EP3268171A1

EP3268171A1 - Roboterlagerung

Info

Publication number: EP3268171A1
Application number: EP16711136.8A
Authority: EP
Inventors: Sebastian LOHMEIER; Robert Fodor; Cyrill VON TIESENHAUSEN; Dilyan MARINOV
Original assignee: KUKA Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2018-01-17
Also published as: CN107428000A; WO2016142069A1; DE102015003136A1; US20180056502A1

Abstract

Eine erfindungsgemäße Roboterlagerung zur schwenkbaren Lagerung eines Roboters wiest eine Basis (10) und einen daran gelagerten Träger (20) zum, insbesondere lösbaren, Befestigen eines Fußes (30) des Roboters auf, wobei der Träger relativ zu der Basis zwischen einer Betriebsstellung und einer Bergestellung verschwenkbar gelagert ist.

Description

Beschreibung

Roboterlagerung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Roboterlagerung zur schwenkbaren Lägerung eines Roboters, eine Roboteranordnung mit der Roboterlagerung sowie ein Verfahren zum Bergen einer Person aus einem Arbeitsbereich der Roboteranordnung.

Bei Mensch-Roboter-Kooperationen wird üblicherweise in einem Fehlerfall der

Roboter durch Bremsen stillgesetzt, um eine Gefährdung von Personen zu vermeiden. Dabei kann es jedoch zu Einklemmsituationen kommen, in denen eine Person durch den stillgesetzten Roboter behindert, insbesondere eingeklemmt wird. Aus der US 7,979, 157 B2 und der DE 10 2012 1 10 193 A1 sind Roboteranordnungen mit Roboterlagerungen bekannt, durch die ein mehrachsiger Roboter an horizontalen Schienen eines Operationstisches gelagert ist. Hierdurch kann ein stillgesetzter Roboter lediglich linear verschoben oder komplett vom Operationstisch gelöst werden, wobei dann sein komplettes Gewicht getragen werden muss. Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, die Bergung von Personen aus einem Arbeitsbereich einer Roboteranordnung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine Roboterlagerung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 1 1 , 14 stellen eine Roboteranordnung mit einer hier beschriebenen Roboterlagerung bzw. ein Verfahren zum Bergen einer Person aus einem

Arbeitsbereich einer hier beschriebenen Roboteranordnung unter Schutz. Die

Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Roboterlagerung zur schwenkbaren Lagerung eines Roboters eine ein- oder mehrteilige Basis und einen ein- oder mehrteiligen Träger auf, der, insbesondere lösbar, an einem Fuß des

Roboters befestigbar ist, insbesondere befestigt ist bzw. wird bzw. hierzu vorgesehen bzw. eingerichtet ist, wobei der Träger relativ zu der Basis zwischen einer

Betriebsstellung und einer Bergestellung verschwenkbar gelagert ist. Hierdurch kann nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Person aus einem Arbeitsbereich des stillgesetzten Roboters, der wenigstens eine geschlossene, insbesondere mechanische, Bremse aufweist, geborgen werden, wobei der Träger mit dem daran befestigten Roboterfuß aus der Betriebsstellung in die Bergestellung verschwenkt wird, während eine oder mehrere, vorzugsweise alle Bremsen des Roboters geschlossen sind.

In einer Ausführung ist der Träger relativ zu der Basis zwischen der Betriebsstellung und der Bergestellung manuell und/oder aktuiert verschwenkbar bzw. wird manuell und/oder aktuiert verschwenkt, wobei die Verschwenkbewegung in einer

Weiterbildung unabhängig von einer Steuerung des Roboters (durchführbar) ist bzw. durchgeführt wird, insbesondere die Aktuierung unabhängig von einer Steuerung des Roboters ausgebildet ist bzw. durchgeführt wird. Durch ein von einer Steuerung des Roboters unabhängige Verschwenkbewegung kann der Roboter in einer Ausführung vorteilhaft auch bei einem Ausfall der Robotersteuerung in die Bergestellung verschwenkt werden, durch ein manuelles Verschwenken insbesondere auch ohne Energieversorgung.

