EP3615279A1 - Robot and method for operating a robot - Google Patents

Robot and method for operating a robot

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Publication number
EP3615279A1
EP3615279A1 EP18719123.4A EP18719123A EP3615279A1 EP 3615279 A1 EP3615279 A1 EP 3615279A1 EP 18719123 A EP18719123 A EP 18719123A EP 3615279 A1 EP3615279 A1 EP 3615279A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
information
light
feedback information
transformation
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Withdrawn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
EP18719123.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sven Parusel
Simon Haddadin
Tobias Ende
Johannes Schmid
Björn Pietsch
Lorenz Mösenlechner
Mohamadreza Sabaghian
Saskia Golz
Sebastian Nagel
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.)
Franka Emika GmbH
Original Assignee
Franka Emika 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 Franka Emika GmbH filed Critical Franka Emika GmbH
Publication of EP3615279A1 publication Critical patent/EP3615279A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • 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
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0089—Additional heating means, e.g. electric heated buffer tanks or electric continuous flow heaters, located close to the consumer, e.g. directly before the water taps in bathrooms, in domestic hot water lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/107—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/04—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator
    • F21S9/046—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator driven by hydropower, e.g. by water powered turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • F21V23/004—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board
    • F21V23/005—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array arranged on a substrate, e.g. a printed circuit board the substrate is supporting also the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0004—Personal or domestic articles
    • F21V33/004—Sanitary equipment, e.g. mirrors, showers, toilet seats or paper dispensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F21Y2113/13—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources
    • F21Y2113/17—Combination of light sources of different colours comprising an assembly of point-like light sources forming a single encapsulated light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a robot and to a method for operating a robot.
  • the object of the invention is to provide a robot as well as a method for operating a robot so that a feedback to contact events of the robot, in particular of a robot manipulator, with an environment for a user is made possible.
  • the feedback should enable improved "teach-in" programming of the robot.
  • a first aspect of the invention relates to a robot comprising: a system for determining information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, a transformation unit for transforming the determined information KE into feedback information Fl reflecting information KE, and an on robot, in particular arranged on a robot manipulator of the robot lighting means for outputting of the feedback information Fl dependent
  • contact event of the robot refers to mechanical contacts and is understood broadly in the present case, for example comprising mechanical contacts with an object of the environment or with a person operating the robot or a contact event of the robot with itself of a robot can basically be desired or not desired
  • a contact event can be described physically by a variety of parameters.
  • a contact event is determined by parameters such as: the current position and / or pose of the robot at which the contact takes place, the position on the robot at which contact forces and / or moments act, an amount and direction of the applied forces and / or moments occurring at the contact event
  • the information KE is advantageously based on measurements / estimates of such parameters describing a contact and / or of variables derived therefrom.
  • the information KE is therefore advantageously multidimensional.
  • the information KE advantageously further comprises predictions of possible future contact events, which are determined on the basis of a current state of the robot and a corresponding prediction model.
  • the system for determining information KE advantageously comprises a prediction computer on which a corresponding prediction model runs.
  • the transformation unit transfers the information KE into feedback information F1, which in turn is output as light signals L (FI) from the lighting means.
  • the transformation of the information KE into the feedback information F1 is advantageously carried out via a predefined transformation matrix or via a predefined transformation matrix
  • Information KE in feedback information depends on a current working mode of the robot. If the robot is in a "teach-in" programming mode, for example, a correspondingly assigned first transformation instruction can be executed by the transformation unit, while in a "program execution” mode, a correspondingly assigned second transformation instruction is executed by the transformation unit ,
  • the system for determining information KE, the transformation unit and the lighting means are advantageously controlled by a control program.
  • the Control program is also defined by appropriate control and regulation parameters. By appropriate specification of the control program or the currently assigned control and regulation parameters, the current feedback behavior of the robot is defined. By changing the control program and / or changing the associated control and regulation parameters, the
  • the system has at least one sensor means for determining measurement data for the contact events and for determining / estimating on the measurement data
  • the information KE comprises one or more of the following (measurement) variables: forces, moments, pressures, voltages, currents, assigned points of action / surfaces, etc.
  • the information KE can in principle include all information and information that involves contact of the robot describe an external object.
  • the information KE further comprises a current state of the robot (position, pose, speed, acceleration, etc. of the individual parts of the robot, a working mode of the robot, a current program step in a control program of the robot, etc.) during the action of an external contact.
  • the feedback information Fl also encodes the current state of the robot.
  • FI output light signals L
  • the light source is designed and set up, the light intensity and / or the light color and / or a modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a (light) pattern of the output light signals L (FI) and / or a number of light sources of the light source depending on the feedback information to control Fl.
