the robotic arm is movable assembled advantage and a robot controller which both the Robo ¬ terarms, as power and the linear axis and / or momentge ¬ regulates controls. A linear axis is also referred to as a linear guide or linear drive.
Roboterarme mit zugehörigen Robotersteuerungen, insbesondere Industrieroboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Industrieroboter wei- sen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren über Gelenke verbundene Glieder und programmierbare Robotersteuerungen (Steuervorrichtungen) auf, die während des Betriebs die Be¬ wegungsabläufe des Roboterarms automatisch steuern bzw. re¬ geln. Die Glieder werden über Antriebe, insbesondere elekt- rische Antriebe, die von der Robotersteuerung angesteuert werden, insbesondere bezüglich der Bewegungsachsen des Industrieroboters, welche die Bewegungsfreiheitsgrade der Ge¬ lenke repräsentieren, bewegt. Robot arms with associated robot controls, in particular industrial robots are working machines that can be equipped for the automatic handling and / or machining of objects with tools and are programmable in several axes of motion, for example, in terms of orientation, position and workflow. Industrial robots typically have a robotic arm with multiple over joints connected members and programmable robot controllers (control means) that automatically control during the operation of the loading ¬ motion sequences of the robotic arm and re ¬ rules. The links are drives, in particular elec- motorized actuators, which are controlled by the robot controller, in particular with respect to the movement axes of the industrial robot, which represent the degrees of motion of the joints Ge ¬ moved.
Ein mehrere über Gelenke verbundene Glieder aufweisender Ro- boterarm kann als ein Knickarmroboter mit mehreren seriell nacheinander angeordneten Gliedern und Gelenken konfiguriert sein, insbesondere kann der redundante Industrieroboter einen Roboterarm mit sieben oder mehr Gelenken aufweisen. A robotic arm having a plurality of links connected by joints may be configured as an articulated robot having a plurality of links and joints serially arranged, in particular, the redundant industrial robot may comprise a robotic arm having seven or more joints.
Roboterarme mit zugehörigen Robotersteuerungen, wie Indust- rieroboter können aber insbesondere sogenannte Leichtbauro¬ boter sein, die sich zunächst von üblichen Industrierobotern dadurch unterscheiden, dass sie eine für die Mensch- Maschine-Kooperation günstige Baugröße aufweisen und dabei eine zu ihrem Eigengewicht relativ hohe Tragfähigkeit auf- weisen. Daneben können Leichtbauroboter insbesondere auch kraft- und/oder momentengeregelt statt lediglich positions¬ geregelt betrieben werden, was beispielsweise eine Mensch- Roboter-Kooperation sicherer macht. Außerdem kann dadurch eine solche sichere Mensch-Maschine-Kooperation erreicht werden, dass beispielsweise unbeabsichtigte Kollisionen des Roboterarmes mit Personen, wie beispielsweise Werker und Monteure entweder verhindert oder zumindest derart abge¬ schwächt werden können, so dass den Personen bzw. Monteuren kein Schaden entsteht. Ein solcher Roboterarm bzw. ein sol- eher Leichtbauroboter weist vorzugsweise mehr als sechsRobotic arms with associated robot controllers, as indus- rieroboter but may in particular be so-called Leichtbauro ¬ boter which differ first from conventional industrial robots in that they have a beneficial for the man-machine cooperative size and thereby a relatively high to their own weight bearing capacity - point. In addition, lightweight robots can in particular also force and / or torque-controlled instead of only position ¬ controlled operation, which makes, for example, a human-robot cooperation safer. In addition, such a safe man-machine cooperation can be achieved that, for example, unintentional collisions of the robot arm with persons such as workers and fitters either prevented or at least so abge ¬ can be weakened, so that the persons or fitters no harm. Such a robot arm or such a lightweight robot preferably has more than six
Freiheitsgrade auf, so dass insoweit ein überbestimmtes Sys¬ tem geschaffen wird, wodurch derselbe Punkt im Raum in gleicher Orientierung in mehreren, insbesondere sogar unendlich vielen verschiedenen Posen des Roboterarms erreicht werden kann. Der Leichtbauroboter kann auf externe Krafteinwirkungen in geeigneten Weisen reagieren. Zur Kraftmessung können Kraftsensoren verwendet werden, die in allen drei Raumrich- tungen Kräfte und Drehmomente messen können. Alternativ oder ergänzend können die externen Kräfte auch sensorlos, bei¬ spielsweise 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 Kraft¬ regelung verwendet werden. Degrees of freedom, so that in this respect an overdetermined Sys tem ¬ is provided, whereby the same point in space in the same orientation in multiple, in particular even infinitely many different poses of the robot arm can be achieved. The lightweight robot can respond to external forces in appropriate ways. For force measurement, force sensors can be used which can measure forces and torques in all three spatial directions. Alternatively or additionally, the external forces can be estimated at ¬ play using the measured motor currents of the actuators at the joints of the lightweight robot also sensorless. As control concepts, for example, an indirect force control by modeling the lightweight robot as a mechanical resistance (impedance) or a direct force ¬ control can be used.