Der Roboter weist in einer Ausführung distal seines Fußes mehrere, vorzugsweise wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, Gelenke bzw. Achsen, insbesondere motorisch aktuierte Drehgelenke bzw. -achsen, auf. In einer

Ausführung weisen Roboterfuß und Träger Befestigungsmittel zum, insbesondere lösbaren, Befestigen von Roboterfuß und Träger aneinander auf, durch die in einer Weiterbildung Roboterfuß und Träger aneinander befestigbar, insbesondere befestigt sind, beispielsweise Schrauben und komplementäre Bohrungen, Hinterscheidungen, Rastverbindungen oder dergleichen. In einer Ausführung weist die Roboterlagerung eine ein- oder mehrteilige,

vorzugsweise redundante und/oder manuell betätigbare, Arretierung zum,

insbesondere form- und/oder reibschlüssigen und/oder magnetischen, insbesondere elektromagnetischen, Arretieren des Trägers in der Betriebs- und/oder der

Bergestellung auf. Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein ungewolltes Verschwenken des Trägers bzw. Roboters verhindert werden. In einer Weiterbildung weist die die Arretierung wenigstens zwei gegeneinander in einer Schließrichtung bewegliche Arretierungsteile auf, die in einer Weiterbildung gegen die Schließrichtung geneigte Kontaktflächen aufweisen, so dass vorteilhaft eine Bewegung bzw. Verspannung der Kontaktflächen in Schließrichtung gegeneinander eine Keilwirkung erzeugt. In einer Weiterbildung bildet die Schließrichtung mit einer Drehachse der Lagerung des Trägers relativ zur Basis einen von Null verschiedenen Winkel, der in einer Weiterbildung zwischen 45° und 135° liegt und vorzugsweise etwa 90° beträgt. Hierdurch kann eine Schließbewegung der Arretierung die Lagerung reibschlüssig verspannen. In einer anderen Weiterbildung ist die Schließrichtung, wenigstens im Wesentlichen, parallel zu einer Drehachse der Lagerung des Trägers relativ zur Basis.

Ein Arretierungsteil kann in einer Ausführung mit dem Träger integral ausgebildet oder fest verbunden oder beweglich an diesem gelagert sein. Das andere Arretierungsteil kann in einer Ausführung mit der Basis integral ausgebildet oder fest verbunden oder beweglich an dieser gelagert sein. Beispielsweise kann ein Arretierungsteil ein verschieblich gelagerter Rastbolzen und das andere Arretierungsteil eine

entsprechende Aufnahme für den Rastbolzen aufweisen. In einer anderen Ausführung kann der Träger oder die Basis eine geneigte Kontaktfläche aufweisen und zur

Arretierung in Schließrichtung gegen die Basis bzw. den Träger verschoben bzw.

verspannt werden, wobei diese Kontaktfläche gegen die geneigte Kontaktfläche der Basis bzw. des Trägers drückt. In einer Ausführung kann eine Achse eines

Scharniergelenks zugleich ein bewegliches Arretierungsteil aufweisen, insbesondere sein.

In einer Ausführung weist die Roboterlagerung ein ein- oder mehrteiliges,

insbesondere mechanisches und/oder pneumatisches, Vorspannmittel zum

Vorspannen des Trägers in die Betriebs- und/oder die Bergestellung auf. Hierdurch kann die Bewegung vorteilhaft unterstützt und/oder der Träger in der Betriebs- bzw. Bergestellung gesichert werden bzw. sein, insbesondere zusätzlich zu der Arretierung. In einer Weiterbildung weist das Vorspannmittel wenigstens eine, insbesondere mechanische oder pneumatische, Feder auf, deren Kraftwirkungslinie in der Betriebsund Bergestellung auf unterschiedlichen Seiten einer Drehachse der Lagerung des Trägers relativ zur Basis angeordnet ist, so dass die Feder bei einer Bewegung zwischen Betriebs- und Bergestellung umschlägt. In einer Ausführung weist die Roboterlagerung einen ein- oder mehrteiligen, insbesondere pneumatischen und/oder hydraulischem, Stoßdämpfer zum Dämpfen einer Bewegung des Trägers in die Betriebs- und/oder die Bergestellung.