  • the light source has a corresponding control electronics for this purpose.
  • the lighting means comprises one or more light sources.
  • the light sources can
  • LEDs LEDs for example, LEDs LEDs, halogen lamps, incandescent lamps, etc. be.
  • Light sources may in particular be designed to light different
  • the light-emitting means advantageously comprises a combination of at least one light source with a light guide into which the light source inputs light on the input side, and from which light is output on the output side into an environment.
  • Transformation unit is designed and set up such that the transformation of the determined information KE in the information reflecting the information KE
  • Feedback information Fl is provided as a look-up table or as a transformation matrix.
  • information KE is thus transformed into feedback information F1 by means of a look-up table or transformation matrix.
  • Transformation unit is designed and set up such that the transformation of the determined information KE in the information reflecting the information KE
  • Feedback information Fl is provided as a function / algorithm.
  • the look-up table or the transformation matrix is dependent on the current state of the robot and / or on the current working mode of the robot.
  • Transformation unit is designed and arranged such that a pattern in the determined information KE in this pattern reflective pattern of
  • Pattern used in this context refers in particular to identifiable
  • Patterns / characteristics in the parameters describing the contact events for example, a characteristic time course of one or more of the parameters KE describing the information.
  • the term "pattern” additionally takes into account the current state and / or the current operating mode of the robot
  • Transformation unit is designed and set up such that a categorization of the detected information KE is done in categories, each category
  • characteristic feedback information Fl are assigned.
  • Amplitude and / or a frequency of the respective information KE occurs.
  • one of the predetermined categories represents a collision of the robot with the environment.
  • a collision may occur, for example, during a "teach-in" process or during an autonomous execution of a robot
  • Control program which controls the robot done. This is advantageous
  • Category representing a collision of the robot with the environment associated with the output of light signals in red.
  • one of the predetermined categories represents a robot error determined by the robot.
  • this category, which represents a robot error is assigned the output of light signals in orange or yellow color.
  • one of the predetermined categories represents a normal state, i. a state without errors.
  • this category which indicates a normal state of the robot, is assigned the output of light signals in green color.
  • the optical output unit advantageously has one or more LEDs.
  • the optical output unit can have light strips, light guides, light guide elements, etc.
  • the optical output unit has an annular luminous surface which emits light homogeneously in the area.
  • the optical output unit has a circular luminous surface, which radiates homogeneous homogeneous surface light.
  • the robot has a data interface to a data network (eg Internet, LAN, Local Area Network), and the robot is set up and designed to load control programs for controlling the robot from the data network ,
  • a data network eg Internet, LAN, Local Area Network
  • the robot advantageously has a data interface and a corresponding program memory.
  • the control programs for a control unit of the robot are made available by a central provider in the respective data network.
  • the data network is advantageously a wired data network, a wireless data network or a combination thereof.
  • the robot is set up and executed, control and
  • control and regulation parameters define the concrete application of the corresponding control program.
  • the control and regulation parameters are adapted in particular to the task to be solved.
  • the robot has a corresponding data storage for this purpose.
  • the robot is set up and executed, control and
  • Loading control parameters to the control programs via a manual input interface of the robot for example, a man-machine interface available in the robot
  • a manual input interface of the robot for example, a man-machine interface available in the robot
  • a "teach-in process” in which the robot is manually guided, ie by applying
  • both the manual input interface and a "teach-in operation" carried out with the robot allow a correction or adaptation of control and regulation parameters loaded from the data network.
  • the robot is set up and designed such that the loading of control programs and / or associated control and
  • Control parameters from the data network from a remote station is controlled.
  • remote stations can be, for example, tablet PCs, smartphones, notebooks, personal computers (PCs), etc.
  • a remote station is operated by a central provider.
  • the robot is set up and executed to locally transmit in the robot control programs and / or associated control and regulation parameters to request from a participant in the data network and / or autonomously, for example.
  • a predetermined condition to send to other participants in the data network.
  • Such a "subscriber" can basically be any computer and / or storage unit set up for this data exchange.
  • the robot is set up and designed to start locally loaded control programs in the robot with the associated control and regulation parameters from a remote station, which is also connected to the data network to start.
  • Such remote stations can, for example, be tablet PCs, smartphones,
  • a remote station is operated by a central provider.