Bei dem Industrieroboter kann es sich insbesondere um einen redundanten Industrieroboter handeln, unter dem ein mittels einer Robotersteuerung bewegbarer Roboterarm verstanden wird, der mehr manipulatorische Freiheitsgrade aufweist, als zur Erfüllung einer Aufgabe notwendig sind. Der Grad der Re¬ dundanz ergibt sich aus der Differenz der Anzahl von Freiheitsgraden des Roboterarms und der Dimension des Ereignis- raums, in dem die Aufgabe zu lösen ist. Es kann sich dabei um eine kinematische Redundanz oder um eine aufgabenspezifische Redundanz handeln. Bei der kinematischen Redundanz ist die Anzahl der kinematischen Freiheitsgrade, im Allgemeinen die Anzahl der Gelenke des Roboterarms, größer als der Er- eignisraum, welcher in einer realen Umgebung bei einer Bewegung im Raum durch die drei translatorischen und die drei rotatorischen Freiheitsgrade, also von sechs Freiheitsgrade gebildet wird. Ein redundanter Industrieroboter kann also beispielsweise ein Leichtbauroboter mit sieben Gelenken, insbesondere sieben Drehgelenken sein. Bei der aufgabenspe¬ zifischen Redundanz ist die Dimension der Aufgabenstellung hingegen kleiner als die Anzahl der kinematischen Freiheitsgrade des Roboterarms. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Roboterarm an seinem Handflansch ein sich um eine Werkzeug-Antriebsachse drehbares Schraubwerkzeug trägt und eine der Drehgelenke des Roboterarms entlang dieser Werkzeug-Antriebsachse ausgerichtet ist. In particular, the industrial robot can be a redundant industrial robot, which is understood to mean a robotic arm which can be moved by means of a robot controller and has more manipulatory degrees of freedom than are necessary for the fulfillment of a task. The degree of Re ¬ dancy results from the difference in the number of degrees of freedom of the robot and the dimension of the event space in which the task is to be solved. It may be a kinematic redundancy or a task-specific redundancy. In the case of kinematic redundancy, the number of kinematic degrees of freedom, generally the number of joints of the robot arm, is greater than the event space, which in a real environment when moving in space is the three translational and three rotational degrees of freedom, ie six Degrees of freedom is formed. A redundant industrial robot may therefore be, for example, a lightweight robot with seven joints, in particular seven hinges. In the aufgabenspe ¬-specific redundancy, the dimension of the task on the other hand is smaller than the number of the kinematic degrees of freedom of the robot arm. This is the case, for example, when the robot arm on its hand flange around a tool drive shaft carries rotatable screwing tool and one of the rotary joints of the robot arm is aligned along this tool drive axis.
Bei einem kraft- und/oder momentengeregelten Ansteuern der Gelenke des Roboterarms können die Gelenke des Roboterarms hinsichtlich ihrer Steifigkeit parametriert sein. In allen Ausführungen kann dazu das kraft- und/oder momentengeregel¬ ten Ansteuern von Antrieben des Roboterarms mittels Impe¬ danzregelung oder Admittanzregelung erfolgen. Die Roboter- Steuerung kann eingerichtet sein, eine für die sichere In a force- and / or torque-controlled driving the joints of the robot arm, the joints of the robot arm can be parameterized in terms of their rigidity. In all embodiments, to the positive and / or torque-tight rules ¬ th driving actuators of the robot arm by means Impe ¬ danzregelung or admittance. The robot controller can be set up, one for the safe one
Mensch-Roboter-Kooperation geeignete Nachgiebigkeit des Ro¬ boterarms insbesondere mittels Impedanzregelung oder Admit¬ tanzregelung zu erzeugen. In einer derartigen Nachgiebigkeitsregelung kann ein Handfahrbetrieb auch bedeuten, dass der Roboterarm von einem Werker handgeführt bewegt werden kann, d.h. die Gelenke des Roboterarms manuelle verstellt werden können. Human-robot cooperation to produce suitable compliance of the ro ¬ boterarms in particular by means of impedance control or Admit ¬ dance control. In such a compliance control, a hand-held operation can also mean that the robot arm can be moved manually by a worker, ie the joints of the robot arm can be manually adjusted.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nicht nur der Roboter¬ arm, sondern auch die Linearachse kraft- und/oder momenten- geregelt ansteuert ist. Bei einem kraft- und/oder momenten¬ geregelten Ansteuern der Linearachse kann der wenigstens eine Linearführungsantrieb hinsichtlich seiner Steifigkeit pa¬ rametriert sein. In allen Ausführungen kann dazu das kraft- und/oder momentengeregelten Ansteuern von Antrieben der Li- nearachse mittels Impedanzregelung oder Admittanzregelung erfolgen. Die Robotersteuerung kann eingerichtet sein, eine für die sichere Mensch-Roboter-Kooperation geeignete Nachgiebigkeit der Linearachse insbesondere mittels Impedanzre¬ gelung oder Admittanzregelung zu erzeugen. In einer derarti- gen Nachgiebigkeitsregelung kann ein Handfahrbetrieb auch bedeuten, dass die Linearachse von einem Werker handgeführt verstellt werden kann, d.h. der auf der Linearachse transla¬ torisch verstellbare Roboterarms kann auf der Linearachse manuell hin und hergeschoben werden. In einem Automatikbetrieb hingegen wird der Roboterarm automatisch auf der Linearachse hin- und her bewegt, wobei aufgrund des kraft- und/oder momentengeregelt angesteuerten Betriebs ein Werker beispielsweise der automatischen Bewegung des Roboterarms im Weg stehen kann, wobei die Robotersteuerung den Roboterarm auf der Linearachse sofort anhält, wenn beispielsweise ein Glied des Roboterarms mit dem Werker in Berührung kommt oder wenn der Werker beispielsweise in einen Spalt am Fahrwagen der Linearachse hineingreift. Dadurch ist ein sicherer Be¬ trieb der den Roboterarm und die Linearachse umfassenden Robotervorrichtung gewährleistet, da der Werker, welcher im Rahmen einer Mensch-Roboter-Kooperation tätig ist, nicht zu Schaden kommen kann, insbesondere nicht verletzt werden kann. According to the invention it is provided that not only the robot ¬ poor, but also the actuator force and / or torque-controlled drives. In a non-positive and / or moments ¬ controlled driving of the linear axis of the at least one linear guide drive can be pa ¬ been parameterised in terms of its stiffness. In all embodiments, the force- and / or torque-controlled driving of drives of the line axis can take place by means of impedance regulation or admittance regulation. The robot controller may be configured to generate a form suitable for safe human-robot cooperation compliance of the linear axis in particular by means Impedanzre ¬ gelung or admittance. In a derarti- gen compliance control a hand-driving operation can also mean that the linear axis can be adjusted manually guided by a worker, ie the transla on the linear axis ¬ toric adjustable robot arm may be on the linear axis be manually pushed back and forth. In an automatic mode, however, the robot arm is automatically moved back and forth on the linear axis, due to the operation controlled by force and / or torque a worker, for example, the automatic movement of the robot arm can be in the way, the robot control the robot arm on the actuator immediately stops, for example, when a member of the robot arm comes into contact with the worker or when the worker, for example, engages in a gap on the carriage of the linear axis. This allows a secure Be ¬ operating the robot arm and the linear axis comprehensive robotic device ensures that the operator, which operates as part of a human-robot cooperation, can not come to any harm, in particular can not be violated.