In einer Ausführung weist die Roboterlagerung ein oder mehrere Scharniergelenke mit einer Achse und einer Nabe auf, durch die der Träger verschwenkbar an der Basis gelagert ist. In einer Weiterbildung ist die Achse eines oder mehrerer

Scharniergelenke (jeweils) mit dem Träger integral ausgebildet oder fest verbunden oder, insbesondere axial, beweglich an diesem gelagert und die Nabe dieses bzw. Scharniergelenke(s) jeweils mit der Basis integral ausgebildet oder fest verbunden oder, insbesondere axial, beweglich an dieser gelagert. In einer anderen

Weiterbildung ist die Nabe eines oder mehrerer Scharniergelenke (jeweils) mit dem Träger integral ausgebildet oder fest verbunden oder, insbesondere axial, beweglich an diesem gelagert und die Achse dieses bzw. Scharniergelenke(s) jeweils mit der Basis integral ausgebildet oder fest verbunden oder, insbesondere axial, beweglich an dieser gelagert.

In einer Ausführung ist die Achse des Scharniergelenks in einer Nut radial

verschiebbar gelagert. Hierdurch kann sie in einer Weiterbildung zusätzlich zu einer Schwenkbewegung in radialer Richtung verschoben bzw. verspannt werden, insbesondere um eine Arretierung zu lösen bzw. schließen. In einer Ausführung ist die Nut gegen die Schließrichtung der Arretierung geneigt.

In einer Ausführung weist eine Achse, insbesondere ein axial beweglicher Achsbolzen, eines Scharniergelenks eine konische bzw. kegelstumpfartig ausgebildete

Mantelfläche auf, die so insbesondere die gegen die Schließrichtung geneigte

Kontaktfläche eines in einer Schließrichtung beweglichen Arretierungsteils bilden kann. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung eine Achse, insbesondere ein axial beweglicher Achsbolzen, eines Scharniergelenks eine zylindrische Mantelfläche auf.

In einer Ausführung weist die Roboterlagerung eine oder mehrere, insbesondere gelenkig miteinander verbundene, Schwingen auf, wobei wenigstens eine Schwinge gelenkig mit dem Träger und direkt oder über eine oder mehrere weitere Schwingen mit der Basis verbunden ist. In einer Weiterbildung ist der Träger durch ein oder mehrere, insbesondere parallele, Viergelenke verschwenkbar an der Basis gelagert. In einer Weiterbildung sind ein oder mehrere der Viergelenke jeweils planar bzw. zur Bewegung ihrer Gelenkpunkte in einer Ebene ausgebildet bzw. bilden jeweils einen planaren Mechanismus, wobei diese Ebenen dann in einer Ausführung zueinander parallel sind.

In einer Ausführung weist die Basis eine, insbesondere motorisch aktuierte,

Linearführung auf. Hierdurch kann zusätzlich zu einem Verschwenken die Basis linear verfahren werden. Zusätzlich oder alternativ weist die Basis in einer Ausführung eine Halterung zur, insbesondere lösbaren, Befestigung an einer Gegenhalterung der Roboteranordnung auf. In einer Weiterbildung ist die Basis, insbesondere eine

Führung einer Linearführung der Basis, umgebungsfest, insbesondere boden-, wand- oder deckenseitig, oder an einem beweglichen Gestell, insbesondere einem

Operationstisch oder einem, insbesondere verfahrbaren, Wagen, befestigbar, insbesondere befestigt, wobei das bewegliche Gestell, insbesondere der

Operationstisch oder Wagen, in einer Weiterbildung, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig und/oder lösbar, mit einer Umgebung, insbesondere einer

umgebungsfesten Verankerung, oder einem beweglichen Element verbindbar ist, insbesondere verbunden ist bzw. wird. So kann in einer Ausführung die Basis an einem, insbesondere passiv oder aktuiert, verfahrbaren Gerätewagen befestigt sein bzw. werden, der in einer Weiterbildung seinerseits mit einem Operationstisch oder einer, insbesondere boden-, wand- oder deckenseitigen, Verankerung lösbar verbindbar, insbesondere verbunden sein bzw. werden kann.