  • the remote station and / or the manual input interface on the robot to a human-machine interface, which is used to enter
  • Control programs and / or associated control and regulation parameters and / or for selecting control programs and / or associated control and regulation parameters from a plurality of available control programs and / or associated control and regulation parameters, and
  • the human-machine interface allows inputs via a "drag-and-drop" input on a touch screen, a guided input dialog, a keyboard, a computer mouse, a haptic input interface, a virtual reality glasses, an acoustic input interface, a Body tracking, based on
  • Electromyography data based on electroencephalography data, via a neural interface to the operator's brain or combinations thereof.
  • the human-machine interface is designed and configured to output audiovisual, haptic, olfactory, tactile, electrical feedback or a combination thereof.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating a robot, comprising the following steps: determining information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, transforming the ascertained information KE into feedback information FL reflecting this information KE, and outputting feedback information F1 dependent light signals L (FI) by a luminous means arranged on the robot, in particular on a robotic manipulator of the robot.
  • At least one sensor means determines measurement data for the contact events of the robot and determines / estimates information KE based on the measurement data.
  • the sensor means also determines the information KE depending on the current state and / or the current operating mode of the robot.
  • the contact information quantities comprise one or more of the following variables: forces, moments, pressures, voltages, currents, assigned points of action / surfaces, etc.
  • the light source controls the light intensity and / or the light color and / or a Modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a pattern of the output light signals L (FI) and / or a number of light sources of the
  • output light signals "advantageously relates to a spatial, areal and / or temporal arrangement of light signals to be output
  • the transformation unit provides the transformation of the determined information KE into the feedback information Fl reflecting the information KE as a look-up table, so that the transformation takes place by means of the look-up table.
  • the transformation unit provides the transformation of the determined information KE into the feedback information F1 reflecting the information KE as a function / algorithm.
  • the term "reflective” as used above is generally understood to be “dependent on it” throughout the description.
  • the feedback information F1 generated by the transformation depends on the information KE.
  • the transformation unit carries out a categorization of the acquired information KE into categories, wherein each category is assigned characteristic feedback information F1.
  • the categorization of the information KE on the basis of a
  • An advantageous development of the method is characterized in that the robot has a data interface to a data network, and the robot is set up and designed to load one or more control programs from the data network.
  • An advantageous development of the method is characterized in that the Robot loads control and regulation parameters for the control programs available locally at the robot via a local input interface and / or via a teach-in process in which robots are manually guided.
  • An advantageous development of the method is characterized in that the loading of control programs and / or associated control and
  • Control parameters from the data network in the robot from a remote station, which is also connected to the data network is controlled.
  • An advantageous development of the method is characterized in that locally existing at the robot control programs with the associated control and regulation parameters of a remote station, which is also connected to the data network, are started. Advantages and advantageous developments as well as corresponding explanations of the method result from a meaningful and analogous transmission of the statements made above for the robot according to the invention.
  • Another aspect of the invention relates to a computer system having a
  • Data processing device wherein the data processing device is configured such that a method as described above, on the
  • Data processing device is executed.
  • Another aspect of the invention relates to a digital storage medium having electronically readable control signals, wherein the control signals may interact with a programmable computer system such that a method as described above is performed.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method, as described above, when the program code is stored on a computer
  • Data processing device is executed.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program with program codes for carrying out the method, as described above, when the program runs on a data processing device. This can be the
  • Data processing device as any known in the art Computer system to be designed.
  • Fig. 2 is a highly schematic flowchart of a proposed
  • FIG. 1 shows a highly schematized representation of the structure of a robot with a robot manipulator comprising: a system 101 for determining information KE on mechanical contact events of the robot manipulator with an environment; a transformation unit 102 for transforming the determined information KE into feedback information reflecting this information KE Fl, and an am
  • Robotemanipulator arranged illuminant 103 for the output of the
  • the system 101 comprises sensors for detecting forces and moments acting externally on the robot manipulator.
  • the transformation unit 102 is in particular as
  • the luminous means 103 comprises at least three different-colored light-emitting diodes as light sources, each of which feeds light into a light guide.
  • the light guides in each case couple out the light on the output side.
  • the output-side outcoupling of the light guides are arranged adjacent to each other.
  • FIG. 2 shows a highly schematized flow chart of a proposed method for operating a robot, with the following steps: determining 201 information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, transforming 202 of the information detected KE in this information KE reflective
  • Robot manipulator of the robot arranged light bulb Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention.

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Abstract

The invention relates to a robot comprising: a system (101) for ascertaining information KE on mechanical contact events between the robot and an environment; a transformation unit (102) for transforming the ascertained information KE into feedback information FI reflecting said information KE, and a lighting means (103), disposed on the robot, in particular on a robot manipulator, for outputting light signals that are dependent on the feedback information FI.