Die Robotersteuerung kann ausgebildet und/oder eingerichtet sein, die Linearachse in einer Nachgiebigkeitsregelung anzusteuern. Aufgrund einer solchen Nachgiebigkeitsregelung des Fahrwagens der Linearachse kann eine Person, insbesondere ein Werker den Roboterarm beispielsweise an einem seiner Glieder anfassen und den gesamten Roboterarm an eine gewünschte Arbeitsposition ziehen. Ein solches Ziehen des gesamten Roboterarms an eine andere Position kann also analog eines manuellen Bewegens eines an einer antriebslosen Lauf- katze aufgehängten Gegenstandes erfolgen. The robot controller can be designed and / or set up to control the linear axis in a compliance control. Due to such compliance control of the trolley of the linear axis, a person, in particular a worker, for example, can grip the robot arm on one of its links and pull the entire robot arm to a desired working position. Such a pulling of the entire robot arm to a different position can therefore take place analogously to a manual movement of an object suspended on a drive-free running cat.
Ein kraft- und/oder momentengeregeltes Ansteuern der Linea¬ rachse und insbesondere auch des Roboterarms, insbesondere die Nachgiebigkeitsregelung kann mittels Impedanzregelung oder Admittanzregelung erfolgen. Eine Impedanzregelung basiert im Gegensatz zu einer Admittanzregelung auf einer vorhandenen Drehmomentenregelung auf Gelenkebene. Es werden die Abweichung der tatsächlichen Lage von einer definierten Solllage gemessen und entsprechend des gewünschten dynamischen Verhaltens eine gewünschte verallge¬ meinerte Kraft, bzw. Kräfte und Momente, bestimmt. Diese Kraft kann über die bekannte Kinematik der Linearachse bzw. des Roboterarms auf entsprechende Gelenkdrehmomente abgebil¬ det werden. Die Drehmomente können schließlich über die unterlagerte Drehmomentenregelung eingestellt werden. A force and / or moment-controlled driving the Linea ¬ rachse and in particular the robot arm, in particular the compliance control can be performed by means of impedance control or admittance. An impedance control is based on an existing torque control in contrast to an admittance control Joint level. It will be the deviation of the actual location of a defined target position measured and a desired generalizations ¬ meinerte force or forces and moments determined according to the desired dynamic behavior. This force can be abgebil ¬ det to corresponding joint torques via the known kinematics of linear axis and the robot arm. The torques can finally be adjusted via the subordinate torque control.
Eine Admittanzregelung basiert auf einer vorhandenen Positi- onsregelung der Linearachse bzw. des Roboterarms auf Gelenk¬ ebene. Hier müssen die von außen auf die Linearachse, insbe¬ sondere auf den Fahrwagen der Linearachse bzw. den Roboterarm einwirkenden verallgemeinerten Kräften gemessen werden. Ausgehend von diesen Kräften wird eine dem gewünschten dyna- mischen Verhalten entsprechende Bewegung des Fahrwagens auf dem Grundgestell oder des Roboterarms bestimmt, die über ei¬ ne inverse Kinematik und die unterlagerte Positionsregelung an die Antriebe der Linearachse und die Gelenkantriebe des Roboterarms kommandiert wird. Die Realisierung dieser Regelungen können durch die Integration von Momentsensoren in die Gelenke des Roboterarms und den Antrieb des Fahrwagens der Linearachse erreicht werden. Der Sensor erfasst oder die Sensoren erfassen dabei beispielsweise das am Abtrieb eines Getriebes wirkende eindi- mensionale Drehmoment. Diese Größe kann für die Regelung als Messgröße herangezogen werden und ermöglicht somit die Be¬ rücksichtigung der Elastizität der Gelenke im Rahmen der Regelung. Insbesondere werden durch eine Drehmomentsensorik, im Gegensatz zur Verwendung beispielsweise eines Kraft- /Momentsensors an einem Endeffektor des Roboterarms, auch diejenigen Kräfte gemessen, die nicht auf den Endeffektor, sondern auf die einzelnen Glieder des Roboterarms und auf den Fahrwagen der Linearachse ausgeübt werden. Die Robotersteuerung kann ausgebildet und/oder eingerichtet sein, die Linearachse gravitationskompensiert anzusteuern. An admittance control based on an existing positive onsregelung the linear axis of the robot arm or on ¬ joint plane. Here, the acting from outside on the actuator, in particular ¬ sondere on the carriage of the linear axis and the robot arm generalized forces need to be measured. Starting from these forces corresponding to the desired dynamic behavior of movement of the carriage on the base frame or the robot arm is determined, which is commanded via ei ¬ ne inverse kinematics and the subordinate position control of the drives of the linear axis and the articulation drives of the robot arm. The realization of these regulations can be achieved by the integration of torque sensors in the joints of the robot arm and the drive of the trolley of the linear axis. The sensor detects or the sensors detect, for example, the one-dimensional torque acting on the output of a transmission. This variable can be used for the control as a measured variable and thus makes it possible to take account of the elasticity of the joints in the context of the control. In particular, by a torque sensor, in contrast to the use of, for example, a force / moment sensor on an end effector of the robot arm, those forces are measured that are not exerted on the end effector, but on the individual members of the robot arm and on the carriage of the linear axis. The robot controller can be designed and / or set up to control the linear axis in a gravitationally compensated manner.
Einer gravitationskompensierten Ansteuerung der Linearachse kommt insbesondere dann eine Bedeutung zu, wenn die Bewegung des Fahrwagens auf dem Grundgestell der Linearachse in ver¬ tikaler Richtung erfolgt oder zumindest eine Bewegungsrichtung aufweist, welche eine vertikale Richtungskomponente aufweist. Beispielsweise im Falle einer vertikalen Bewe¬ gungsrichtung kann dabei in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Führen des Fahrwagens oder des Roboterarms der Fahr¬ wagen angehoben und/oder abgesenkt werden, ohne dass eine Person bzw. der Werker das Gewicht des Fahrwagens oder des Roboterarms tragen müsste. Der Fahrwagen kann dabei also entlang seines Fahrweges manuell unter geringem Kraftaufwand bewegt werden. Wird der Fahrwagen bzw. der Roboterarm losgelassen, bleibt der Fahrwagen auf der manuell eingestellten Höhenlage stehen. Der Fahrwagen muss dabei nicht notwendiger Weise durch Bremsen gehalten werden und der Fahrwagen A gravitation-compensated control of the linear axis is particularly important if the movement of the trolley on the base of the linear axis in ver ¬ tical direction or at least has a direction of movement, which has a vertical direction component. For example, in the case of a vertical BEWE ¬ supply device can in this case in a hand driving carriage by manually guiding the trolley or of the robot arm driving ¬ raised and / or lowered without having a person or the operator would have to bear the weight of the trolley or the robot arm. The carriage can thus be moved along its route manually with little effort. When the vehicle or robot arm is released, the vehicle stops at the manually set altitude. The carriage must not necessarily be held by braking and the carriage
"rutscht" auch nicht durch Schwerkrafteinfluss auf eine niedrigere Höhenlage. Also does not "slip" by gravity to a lower altitude.