In einer Ausführung ist der Fuß des Roboters wenigstens teilweise unterhalb einer basisabgewandten Oberfläche des Trägers angeordnet. Auf dieser Weise kann der Roboter vorteilhaft kompakter gelagert werden.

In einer Ausführung weist der Träger eine oder mehrere keilartige Auflageflächen auf, die in der Betriebsstellung entsprechende keilartige Gegenauflageflächen der Basis formschlüssig kontaktieren, insbesondere in diese eingreifen, insbesondere

wenigstens im Wesentlichen in Gravitationsrichtung. Zusätzlich oder alternativ weist in einer Ausführung die Basis eine oder mehrere keilartige Auflageflächen auf, die in der Betriebsstellung entsprechende keilartige Gegenauflageflächen des Trägers formschlüssig kontaktieren, insbesondere in diese eingreifen, insbesondere wenigstens im Wesentlichen entgegen der Gravitationsrichtung. Das bewegliche Gestell, insbesondere der Wagen, an dem die Basis in einer Ausführung befestigt ist, kann insbesondere die mobile Basis eines Medizinrobotersystems gemäß der parallelen eigenen deutsche Patentanmeldung betreffend ein Medizinrobotersystem sein, die am gleichen Tag eingereicht worden ist, der Roboter entsprechend der Roboterarm des Medizinrobotersystems. Entsprechend wird ergänzend auf diese parallelen eigenen deutsche Patentanmeldung Bezug genommen und deren Inhalt ausdrücklich vollumfänglich in die vorliegende Offenbarung einbezogen.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 : einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2: einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; Fig. 3: einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung

Fig. 4: einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 5: einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Die Roboterlagerung weist eine Basis 10 mit einer nur teilweise dargestellten

Linearführung 1 1 und einen Träger 20 auf, an dem ein Fuß eines im Übrigen nicht dargestellten sechs- oder mehrachsigen Roboters 30 lösbar befestigt ist. Eine Führung 1 1A der Linearführung 11 ist umgebungsfest, insbesondere boden-, wand- oder deckenseitig, oder ah einem beweglichen Gestell, insbesondere einem Operationstisch oder einem (Geräte)wagen, befestigt (nicht dargestellt).

Der Träger 20 ist durch zwei fluchtende Scharniergelenke 40 relativ zur Basis 10 zwischen einer in Fig. 1 ausgezogen dargestellten Betriebsstellung und einer in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Bergestellung verschwenkbar gelagert.

In der Bergestellung begrenzt ein basisfester Anschlag 15 eine Weiterbewegung des Trägers mit Roboter(fuß) über die Bergestellung hinaus. Zusätzlich kann in der Bergestellung ein komplementäres Widerlager eingesetzt werden, um ein

Zurückschwenken in die Betriebsstellung formschlüssig zu verhindern (nicht dargestellt).

In Fig. 1 sind exemplarisch zwei Arretierungen zum Arretieren des Trägers 20 an der Basis in der Betriebsstellung dargestellt. In einer Variante umfasst die Arretierung Schrauben 50, die den Träger 20 durch- und in komplementäre Bohrungen in der Basis 10 eingreifen. In einer zur kompakteren Darstellung ebenfalls in Fig. 1 dargestellten Variante umfasst die Arretierung ein Viergelenk 51 , welches den Träger 20 gleichermaßen radial zur Drehachse der Scharniergelenke 40 als auch senkrecht hierzu auf die Basis 10 spannt und hierzu formschlüssig in den Träger 20 eingreift. In einer weiteren, nicht dargestellten Variante der Arretierung kann diese beispielsweise auch einen Bajonettverschluss, Elektromagnete, mechanisch schaltbare Magnete, wie sie von Magnetspannfuttern bekannt sind, oder dergleichen aufweisen.