Description

Roboter und Verfahren zum Betrieb eines Roboters  Robot and method for operating a robot
Die Erfindung betrifft einen Roboter sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters. The invention relates to a robot and to a method for operating a robot.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Roboter sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters zur Verfügung zu stellen, so dass ein Feedback zu Kontaktereignissen des Roboters, insbesondere eines Robotermanipulators, mit einer Umgebung für einen Nutzer ermöglicht wird. Insbesondere soll das Feedback eine verbesserte„Teach-In"- Programmierung des Roboters ermöglichen. The object of the invention is to provide a robot as well as a method for operating a robot so that a feedback to contact events of the robot, in particular of a robot manipulator, with an environment for a user is made possible. In particular, the feedback should enable improved "teach-in" programming of the robot.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter, der folgendes aufweist: ein System zur Ermittlung von Informationen KE zu mechanischen Kontaktereignissen des Roboters mit einer Umgebung, eine Transformationseinheit zur Transformation der ermittelten Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl, und ein am Roboter, insbesondere an einem Robotermanipulator des Roboters angeordnetes Leuchtmittel zur Ausgabe von von den Feedbackinformationen Fl abhängigen Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures. A first aspect of the invention relates to a robot comprising: a system for determining information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, a transformation unit for transforming the determined information KE into feedback information Fl reflecting information KE, and an on robot, in particular arranged on a robot manipulator of the robot lighting means for outputting of the feedback information Fl dependent
Lichtsignalen L(FI). Light signals L (FI).
Der Begriff„Kontaktereignis des Roboters" bezieht sich vorliegend auf mechanische Kontakte und wird vorliegend breit gefasst verstanden. Der Begriff umfasst beispielsweise mechanische Kontakte mit einem Objekt der Umgebung oder mit einer Person, die den Roboter bedient oder ein Kontaktereignis des Roboters mit sich selbst. Kontakte eines Roboters können grundsätzlich erwünscht oder nicht erwünscht sein. Erwünschte The term "contact event of the robot" in the present case refers to mechanical contacts and is understood broadly in the present case, for example comprising mechanical contacts with an object of the environment or with a person operating the robot or a contact event of the robot with itself of a robot can basically be desired or not desired
Kontakte treten beispielsweise bei der programmgemäßen Handhabung eines Objekts durch den Roboter oder bei der sogenannten„Teach-In" Programmierung auf, bei der eine Person insbesondere einen Robotermanipulator führt, und der Roboter dadurch bspw. Posen und Positionen des Robotermanipulators lernt. Nicht erwünschte Contacts occur, for example, during the program-specific handling of an object by the robot or during the so-called "teach-in" programming, in which a person leads, in particular, a robot manipulator, and the robot learns, for example, poses and positions of the robot manipulator
mechanische Kontakte treten ungeplant bzw. willkürlich auf. Ein Kontaktereignis kann physikalisch durch eine Vielzahl von Parametern beschrieben werden. Vorteilhaft wird ein Kontaktereignis durch Parameter, wie: die aktuelle Position und/oder Pose des Roboters, an der der Kontakt stattfindet, die Position am Roboter, an der Kontakt- Kräfte und/oder -Momente einwirken, ein Betrag und eine Richtung der einwirkenden Kräfte und/oder Momente, beim Kontaktereignis auftretende mechanical contacts occur unplanned or arbitrary. A contact event can be described physically by a variety of parameters. Advantageously, a contact event is determined by parameters such as: the current position and / or pose of the robot at which the contact takes place, the position on the robot at which contact forces and / or moments act, an amount and direction of the applied forces and / or moments occurring at the contact event
Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen des Roboters, auftretende Speeds and / or accelerations of the robot, occurring
Materialverformungen des Roboters, etc. beschrieben. Die Informationen KE basieren vorteilhaft auf Messungen/Schätzungen solcher einen Kontakt beschreibenden Parameter und/oder aus daraus abgeleiteten Größen. Die Informationen KE sind daher vorteilhaft mehrdimensional. Die Informationen KE umfassen vorteilhaft weiterhin Prädiktionen von möglichen zukünftigen Kontaktereignissen, die auf Basis eines aktuellen Zustands des Roboters und einem entsprechenden Prädiktionsmodell ermittelt werden. Das System zur Ermittlung von Informationen KE umfasst hierzu vorteilhaft einen Prädiktionsrechner, auf dem ein entsprechendes Prädiktionsmodell läuft. Material deformations of the robot, etc. described. The information KE is advantageously based on measurements / estimates of such parameters describing a contact and / or of variables derived therefrom. The information KE is therefore advantageously multidimensional. The information KE advantageously further comprises predictions of possible future contact events, which are determined on the basis of a current state of the robot and a corresponding prediction model. The system for determining information KE advantageously comprises a prediction computer on which a corresponding prediction model runs.