Demgemäß kann die Linearachse ein Grundgestell und einen auf dem Grundgestell linear verstellbar gelagerten Fahrwagen aufweisen, auf welchem der Roboterarm angeordnet ist und welcher Fahrwagen mittels wenigstens eines Antriebs, insbe¬ sondere elektrischen Antriebs automatisch angetrieben verstellbar ist. Dabei kann wenigstens ein Sensor vorgesehen sein, welcher eine vom Antrieb, insbesondere von dem Accordingly, the actuator may comprise a base frame and one on the base frame linearly displaceably mounted carriage, on which the robot arm is disposed and which carriage by means of a drive, in particular electric drive is at least ¬ sondere driven automatically adjustable. In this case, at least one sensor may be provided, which one from the drive, in particular from the
elektrischen Antrieb auf den Fahrwagen übertragene Kraft und/oder ein vom Antrieb, insbesondere von dem elektrischen Antrieb auf den Fahrwagen übertragenes Moment erfasst. Der Antrieb der Linearachse kann einen Antriebsmotor, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, wobei der wenigstens eine Sensor an der Linearachse angeordnet ist und der wenigstens eine Sensor ausgebildet ist, eine am An- triebsstrang zwischen Antriebsmotor und Fahrwagen auftretende Kraft und/oder auftretendes Moment zu erfassen. recorded electric drive to the trolley transmitted force and / or transmitted from the drive, in particular from the electric drive to the trolley torque. The drive of the linear axis may comprise a drive motor, in particular an electric drive motor, wherein the at least one sensor is arranged on the linear axis and the at least one sensor is designed to detect a force occurring on the drive train between the drive motor and the carriage and / or occurring moment ,
Alternativ oder ergänzend zu wenigstens einem am Antriebs¬ strang zwischen Antriebsmotor und Fahrwagen erfassenden Sensor, kann der wenigstens eine Sensor unmittelbar an dem An- triebsmotor bzw. in dem Antriebsmotor angeordnet sein und dort die auftretende Kraft und/oder das auftretende Moment erfassen. Statt einen gesonderten Sensor anzubringen, kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass eine Kraft und/oder ein Moment des Antriebsmotors aus den am An- triebsmotor gemessenen Motorströmen abgeleitet wird. Alternatively or in addition to at least one detected at the drive ¬ train between drive motor and driving carriage sensor, the at least one sensor may be arranged directly on the drive motor or in the drive motor and there detecting the occurring force and / or the occurring torque. Instead of attaching a separate sensor, it may alternatively or additionally be provided that a force and / or moment of the drive motor is derived from the motor currents measured at the drive motor.
Die Robotersteuerung kann ausgebildet und/oder eingerichtet sein, die Achsstellungen der Gelenke des Roboterarms The robot controller can be designed and / or set up, the axis positions of the joints of the robot arm
und/oder die an den Gelenken des Roboterarms auftretenden Kräfte und/oder Momente zu erfassen und/oder auszuwerten, und auf Grundlage eines aus der Auswertung gewonnenen Ergeb¬ nisses den wenigstens einen Antrieb, insbesondere den An¬ triebsmotor der Linearachse anzusteuern. and / or to detect the forces acting on the joints of the robot arm and / or torques and / or evaluate and to control on the basis of a obtained from the analysis resulting ¬ Nisses the at least one drive, in particular the on ¬ drive motor of the actuator.
Dies kann bedeuten, dass alternativ oder ergänzend zu einer Erfassung von Kräften und/oder Momenten an dem Antriebsmotor der Linearachse die Robotersteuerung lediglich die an sich bereits an den Gelenken des Roboterarms vorhandenen Sensoren oder sonstigen Einrichtungen zur Erfassung von Kräften und/oder Momenten an den Gelenken des Roboterarms nutzt, um die Linearachse anzusteuern. So kann beispielsweise aus ei- ner ungeplanten Verstellung wenigstens eines der Gelenke des Roboterarms auf eine Kollision des Roboterarms mit einem Ge- genstand oder einer Person geschlossen werden und auf dieser Grundlage eine Bewegung des Fahrwagens auf dem Grundgestell der Linearachse sofort gestoppt werden. This may mean that as an alternative or in addition to a detection of forces and / or moments on the drive motor of the linear axis, the robot control only the already existing at the joints of the robot arm sensors or other means for detecting forces and / or moments at the joints of the robot arm uses to control the linear axis. For example, an unplanned adjustment of at least one of the joints of the robot arm can result in a collision of the robot arm with a robot. or a person can be closed and on this basis a movement of the trolley on the base of the linear axis are stopped immediately.
Die Robotersteuerung kann somit ausgebildet und/oder einge- richtet sein, wenigstens einen Antrieb der Linearachse, ins¬ besondere den Antriebsmotor der Linearachse derart anzusteu¬ ern, dass aus den erfassten Kräften und/oder Momenten an der Linearachse, insbesondere an dem Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor und Fahrwagen, an dem Antriebsmotor der Lineara- chse und/oder an den Gelenken des Roboterarms eine Kollision erkannt und ein sicherer Stopp der Linearachse und/oder des Roboterarms durchgeführt wird. The robot controller may thus formed and / or registered directed be at least one drive of the linear axis, into ¬ particular the drive motor of the linear axis such anzusteu ¬ ren that from the detected forces and / or moments on the linear axis, in particular in the drive train between the drive motor and trolley, on the drive motor of the linear axis and / or on the joints of the robot arm detects a collision and a safe stop of the linear axis and / or the robot arm is performed.