Die Roboterlagerung weist einen Stoßdämpfer 70 zum Dämpfen einer Bewegung des Trägers 20 in die Betriebsstellung und ein mechanisches Vorspannmittel in Form zweier paralleler Zug- oder Gasfedern 60 zum Vorspannen des Trägers 20 in die Betriebs- und die Bergestellung auf. Man erkennt aus der gestrichelten Darstellung, dass die Federn 60 beim Verschwenken in die Bergestellung umschlagen und dann den Träger in diese vorspannen.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die übrige Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.

In der Ausführung der Fig. 2 weist der Träger 20 keilartige Auflageflächen 21 auf, die in Gravitationsrichtung (von oben nach unten in Fig. 2) in entsprechende keilartige Gegenauflageflächen der Basis 10 eingreifen und diese formschlüssig kontaktieren.

Mittels der keilartigen Auflagerfläche 21 kann der Träger 20 durch eine in Fig. 2 nach unten gerichtete Komponente einer Spannkraft vorteilhaft an der Basis 10 fixiert werden. Vorteilhafterweise kann der Träger 20 hierzu durch zwei in Fig. 2 schwarz ausgefüllt angedeutete Achsbolzen schwimmend gelagert sein, um eine statisch bestimmte Lagerung zu erreichen. Dieses Konzept kann auf die nachfolgend näher erläuterten Ausführungsbeispiele Fig. 3 bis Fig. 5 direkt übertragen werden.

Der Träger 20 weist zudem eine Finne 22 auf, die reibschlüssig durch basisfeste Backen 12 arretierbar ist.

Eine Achse bzw. ein in Fig. 2 schwarz ausgefüllt angedeuteter Achsbolzen des in Fig. 2 linken Scharniergelenks 40 ist axial beweglich und durch eine Feder vorgespannt. Die somit in einer Schließrichtung (von links nach rechts in Fig. 2) beweglich gelagerte Achse weist eine rotationssymmetrische, gegen die Schließrichtung geneigte

Kontaktfläche auf, die in eine kegelstumpfartige Bohrung im Träger 20 eingreift. Durch Verspannen in Schließrichtung kann der Träger 20 somit zusätzlich oder alternativ zu der Finne 22 reibschlüssig arretiert werden.

Der Fuß des Roboters 30 ist in der Ausführung der Fig. 2 teilweise unterhalb einer basisabgewandten Oberfläche (oben in Fig. 2) des Trägers 20 angeordnet.

In einer nicht dargestellten ersten Abwandlung der Ausführung der Fig. 2, die bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede der Ausführung der Fig. 2 entspricht, sind die in Fig. 2 schwarz ausgefüllt angedeutete Achsen bzw. Achsbolzen der

Scharniergelenke 40 nicht nur, wie dargestellt, kegelstumpfartig bzw. konisch ausgebildet, sondern zusätzlich beide gegenüber der Basis 10 in axialer Richtung verschieblich gelagert. Der Träger 20 kann vorteilhaft durch axiales Verspannen dieser beiden Bolzen 40 geklemmt werden. Um eine in Fig. 2 nach unten gerichtete Komponente der Spannkraft zu erhalten, die über die keilartigen Auflagerfläche 21 den Träger 20 vorteilhaft an der Basis 10 fixiert, können in der ersten Abwandlung die kegelstumpfartigen bzw. konischen Bohrungen in dem Träger 20 in der Betriebsstellung gegenüber der durch die beiden Achsbolzen der Scharniergelenke 40 definierten Drehachse in Fig. 2 nach oben bzw. radial von den Gegenauflageflächen weg versetzt sein, so dass die in die Bohrungen

eingreifenden Achsbolzen der beiden Scharniergelenke 40 die keilartigen

Auflagerfläche 21 des Trägers 20 in die Gegenauflagerflächen der Basis 10 pressen.

In einer ebenfalls nicht dargestellten zweiten Abwandlung der Ausführung der Fig. 2, die bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede der Ausführung der Fig. 2 oder der ersten Abwandlung entspricht, sind die Auflagerfläche 21 des Trägers 20 nicht keilartig, sondern eben ausgebildet, insbesondere, um den Träger 20

vorteilhafterweise zwangsfrei zu fixieren.