Die Transformationseinheit überführt die Informationen KE in Feedbackinformationen Fl, welche wiederum als Lichtsignale L(FI) von dem Leuchtmittel ausgegeben werden. Die Transformation der Informationen KE in die Feedbackinformationen Fl erfolgt vorteilhaft über eine vorgegebene Transformationsmatrix oder über eine vorgegebene The transformation unit transfers the information KE into feedback information F1, which in turn is output as light signals L (FI) from the lighting means. The transformation of the information KE into the feedback information F1 is advantageously carried out via a predefined transformation matrix or via a predefined transformation matrix
Transformationsfunktion. Transformation function.
Vorteilhaft ist die von der Transformationseinheit ausgeführte Transformation von Advantageous is the transformation carried out by the transformation unit
Informationen KE in Feedbackinformationen Fl von einem aktuellen Arbeitsmodus des Roboters abhängig. Befindet sich der Roboter beispielsweise in einem Modus der„Teach- ln"-Programmierung, so kann beispielsweise von der Transformationseinheit eine entsprechend zugeordnete erste Transformationsvorschrift ausgeführt werden, während in einem Modus„Ausführung eines Programms" von der Transformationseinheit eine entsprechend zugeordnete zweite Transformationsvorschrift ausgeführt wird. Information KE in feedback information depends on a current working mode of the robot. If the robot is in a "teach-in" programming mode, for example, a correspondingly assigned first transformation instruction can be executed by the transformation unit, while in a "program execution" mode, a correspondingly assigned second transformation instruction is executed by the transformation unit ,
Durch die Ausgabe von Lichtsignalen L(FI) wird ein Nutzer eines Roboters, insbesondere bei der Durchführung einer„Teach-ln"-Programmierung des Roboters, ein intuitives, d.h. leicht verständliches Licht-Feedback zu dem gerade erfolgten Kontakt in dem jeweiligen Kontext bereitgestellt. By issuing light signals L (FI), a user of a robot, especially when performing a "teach-in" programming of the robot, is provided with an intuitive, that is easy to understand, light feedback on the actual contact in the context.
Das System zur Ermittlung von Informationen KE, die Transformationseinheit und das Leuchtmittel werden vorteilhaft durch ein Steuerprogramm gesteuert. Das Steuerprogramm wird zudem durch entsprechende Steuerungs- und Regelungsparameter definiert. Durch entsprechende Vorgabe des Steuerungsprogramms bzw. der aktuell zugeordneten Steuerungs- und Regelungsparameter wird das aktuelle Feedbackverhalten des Roboters definiert. Durch eine Änderung des Steuerprogramms und/oder eine Änderung der zugeordneten Steuerungs- und Regelungsparameter kann das The system for determining information KE, the transformation unit and the lighting means are advantageously controlled by a control program. The Control program is also defined by appropriate control and regulation parameters. By appropriate specification of the control program or the currently assigned control and regulation parameters, the current feedback behavior of the robot is defined. By changing the control program and / or changing the associated control and regulation parameters, the
Feedbackverhalten des Roboters entsprechend geändert werden. Feedback behavior of the robot to be changed accordingly.