Der wenigstens eine Sensor ist vorzugsweise in sicherere Technik, und/oder in redundanter, insbesondere diversitärer Ausführung, insbesondere in zweikanaliger Auswertungsanord¬ nung ausgebildet. The at least one sensor is preferably designed in a safer technique, and / or in a redundant, in particular diversified design, in particular in a two-channel evaluation arrangement .
Der Roboterarm kann durch die Robotersteuerung in einer Nachgiebigkeitsregelung oder gravitationskompensiert betrie¬ ben werden, insbesondere nachdem ein manuelles Schaltmittel betätigt ist. Insbesondere wenn ein manuelles Schaltmittel betätigt ist, kann auch der Fahrwagen der Linearachse in ei¬ ner Nachgiebigkeitsregelung oder gravitationskompensiert durch manuell geführtes Bewegen des Manipulatorarms oder des Fahrwagens automatisch verstellbar werden. Dabei kann vorge- sehen sein, dass in einem Zustand der Robotervorrichtung, insbesondere der Robotersteuerung, in dem das manuelle The robot arm can be by the robot controller in a compliance control or compensated gravitation Betrie ¬ ben, especially after a manual switching means is actuated. In particular, when a manual switching means is actuated, and the carriage of the linear axis in ei ¬ ner compliance control or gravitation compensated by manually guided moving the manipulator or the trolley can be automatically adjusted. It can be provided that in a state of the robot device, in particular the robot controller, in which the manual
Schaltmittel nicht betätigt ist, der Fahrwagen stillsteht, insbesondere eingebremst festgesetzt ist und folglich manu¬ ell nicht bewegt bzw. verstellt werden kann. Die Linearachse kann ein Grundgestell und einen auf dem Grundgestell linear verstellbar gelagerten Fahrwagen aufweisen, auf welchem der Roboterarm angeordnet ist und bei der zwischen dem Fahrwagen und dem Grundgestell vorhandene Spal- te, Klemmstellen und/oder Quetschstellen mit einer Abdeckung versehen sind, die ausgebildet ist, ein manuelles Eingreifen zu verhindern. Switching means is not actuated, the carriage is stationary, in particular braked fixed and consequently manu ¬ ell can not be moved or adjusted. The linear axis may comprise a base frame and a carriage mounted linearly displaceably on the base frame, on which the robot arm is arranged and in which gaps, nip points and / or pinch points present between the carriage and the base frame are provided with a cover which is formed to prevent manual intervention.
Die Abdeckung kann in einer dem Fachmann als solches bekannten Weise ausgeführt sein, beispielsweise als ein Falten- balg, als übereinanderliegenden Abdeckplatten, elastischen Dichtlippen und/oder als Dichtungsbürsten. The cover can be embodied in a manner known to the person skilled in the art, for example as a bellows, as cover plates lying on top of one another, elastic sealing lips and / or as sealing brushes.
Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in Kombination betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Concrete embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures. Concrete features of these exemplary embodiments, regardless of the specific context in which they are mentioned, if appropriate also individually or in combination, may represent general features of the invention.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften teilautomatisierten Roboterarbeitsplatzes mit einer erfindungsgemäßen Robotervorrichtung, umfassend ei-1 shows a schematic illustration of an exemplary partially automated robot work station with a robot apparatus according to the invention, comprising
Roboterarm und eine Linearachse, Robotic arm and a linear axis,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer alternativen Fig. 2 is a schematic representation of an alternative
Ausführung einer erfindungsgemäßen Robotervorrichtung mit einer vertikal ausgerichteten Linearachse, und Fig. 3 eine schematische Darstellung der Robotervorrichtung mit einem Abschnitt einer Linearachse, die mit einer Abdeckung versehen ist. Execution of a robot device according to the invention with a vertically oriented linear axis, and Fig. 3 is a schematic representation of the robot device with a portion of a linear axis, which is provided with a cover.
Die Fig. 1 zeigt einen teilautomatisierten Roboterarbeits- platz mit einem Roboter 1 in einer beispielhaften Ausführung als ein so genannter Leichtbauroboter, der einen Roboterarm 2, eine Linearachse 13 und eine sowohl den Roboterarm 2 als auch die Linearachse 13 ansteuernde Robotersteuerung 3 auf¬ weist. Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere, nacheinander angeordnete und mittels Gelenke 4 drehbar miteinander verbundene Glieder 5 bis 12. Fig. 1 shows a partially automated Roboterarbeits- space with a robot 1 in an exemplary embodiment as a so-called lightweight robot which includes a robot arm 2, a linear axis 13, and both the robot arm 2 and the linear axis 13-addressing robot controller 3 on ¬. In the case of the present exemplary embodiment, the robot arm 2 comprises a plurality of links 5 to 12, which are arranged one after the other and are connected to one another by means of joints 4.
Die Robotersteuerung 3 des Roboters 1 ist ausgebildet bzw. eingerichtet, ein Roboterprogramm auszuführen, durch welches die Gelenke 4 des Roboterarms 2 gemäß des Roboterprogramms automatisiert oder in einem Handfahrbetrieb automatisch ver¬ stellt bzw. drehbewegt werden können. Dazu ist die Roboter¬ steuerung 3 mit ansteuerbaren elektrischen Antrieben verbun- den, die ausgebildet sind, die Gelenke 4 des Roboters 1 zu verstellen . The robot controller 3 of the robot 1 is designed or configured to execute a robot program, by means of which the joints 4 of the robot arm 2 are automated according to the robot program or can be automatically adjusted or rotated in a manual operation. For this purpose the robot ¬ control 3 is provided with controllable electrical drives the connectedness, which are designed to adjust the joints 4 of the robot. 1
Der erfindungsgemäße teilautomatisierte, d.h. unter Kollabo¬ ration von Mensch (einem Werker 14) und Roboter betriebene Roboterarbeitsplatz gemäß Fig. 1 umfasst eine Robotervorrichtung, aufweisend eine Linearachse 13, einen auf der Li¬ nearachse 13 verstellbar gelagerten, mehrere Gelenke 4 und die Gelenke 4 verbindende Glieder 5-12 aufweisenden Roboterarm 2, und eine Robotersteuerung 3 die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Gelenke 4 des Roboterarms 2 automa¬ tisch auf Grundlage eines Roboterprogramms oder in einem Handfahrbetrieb kraft- und/oder momentgeregelt zu steuern, wobei die Robotersteuerung 3 außerdem ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Linearachse 13 kraft- und/oder moment¬ geregelt anzusteuern. The inventive semi-automated, that is, under Kollabo ¬ ration of man (a worker 14) and robot-operated robotic workstation of FIG. 1 comprises a robot device, comprising a linear axis 13, an adjustable on the Li ¬ near axis 13 is mounted, a plurality of joints 4 and the joints 4 connecting links 5-12 having robot arm 2, and a robot controller 3 which is formed and / or set up the joints 4 of the robot arm 2 force- automatic ¬ table based on a robot program or in a manual drive mode, and / or to control torque control, the robot controller 3 also trained and / or is set up to control the linear axis 13 force and / or torque ¬ controlled.