In einer ebenfalls nicht dargestellten dritten Abwandlung der Ausführung der Fig. 2, die bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede der Ausführung der Fig. 2 oder der ersten oder zweiten Abwandlung entspricht, sind die beide Achsbolzen der beiden Scharniergelenke 40 nicht kegelstumpfartig bzw. konisch, sondern zylindrisch ausgebildet, so dass der Träger 20 schwimmend gelagert ist. Die Achsbolzen 40 und die korrespondierenden Bohrungen im Träger 20 können vorteilhafterweise eine Spielpassung bilden, um ein Verspannen von Träger 20 in den Auflageflächen 21 zu ermöglichen. Alternativ kann der Träger 20 auch Langlöcher als Gegen lagerflächen zu den Achsbolzen der Scharniergelenke 40 aufweisen.

In einer in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Abwandlung, die bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede der Ausführung der Fig. 2 oder der ersten, zweiten oder dritten Abwandlung entspricht, weisen die Achsbolzen zusätzlich zu den konischen Mantel- bzw. Kontaktflächen jeweils einen Absatz mit einer zylindrischen Mantelfläche auf. Hierdurch kann die Stabilität der Lagerung vorteilhaft verbessert werden.

Zusätzlich oder alternativ übernimmt die konischen Mantel- bzw. Kontaktfläche vorteilhafterweise im Wesentlichen nur noch eine Klemmfunktion. In Fig. 2 sind zur kompakteren Darstellung die konischen Achsbolzen der

Scharniergelenke 40 in Kombination mit der durch Backen 12 arretierbaren Finne 22 gezeigt. In (weiteren) Abwandlungen der Ausführung der Fig. 2 oder der vorstehend erläuterten ersten, zweite oder dritten Abwandlung können einerseits Finne 22 und Backen 12 entfallen oder andererseits die beide Achsbolzen der beiden

Scharniergelenke 40 und die korrespondierenden Bohrungen im Träger 20 nicht kegelstumpfartig bzw. konisch, sondern zylindrisch ausgebildet sein.

In Verbindung mit konischen Achsbolzen 40 können in einer Ausführung die beide Backen 12 in einer Richtung senkrecht zu den Seitenflächen der Finne 22

schwimmend gelagert sein, um vorteilhafterweise ein Verspannen der Teile zu verhindern. Hierzu können die Backen 12 in einer Weiterbildung eine in Fig. 2 wenigstens im Wesentlichen nach unten wirkende Spannkraft erzeugen, um den Träger 20 mit den Auflageflächen 21 zu verspannen, oder eine wenigstens im Wesentlichen senkrecht auf die seitlichen Kontaktflächen der Finne 22 wirkende Spannkraft (horizontal in Fig. 2) erzeugen, wenn die axiale Position des Trägers 20 durch ein Verspannen der konischen Achsbolzen 40 vorgegeben wird. In diesem Fall werden die Auflageflächen 21 vorteilhaft durch das Eigengewicht des Roboters 30 verspannt.

Fig. 3 zeigt einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die übrige

Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.

In der Ausführung der Fig. 3 sind die Achsen der Scharniergelenke 40 in Nuten 41 radial verschiebbar gelagert.

Zudem weist hier die Arretierung in der Ausführung der Fig. 3 einen in einer

Schließrichtung (von links nach rechts in Fig. 2) beweglich gelagerten und durch eine Feder vorgespannten Rastbolzen mit einer gegen die Schließrichtung geneigten Kontaktfläche 52 sowie eine integral in dem Träger 20 ausgebildete komplementäre Kontaktfläche 25 auf, wobei die Nuten 41 gegen die Schließrichtung geneigt sind. Somit spannt eine Axialkraft der Kontaktfläche 52 den Träger 20 in Fig. 2 vertikal auf die Basis 10 und horizontal bzw. radial gegen die Achsen der Scharniergelenke 40 in den geneigten Nuten 41 und arretiert so den Träger 20 an der Basis 10.