Vorteilhaft weist das System zumindest ein Sensormittel zur Ermittlung von Messdaten zu den Kontaktereignissen und zur Ermittlung/Schätzung von auf den Messdaten Advantageously, the system has at least one sensor means for determining measurement data for the contact events and for determining / estimating on the measurement data
basierenden Informationen KE auf. Vorteilhaft umfassen die Informationen KE eine oder mehrere der folgenden (Mess-)Größen: Kräfte, Momente, Drucke, Spannungen, Ströme, zugeordnete Einwirkpunkte/-flächen etc. Die Informationen KE können grundsätzlich sämtliche Informationen und Angaben umfassen, die einen Kontakt des Roboters mit einem externen Objekt beschreiben. Vorteilhaft umfassen die Informationen KE weiterhin einen aktuellen Zustand des Roboters (Position, Pose, Geschwindigkeit, Beschleunigung etc. der einzelnen Teile des Roboters, einen Arbeitsmodus des Roboters, einen aktuellen Programmschritt in einem Steuerprogramm des Roboters etc.) während der Einwirkung eines externen Kontaktes. Vorteilhaft kodieren die Feedbackinformationen Fl zudem den aktuellen Zustand des Roboters. Somit kann beispielsweise ein Nutzer anhand der ausgegebenen Lichtsignale L(FI) erkennen, ob sich der Roboter beispielsweise in dem Modus der„Teach-In" Programmierung befindet, beispielsweise dadurch, dass die ausgegebene Lichtfarbe diesen Modus kodiert. based information KE. Advantageously, the information KE comprises one or more of the following (measurement) variables: forces, moments, pressures, voltages, currents, assigned points of action / surfaces, etc. The information KE can in principle include all information and information that involves contact of the robot describe an external object. Advantageously, the information KE further comprises a current state of the robot (position, pose, speed, acceleration, etc. of the individual parts of the robot, a working mode of the robot, a current program step in a control program of the robot, etc.) during the action of an external contact. Advantageously, the feedback information Fl also encodes the current state of the robot. Thus, for example, a user can recognize on the basis of the output light signals L (FI) whether the robot is in the "teach-in" programming mode, for example by the fact that the output light color codes this mode.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass das Leuchtmittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe und/oder eine Modulation der Lichtstärke und/oder eine Modulation der Lichtfarbe und/oder ein (Licht-)Muster der ausgegebenen Lichtsignale L(FI) und/oder eine Anzahl von Lichtquellen des Leuchtmittels abhängig von den Feedbackinformationen Fl zu steuern. Das Leuchtmittel verfügt hierzu über eine entsprechende Steuerelektronik. Das Leuchtmittel umfasst eine oder mehrere Lichtquellen. Die Lichtquellen können An advantageous development of the robot is characterized in that the light source is designed and set up, the light intensity and / or the light color and / or a modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a (light) pattern of the output light signals L (FI) and / or a number of light sources of the light source depending on the feedback information to control Fl. The light source has a corresponding control electronics for this purpose. The lighting means comprises one or more light sources. The light sources can
beispielsweise Leuchtdioden LEDs, Halogenlampen, Glühlampen, etc. sein. Die For example, LEDs LEDs, halogen lamps, incandescent lamps, etc. be. The
Lichtquellen können insbesondere dazu ausgelegt sein, Licht unterschiedlicher Light sources may in particular be designed to light different
Farbspektren bzw. unterschiedliche Lichtfarben zu emittieren. Das Leuchtmittel umfasst vorteilhaft eine Kombination zumindest einer Lichtquelle mit einem Lichtleiter, in den die Lichtquelle eingangsseitig Licht einkoppelt, und aus dem ausgangsseitig Licht in eine Umgebung ausgekoppelt wird. Die Feedbackinformationen Fl kodierten dabei die auszugebenden Lichtsignale L(FI). Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass die Color spectra or different light colors to emit. The light-emitting means advantageously comprises a combination of at least one light source with a light guide into which the light source inputs light on the input side, and from which light is output on the output side into an environment. The feedback information Fl encoded thereby the output light signals L (FI). An advantageous development of the robot is characterized in that the
Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die Transformation der ermittelten Informationen KE in die die Informationen KE reflektierende Transformation unit is designed and set up such that the transformation of the determined information KE in the information reflecting the information KE
Feedbackinformationen Fl als Look-Up-Tabelle oder als Transformationsmatrix bereitgestellt ist. In dieser Weiterbildung werden somit Informationen KE mittels einer Look-Up-Tabelle oder Transformationsmatrix in Feedbackinformationen Fl transformiert. Feedback information Fl is provided as a look-up table or as a transformation matrix. In this development, information KE is thus transformed into feedback information F1 by means of a look-up table or transformation matrix.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass die An advantageous development of the robot is characterized in that the
Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die Transformation der ermittelten Informationen KE in die die Informationen KE reflektierende Transformation unit is designed and set up such that the transformation of the determined information KE in the information reflecting the information KE