Die Linearachse 13 weist ein Grundgestell 15 und einen auf dem Grundgestell 15 linear verstellbar gelagerten Fahrwagen 16 auf, auf welchem der Roboterarm 2 angeordnet ist und wel¬ cher Fahrwagen 16 mittels wenigstens eines Antriebs 17, ins¬ besondere elektrischen Antriebs 17a automatisch angetrieben verstellbar ist, und wenigstens ein Sensor 20 vorgesehen ist, welcher eine vom Antrieb 17, insbesondere von dem elektrischen Antrieb 17a auf den Fahrwagen 16 übertragene Kraft und/oder ein vom Antrieb 17, insbesondere von dem elektrischen Antrieb 17a auf den Fahrwagen 16 übertragenes Moment erfasst. Dazu ist der Sensor 20 mit der Robotersteue- rung 3 verbunden, d.h. der Sensor 20 wird von der Robotersteuerung 3 angesteuert und ausgewertet. The actuator 13 includes a base frame 15 and one on the base frame 15 linearly displaceably mounted carriage 16 which is arranged on which the robot arm 2 and wel ¬ cher carriage 16 is driven automatically adjustable by means of at least one drive 17 into ¬ special electric drive 17a, and at least one sensor 20 is provided, which detects a transmitted from the drive 17, in particular from the electric drive 17a on the carriage 16 force and / or transmitted from the drive 17, in particular from the electric drive 17a on the carriage 16 torque. For this purpose, the sensor 20 is connected to the robot controller 3, ie the sensor 20 is controlled and evaluated by the robot controller 3.
Der Antrieb 17 der Linearachse 13 weist im Falle des vorlie¬ genden Ausführungsbeispiels einen Antriebsmotor 17b, insbe- sondere einen elektrischen Antriebsmotor 17b auf, wobei der wenigstens eine Sensor 20 an der Linearachse 13 angeordnet ist und der wenigstens eine Sensor 20 ausgebildet ist, eine am Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor 17b und Fahrwagen 16 auftretende Kraft und/oder auftretendes Moment zu erfas- sen. The drive 17 of the actuator 13 comprises in the case of vorlie ¬ constricting embodiment of a drive motor 17b, and in particular an electric drive motor 17b, wherein the at least one sensor 20 is arranged on the linear axis 13 and a sensor 20 is formed, at least, one at the Powertrain between drive motor 17b and carriage 16 occurring force and / or torque occurring to seize.
Der Antrieb 17 der Linearachse 13 weist insoweit einen An¬ triebsmotor 17b, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor 17b auf und der wenigstens eine Sensor 20 ist an dem An- triebsmotor 17b angeordnet. The drive 17 of the actuator 13 so far has an on ¬ drive motor 17b, in particular an electric drive motor 17b and the at least one sensor 20 is arranged on the drive motor 17b.
Die Robotersteuerung 3 ist dabei ausgebildet und/oder einge¬ richtet ist, die Achsstellungen der Gelenke 4 des Roboterarms 2 und/oder die an den Gelenken 4 des Roboterarms 2 auf- tretenden Kräfte und/oder Momente zu erfassen und/oder aus- zuwerten, und auf Grundlage eines aus der Auswertung gewonnenen Ergebnisses den wenigstens einen Antrieb 17, insbeson¬ dere den Antriebsmotor 17b der Linearachse 13 anzusteuern. Die Robotersteuerung 3 ist derart ausgebildet und/oder eingerichtet, den Antrieb 17 der Linearachse 13, insbesondere den Antriebsmotor 17b der Linearachse 13 so anzusteuern, dass aus den erfassten Kräften und/oder Momenten an der Linearachse 13, insbesondere an dem Antriebsstrang zwischen Antriebsmotor 17b und Fahrwagen 16, an dem Antriebsmotor 17b der Linearachse 13 und/oder an den Gelenken 4 des Roboterarms 2 eine Kollision erkannt und ein sicherer Stopp der Linearachse 13 und/oder des Roboterarms 2 durchgeführt werden kann . The robot controller 3 is formed there and / or incorporated ¬ directed is to detect the axial positions of the joints 4 of the robot arm 2 and / or up to the joints 4 of the robot arm 2 passing forces and / or torques and / or off zuwerten, and at least to control based on a result obtained from the evaluation of the a driver 17 insbeson ¬ particular the drive motor 17b of the linear axis. 13 The robot controller 3 is designed and / or set up to drive the drive 17 of the linear axis 13, in particular the drive motor 17b of the linear axis 13, so that from the detected forces and / or moments on the linear axis 13, in particular on the drive train between the drive motor 17b and Trolley 16, detected on the drive motor 17b of the linear axis 13 and / or at the joints 4 of the robot arm 2, a collision and a safe stop of the linear axis 13 and / or the robot arm 2 can be performed.