Wie insbesondere in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, kann in einer Ausführung allgemein der Träger 20 in der Betriebsstellung an, insbesondere auf, der Basis 10 durch drehbar gelagerte Wälzkörper, insbesondere Rollen, verschiebbar gelagert sein, die eine Auflage zwischen dem Träger und der Basis in der Betriebsstellung definieren können. Hierdurch kann vorteilhafterweise Reibung reduziert und so insbesondere die vorstehend erläuterte Arretierung weiter verbessert werden. Die Wälzkörper können insbesondere, wie gestrichelt angedeutet, an der Basis drehbar gelagert sein und in der Betriebsstellung den Träger kontaktieren, oder umgekehrt an dem Träger drehbar gelagert sein und in der Betriebsstellung die Basis kontaktieren.

Fig. 4 zeigt einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die übrige

In der Ausführung der Fig. 4 ist der Träger 20 durch zwei parallele Viergelenke 42 verschwenkbar an der Basis 10 gelagert. Die in Fig. 4 rechten basisseitigen

Drehgelenke 43 der Viergelenke 42 sind durch Federn verspannt. Dies spannt den durch die Viergelenke 42 verschwenkbar gelagerten Träger 20 auf eine basisseitige Auflage 13 und arretiert hierdurch den Träger 20 in der dargestellten Betriebsstellung. Zusätzlich kann er in dieser durch einen Stift 50 formschlüssig arretiert sein.

Mittels eines Exzenters 90 kann diese Verspannung gelöst werden. Gegebenenfalls nach Herausziehen des Stifts 50 kann dann der Träger 20 gegen die Basis 10 in eine Bergestellung verschwenkt werden. In dieser kann er durch ein Vorspannmittel, ein Schloss oder dergleichen ebenfalls arretiert werden (nicht dargestellt).

In einer nicht dargestellten Abwandlung können die Viergelenke 42 bzw. deren Drehgelenke 43 an Stelle der Feder auch durch den Exzenter 90 verspannt werden. Dazu kann der Exzenter 90 in der Abwandlung auf der in Fig. 4 rechten Seite von Lagerelement 43 angeordnet sein. Hierdurch können vorteilhafterweise Bauteile eingespart und/oder die Steifigkeit erhöht werden.

Fig. 5 zeigt einen Teil einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung nach einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Einander entsprechende Merkmale sind durch identische Bezugszeichen identifiziert, so dass auf die übrige

In der Ausführung der Fig. 5 sind die Achsen der Scharniergelenke 40 einerseits in Gleitsteinen 44 gelagert, die ihrerseits in Nuten 41 im Träger 20 radial verschiebbar geführt sind. Zudem sind die Achsen der Scharniergelenke 40 über je eine Schwinge 45 gelenkig mit der Basis 10 verbunden.

Die Schwingen 45 sind über Federn verspannt und spannen so eine trägerseitige Kontaktfläche 25 gegen eine komplementäre basisseitige Kontaktfläche 52.

Mittels eines Exzenters 90 kann diese Verspannung gelöst werden. Dann kann der Träger 20 zunächst in Fig. 5 von links nach rechts verschoben werden, wobei sich die Kontaktflächen 25, 52, die gegen eine horizontale Schließrichtung geneigt sind, voneinander entfernen. Anschließend kann der Träger 20 gegen die Basis 10 in eine Bergestellung verschwenkt werden. In dieser kann er durch ein Vorspannmittel, ein Schloss oder dergleichen ebenfalls arretiert werden (nicht dargestellt). Wie mit Bezug auf in Fig. 3 erläutert und in Fig. 5 gleichermaßen gestrichelt angedeutet, kann auch in einer Ausführung der Fig. 5 der Träger 20 in der