Feedbackinformationen Fl als Funktion/Algorithmus bereitgestellt ist. Vorteilhaft ist die Look-Up-Tabelle bzw. die Transformationsmatrix abhängig vom aktuellen Zustand des Roboters und/oder vom aktuellen Arbeitsmodus des Roboters. Feedback information Fl is provided as a function / algorithm. Advantageously, the look-up table or the transformation matrix is dependent on the current state of the robot and / or on the current working mode of the robot.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass die An advantageous development of the robot is characterized in that the
Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass ein Muster in den ermittelten Informationen KE in diese Muster reflektierende Muster von Transformation unit is designed and arranged such that a pattern in the determined information KE in this pattern reflective pattern of
Feedbackinformationen Fl transformiert werden. Der in diesem Zusammenhang verwendete Begriff„Muster" bezieht sich insbesondere auf erkennbare Feedback information Fl to be transformed. The term "pattern" used in this context refers in particular to identifiable
Muster/Charakteristika in den die Kontakteereignisse beschreibenden Parametern, beispielsweise auf einen charakteristischen Zeitverlauf eines oder mehrerer der die Informationen KE beschreibenden Parameter. Vorteilhaft berücksichtigt der Begriff „Muster" dabei zusätzlich den aktuellen Zustand und oder den aktuellen Arbeitsmodus des Roboters. Ein derartiges„Parametermuster" kann beispielsweise einen zeitlichen Patterns / characteristics in the parameters describing the contact events, for example, a characteristic time course of one or more of the parameters KE describing the information. Advantageously, the term "pattern" additionally takes into account the current state and / or the current operating mode of the robot
Ablauf eines oder mehrerer Parameter/s bei der Beschreibung eines Kontaktereignisses kennzeichnen. Besonders, wenn das Muster durch mehrere Parameter charakterisiert ist, ermöglicht eine geeignete Transformation der Informationen KE in entsprechende Feedbackinformationen Fl (mit oder ohne Berücksichtigung des aktuellen Zustandes des Roboters und/oder des aktuellen Arbeitsmodus des Roboters) ein intuitives Feedback zu komplexen Kontaktvorgängen. Mark one or more parameters / s when describing a contact event. Especially when the pattern is characterized by several parameters, a suitable transformation of the information KE into corresponding feedback information F1 (with or without consideration of the current state of the robot and / or the current working mode of the robot) allows intuitive feedback on complex contact operations.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass die An advantageous development of the robot is characterized in that the
Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass eine Kategorisierung der erfassten Informationen KE in Kategorien erfolgt, wobei jeder Kategorie Transformation unit is designed and set up such that a categorization of the detected information KE is done in categories, each category
charakteristische Feedbackinformationen Fl zugeordnet sind. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass die characteristic feedback information Fl are assigned. An advantageous development of the robot is characterized in that the
Kategorisierung der Informationen KE auf Basis eines Zeitverlaufs und/oder einer Categorization of the information KE based on a time course and / or a
Amplitude und/oder einer Frequenz der jeweiligen Informationen KE erfolgt. Vorteilhaft wird bei der Kategorisierung der aktuelle Zustand und/oder der Arbeitsmodus des Amplitude and / or a frequency of the respective information KE occurs. When categorizing the current state and / or the working mode of the
Roboters zudem berücksichtigt. Robot also considered.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass eine der vorgegebenen Kategorien eine Kollision des Roboters mit der Umgebung repräsentiert. Je nach Arbeitsmodus des Roboters kann eine solche Kollision beispielsweise während eines„Teach-In"- Vorgangs oder während einer autonomen Ausführung eines An advantageous development of the robot is characterized in that one of the predetermined categories represents a collision of the robot with the environment. Depending on the working mode of the robot, such a collision may occur, for example, during a "teach-in" process or during an autonomous execution of a robot
Steuerprogramms, welches den Roboter steuert, erfolgen. Vorteilhaft wird dieser  Control program, which controls the robot done. This is advantageous
Kategorie, die eine Kollision des Roboters mit der Umgebung repräsentiert, die Ausgabe von Lichtsignalen in roter Farbe zugeordnet. Vorteilhaft repräsentiert eine der vorgegebenen Kategorien einen vom Roboter ermittelten Roboterfehler. Vorteilhaft wird diese Kategorie, die einen Roboterfehler repräsentiert, die Ausgabe von Lichtsignalen in oranger oder gelber Farbe zugeordnet. Category representing a collision of the robot with the environment, associated with the output of light signals in red. Advantageously, one of the predetermined categories represents a robot error determined by the robot. Advantageously, this category, which represents a robot error, is assigned the output of light signals in orange or yellow color.
Vorteilhaft repräsentiert eine der vorgegebenen Kategorien einen Normalzustand, d.h. einen Zustand ohne Fehler. Vorteilhaft wird dieser Kategorie, die einen Normalzustand des Roboters angibt, die Ausgabe von Lichtsignalen in grüner Farbe zugeordnet. Advantageously, one of the predetermined categories represents a normal state, i. a state without errors. Advantageously, this category, which indicates a normal state of the robot, is assigned the output of light signals in green color.