Der Roboterarm 2 wird durch die Robotersteuerung 3 in einer Nachgiebigkeitsregelung oder gravitationskompensiert betrie¬ ben, insbesondere nachdem ein manuelles Schaltmittel 18 be¬ tätigt ist. Die Linearachse 13 weist den Fahrwagen aus, der insoweit in einer Nachgiebigkeitsregelung der Linearachse 13 oder gravitationskompensiert bei manuell geführtem Bewegen des Manipulatorarms 2 automatisch und nachgiebig verstellbar ist . Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine gravita- tionskompensierte Ansteuerung der Linearachse 1 angewandt werden kann. Einer gravitationskompensierten Ansteuerung der Linearachse 13 kommt nämlich insbesondere dann eine Bedeu¬ tung zu, wenn die Bewegung des Fahrwagens 16 auf dem Grund- gesteil 15 der Linearachse 13, wie in Fig. 2 dargestellt, in vertikaler Richtung erfolgt oder zumindest eine Bewegungs¬ richtung aufweist, welche eine vertikale Richtungskomponente aufweist. Beispielsweise im Falle einer vertikalen Bewe¬ gungsrichtung kann dabei in einem Handfahrbetrieb durch ma- nuelles Führen des Fahrwagens 16, beispielsweise mittels ei- nes am Fahrwagen 16 befestigten Griffes 21, oder durch manuelles Führen des Roboterarms 2 der Fahrwagen 16 angehoben und/oder abgesenkt werden, ohne dass eine Person bzw. der Werker 14 das Gewicht des Fahrwagens 16 oder des Roboterarms 2 tragen müsste. Der Fahrwagen 16 kann dabei also entlang seines Fahrweges manuell unter geringem Kraftaufwand bewegt werden. Wird der Fahrwagen 16 bzw. der Roboterarm 2 losgelassen, bleibt der Fahrwagen 16 auf der manuell eingestell¬ ten Höhenlage stehen. Der Fahrwagen 16 muss dabei nicht not- wendiger Weise durch Bremsen gehalten werden und der Fahrwagen 16 "rutscht" auch nicht durch Schwerkrafteinfluss auf eine niedrigere Höhenlage. The robot arm 2 is determined by the robot controller 3 in a compliance control or compensated gravitation Betrie ¬ ben, especially after a manual shift means 18 be ¬ actuated. The linear axis 13 has the carriage, which is so far in a compliance control of the linear axis 13 or gravitation compensated for manually guided movement of the manipulator arm 2 is automatically and resiliently adjustable. 2 shows an embodiment in which a gravita- tion compensated control of the linear axis 1 can be applied. A gravity-compensated control of the actuator 13 comes namely particularly a significance ¬ tung to when the movement of the carriage 16 on the base gesteil 15 of the linear axis 13, as shown in FIG. 2, takes place in the vertical direction or having at least one motion ¬ direction having a vertical directional component. For example, in the case of a vertical BEWE ¬ supply device can in this case in a hand driving operation by performing Nuelles by mass of the carriage 16, for example by means of egg Nes attached to the carriage 16 handle 21, or raised by manually guiding the robot arm 2 of the carriage 16 and / or lowered without a person or the worker 14 would have to carry the weight of the trolley 16 or the robot arm 2. The carriage 16 can thus be moved manually along its travel path with little effort. When the carriage 16 and the robot arm 2 is released, the trolley 16 stops on the vice manually ¬ th altitude. The carriage 16 need not necessarily be held by braking and the carriage 16 does not "slip" by gravity to a lower altitude.
In der Fig. 3 ist schematische die Robotervorrichtung mit einem Abschnitt der Linearachse 13 dargestellt, die mit ei¬ ner Abdeckung 22 versehen ist. Auch hierbei weist die Linearachse 13 ein Grundgestell 15 und einen auf dem Grundgestell 15 linear verstellbar gelagerten Fahrwagen 16 auf, auf welchem der Roboterarm 2 angeordnet ist. Zwischen dem Fahrwagen 16 und dem Grundgestell 15 vorhandene Spalte, Klemmstellen und/oder Quetschstellen sind mit einer Abdeckung 22 versehen, die ausgebildet ist, ein manuelles Eingreifen zu ver¬ hindern . In FIG. 3, the robot apparatus is shown with a portion of the actuator 13 are schematic, which is provided with egg ¬ ner cover 22. Here, too, the linear axis 13 has a base frame 15 and a traveling carriage 16 mounted so as to be linearly displaceable on the base frame 15, on which the robot arm 2 is arranged. Between the carriage 16 and the base frame 15 existing column, clamping points and / or squeezing are provided with a cover 22 which is designed to prevent a manual intervention ver ¬ .

Claims

Patentansprüche claims
1. Robotervorrichtung, aufweisend eine Linearachse (13), einen auf der Linearachse (13) verstellbar gelagerten, mehrere Gelenke (4) und die Gelenke (4) verbindende Glieder (5-12) aufweisenden Roboterarm (2), und eine Robotersteuerung (3) die ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Gelenke (4) des Roboterarms (2) automatisch auf Grundlage eines Roboterprogramms oder in einem Handfahr¬ betrieb kraft- und/oder momentgeregelt zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotersteuerung (3) außerdem ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Li¬ nearachse (13) kraft- und/oder momentgeregelt anzusteu- ern. A robot apparatus, comprising a linear axis (13), a robot arm (2) adjustably mounted on the linear axis (13), a plurality of joints (4) connecting the joints (4) and limbs (5-12) connecting the joints (4), and a robot controller (3 ) which is formed and / or set up the joints (4) of the robot arm (2) automatically on the basis of a robot program or in a manual drive ¬ operative non-positive and / or control torque controlled, characterized in that the robot controller (3) also formed and / or set up, the force-Li ¬ near axis (13) and / or torque regulation ren anzusteu-.
2. Robotervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Robotersteuerung (3) ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Linearachse (13) in einer Nachgiebigkeitsregelung anzusteuern . 2. Robot device according to claim 1, wherein the robot controller (3) is designed and / or arranged to control the linear axis (13) in a compliance control.
3. Robotervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Robotersteuerung (3) ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Linearachse (13) gravitationskompensiert anzu¬ steuern . Is 3. robot apparatus according to claim 1 or 2, in which formed the robot controller (3) and / or decorated, the actuator (13) to compensate for gravitational ¬ control.
4. Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Linearachse (13) ein Grundgestell (15) und einen auf dem Grundgestell (15) linear verstellbar gelagerten Fahrwagen (16) aufweist, auf welchem der Roboterarm (2) angeordnet ist und welcher Fahrwagen (16) mittels we¬ nigstens eines Antriebs (17), insbesondere elektrischen Antriebs (17a) automatisch angetrieben verstellbar ist, und wenigstens ein Sensor (20) vorgesehen ist, welcher eine vom Antrieb (17), insbesondere von dem elektrischen Antrieb (17a) auf den Fahrwagen (16) übertragene Kraft und/oder ein vom Antrieb (17), insbesondere von dem elektrischen Antrieb (17a) auf den Fahrwagen (16) übertragenes Moment erfasst. 4. Robot device according to one of claims 1 to 3, wherein the linear axis (13) has a base frame (15) and a on the base frame (15) linearly mounted carriage (16) on which the robot arm (2) is arranged and which is carriage (16) is driven automatically adjustable by means we ¬ nigstens a drive (17), in particular electrical drive (17a), and at least one sensor (20) is provided, which a force transmitted by the drive (17), in particular by the electric drive (17a) to the carriage (16) and / or a torque transmitted by the drive (17), in particular by the electric drive (17a) to the carriage (16) ,
Robotervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der Antrieb (17) der Linearachse (13) einen Antriebsmotor (17b), insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor (17b) aufweist, der wenigstens eine Sensor (20) an der Linearachse (13) angeordnet ist und der wenigstens eine Sensor (20) ausgebildet ist, eine am Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor (17b) und dem Fahrwagen (16) auftretende Kraft und/oder auftretendes Moment zu erfas¬ sen . Robot device according to claim 4, wherein the drive (17) of the linear axis (13) comprises a drive motor (17b), in particular an electric drive motor (17b), the at least one sensor (20) is arranged on the linear axis (13) and at least a sensor (20) is formed, one in the drive train between the drive motor (17b) and the carriage (16) occurring force and / or moment occurring to erfas ¬ sen.
Robotervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher der Antrieb (17) der Linearachse (13) einen Antriebsmo¬ tor (17b), insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor (17b) aufweist und der wenigstens eine Sensor (20) an dem Antriebsmotor (17b) angeordnet ist. Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Robotersteuerung (3) ausgebildet und/oder eingerichtet ist, die Achsstellungen der Gelenke (4) des Ro¬ boterarms (2) und/oder die an den Gelenken (4) des Roboterarms (2) auftretenden Kräfte und/oder Momente zu er- fassen und/oder auszuwerten, und auf Grundlage eines aus der Auswertung gewonnenen Ergebnisses den wenigstens einen Antrieb (17), insbesondere den Antriebsmotor (17b) der Linearachse (13) anzusteuern. A robot apparatus according to claim 4 or 5, wherein the drive (17) of the actuator (13) has a Antriebsmo ¬ gate (17b), in particular an electric drive motor (17b) and the at least one sensor (20) to the drive motor (17b) arranged is. Is robot apparatus according to any one of claims 1 to 6, in which formed the robot controller (3) and / or decorated, the axial positions of the joints (4) of the Ro ¬ boterarms (2) and / or the joints (4) of the robot arm ( 2) to detect and / or evaluate occurring forces and / or moments, and to control the at least one drive (17), in particular the drive motor (17b) of the linear axis (13), on the basis of a result obtained from the evaluation.
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Robotersteuerung (3) ausgebildet und/oder einge- richtet ist, wenigstens einen Antrieb (17) der Lineara¬ chse (13), insbesondere den Antriebsmotor (17b) der Li¬ nearachse (13) derart anzusteuern, dass aus den erfass- ten Kräften und/oder Momenten an der Linearachse (13), insbesondere an dem Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor (17b) und dem Fahrwagen (16), an dem Antriebsmotor (17b) der Linearachse (13) und/oder an den Gelenken (4) des Roboterarms (2) eine Kollision erkannt und ein sicherer Stopp der Linearachse (13) und/oder des Roboterarms (2) durchgeführt wird. Robot device according to one of claims 1 to 7, in which the robot controller (3) is formed and / or inserted. is directed, at least one drive (17) of the linear axis ¬ (13), in particular the drive motor (17b) of the Li ¬ nearachse (13) to control such that from the detected forces and / or moments on the linear axis (13) , in particular on the drive train between the drive motor (17b) and the carriage (16), on the drive motor (17b) of the linear axis (13) and / or on the joints (4) of the robot arm (2) detected a collision and a secure stop the linear axis (13) and / or the robot arm (2) is performed.
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei welcher der wenigstens eine Sensor (20) in sicherere Technik, und/oder in redundanter, insbesondere diversi- tärer Ausführung, insbesondere in zweikanaliger Auswertungsanordnung ausgebildet ist. Robot device according to one of claims 4 to 8, wherein the at least one sensor (20) in safer technology, and / or in redundant, in particular diverse tär execution, in particular in two-channel evaluation arrangement is formed.
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher der Roboterarm (2) durch die Robotersteuerung (3) in einer Nachgiebigkeitsregelung oder gravitationskompensiert betrieben wird, insbesondere nachdem ein ma¬ nuelles Schaltmittel (18) betätigt ist, und/oder die Li¬ nearachse (13) einen Fahrwagen (16) aufweist, der in ei¬ ner Nachgiebigkeitsregelung der Linearachse (13) oder gravitationskompensiert bei manuell geführtem Bewegen des Roboterarms (2) automatisch verstellbar ist. Robot device according to one of claims 1 to 9, wherein the robot arm (2) is operated by the robot controller (3) in a compliance control or gravitationally compensated, in particular after a ma ¬ nuelles switching means (18) is actuated, and / or the Li ¬ nearachse (13) has a carriage (16) which is automatically adjustable in ei ¬ ner compliance control of the linear axis (13) or gravitationally compensated for manually guided movement of the robot arm (2).
Robotervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die Linearachse (13) ein Grundgestell (15) und einen auf dem Grundgestell (15) linear verstellbar gelagerten Fahrwagen (16) aufweist, auf welchem der Roboterarm (2) angeordnet ist und bei der zwischen dem Fahrwagen (16) und dem Grundgestell (15) vorhandene Spalte, Klemmstellen und/oder Quetschstellen mit einer Abdeckung (22) versehen sind, die ausgebildet ist, ein manuelles Eingreifen zu verhindern. Robot device according to one of claims 1 to 10, wherein the linear axis (13) has a base frame (15) and a on the base frame (15) linearly adjustable carriage (16) on which the robot arm (2) is arranged and in the between the carriage (16) and the base frame (15) existing column, nips and / or squeezing with a Cover (22) is provided which is adapted to prevent a manual intervention.
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