Betriebsstellung an, insbesondere auf, der Basis 10 verschiebbar wälzkörper-, insbesondere rollengelagert sein. Hierdurch kann vorteilhafterweise Reibung reduziert und so insbesondere die vorstehend erläuterte Arretierung weiter verbessert werden. In einer nicht dargestellten Abwandlung können, wie vorstehend mit Bezug auf in Fig. 4 erläutert, die Schwingen an Stelle der Feder auch durch den Exzenter 90 verspannt werden. Dazu kann der Exzenter 90 in der Abwandlung auf der in Fig. 5 rechten Seite der Schwingen 45 angeordnet sein. Zum Bergen einer Person aus einem Arbeitsbereich einer hier gezeigten

Roboteranordnung wird der Träger 20 aus der Betriebsstellung in die Bergestellung verschwenkt, während wenigstens eine Bremse des Roboters geschlossen ist.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen

Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die

Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die

Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten

Merkmalskombinationen ergibt.

Bezugszeichenliste

10 Basis

11 Linearführung

11A Führung

12 Backe

13 Auflage

15 Anschlag

20 Träger

21 Auflagefläche

22 Finne

25 Kontaktfläche

30 Roboterfuß

40 Scharniergelenk(achse)/Achsbolzen

41 Nut

42 Viergelenk

43 Drehgelenk

44 Gleitstein

45 Schwinge

50 Schraube/Stift

51 Viergelenk

52 Kontaktfläche

60 Feder (Vorspannmittel)

70 Stoßdämpfer

90 Exzenter

Claims

Patentansprüche

1 . Roboterlagerung zur schwenkbaren Lagerung eines Roboters, mit einer Basis (10) und einem daran gelagerten Träger (20) zum, insbesondere lösbaren, Befestigen eines Fußes (30) des Roboters, wobei der Träger relativ zu der Basis zwischen einer Betriebsstellung und einer Bergestellung verschwenkbar gelagert ist.

2. Roboterlagerung nach Anspruch 1 , mit einer Arretierung (12, 21 , 22, 25, 40, 50, 51 , 52) zum, insbesondere form- und/oder reibschlüssigen und/oder magnetischen, insbesondere elektromagnetischen, Arretieren des Trägers in der Betriebsund/oder der Bergestellung.

3. Roboterlagerung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Arretierung zwei gegeneinander in einer Schließrichtung bewegliche Arretierungsteile aufweist, die gegen die Schließrichtung geneigte Kontaktflächen (25, 52) aufweisen.

4. Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem,

insbesondere mechanischen, Vorspannmittel (60) zum Vorspannen des Trägers in die Betriebs- und/oder die Bergestellung.

5. Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem

Stoßdämpfer (70) zum Dämpfen einer Bewegung des Trägers in die Betriebsund/oder die Bergestellung.

6. Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens

einem Scharniergelenk mit einer Achse (40) und einer Nabe, durch das der Träger verschwenkbar an der Basis gelagert ist.

7. Roboterlagerung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Achse (40) des Scharniergelenks axial beweglich und/oder in einer Nut (41 ) radial verschiebbar gelagert ist.

8. Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens

einer Schwinge (45), die gelenkig mit dem Träger und der Basis verbunden ist.

9. Roboterlagerung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Träger durch wenigstens ein Viergelenk (42) verschwenkbar an der Basis gelagert ist.

10. Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Basis eine Linearführung (1 1 ) und/oder eine Halterung zur, insbesondere lösbaren, Befestigung an einer Gegenhalterung aufweist.

1 1. Roboteranordnung mit einem mehrachsigen Roboter und einer Roboterlagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fuß (30) des Roboters, insbesondere lösbar, an dem Träger (20) befestigbar ist.

12. Roboteranordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Basis

umgebungsfest, insbesondere boden-, wand- oder deckenseitig, oder an einem beweglichen Gestell, insbesondere einem Operationstisch oder Wagen, befestigt ist.

13. Roboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fuß des Roboters wenigstens teilweise unterhalb einer basisabgewandten Oberfläche des Trägers angeordnet ist.

14. Verfahren zum Bergen einer Person aus einem Arbeitsbereich einer

Roboteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger (20) aus der Betriebsstellung in die Bergestellung verschwenkt wird, während wenigstens eine Bremse des Roboters geschlossen ist.