Die optische Ausgabeeinheit weist vorteilhaft eine oder mehrere Leuchtdioden auf. Die optische Ausgabeeinheit kann Leuchtstreifen, Lichtleiter, Lichtleitelemente etc. aufweisen. Vorteilhaft weist die optische Ausgabeeinheit eine ringförmige Leuchtfläche auf, die flächig homogen Licht abstrahlt. Vorteilhaft weist die optische Ausgabeeinheit eine kreisförmige Leuchtfläche auf, die flächig homogen Licht abstrahlt. The optical output unit advantageously has one or more LEDs. The optical output unit can have light strips, light guides, light guide elements, etc. Advantageously, the optical output unit has an annular luminous surface which emits light homogeneously in the area. Advantageously, the optical output unit has a circular luminous surface, which radiates homogeneous homogeneous surface light.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Roboters zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz (bspw. Internet, LAN, Local Area Network) aufweist, und der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, Steuerprogramme zur Steuerung des Roboters aus dem Datennetz zu laden. Vorteilhaft verfügt der Roboter hierzu über ein Dateninterface sowie einen entsprechenden Programmspeicher Vorteilhaft werden die Steuerprogramme für eine Steuereinheit des Roboters von einem zentralen Provider im jeweiligen Datennetz verfügbar gemacht. Das Datennetz ist vorteilhaft ein leitungsgebundenes Datennetz, ein Funk-Datennetz oder eine Kombination daraus. Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, Steuerungs- und An advantageous development of the robot is characterized in that the robot has a data interface to a data network (eg Internet, LAN, Local Area Network), and the robot is set up and designed to load control programs for controlling the robot from the data network , For this purpose, the robot advantageously has a data interface and a corresponding program memory. Advantageously, the control programs for a control unit of the robot are made available by a central provider in the respective data network. The data network is advantageously a wired data network, a wireless data network or a combination thereof. Advantageously, the robot is set up and executed, control and
Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen aus dem Datennetz zu laden. Die Steuerungs- und Regelungsparameter definieren die konkrete Anwendung des entsprechenden Steuerprogramms. Die Steuerungs- und Regelungsparameter sind insbesondere an die zu lösende Aufgabenstellung angepasst. Vorteilhaft verfügt der Roboter hierfür über einen entsprechenden Datenspeicher. Loading control parameters to the control programs from the data network. The control and regulation parameters define the concrete application of the corresponding control program. The control and regulation parameters are adapted in particular to the task to be solved. Advantageously, the robot has a corresponding data storage for this purpose.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, Steuerungs- und Advantageously, the robot is set up and executed, control and
Regelungsparameter zu den Steuerprogrammen über eine manuelle Eingabeschnittstelle des Roboters (beispielsweise eine im Bereich des Roboters verfügbare Mensch- Maschine-Schnittstelle) und/oder über einen„Teach-In-Vorgang" zu laden, bei dem der Roboter manuell geführt wird, d.h. durch Aufbringen einer Kraft durch einen Nutzer bewegt wird. Weiterhin ermöglicht sowohl die manuelle Eingabeschnittstelle als auch ein mit dem Roboter durchgeführter„Teach-In-Vorgang" eine Korrektur bzw. Anpassung von aus dem Datennetz geladenen Steuerungs- und Regelungsparametern. Loading control parameters to the control programs via a manual input interface of the robot (for example, a man-machine interface available in the robot) and / or via a "teach-in process" in which the robot is manually guided, ie by applying Furthermore, both the manual input interface and a "teach-in operation" carried out with the robot allow a correction or adaptation of control and regulation parameters loaded from the data network.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, dass das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und Advantageously, the robot is set up and designed such that the loading of control programs and / or associated control and
Regelungsparametern aus dem Datennetz von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird. Derartige Remote-Stationen können beispielsweise Tablet PCs, Smartphones, Notebooks, Personalcomputer (PCs) etc. sein. Vorteilhaft wird eine Remote-Station von einem zentralen Provider betrieben. Control parameters from the data network from a remote station, which is also connected to the data network is controlled. Such remote stations can be, for example, tablet PCs, smartphones, notebooks, personal computers (PCs), etc. Advantageously, a remote station is operated by a central provider.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, lokal im Roboter vorhandene Steuerungsprogramme und/oder zugehörige Steuerungs- und Regelungsparametern nach Anforderung von einem Teilnehmer im Datennetz und/oder autonom, bspw. bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung, an andere Teilnehmer im Datennetz zu senden. Ein solcher„Teilnehmer" kann grundsätzlich jede für diesen Datenaustausch eingerichtete Rechner- und/oder Speichereinheit sein. Advantageously, the robot is set up and executed to locally transmit in the robot control programs and / or associated control and regulation parameters to request from a participant in the data network and / or autonomously, for example. In the presence of a predetermined condition to send to other participants in the data network. Such a "subscriber" can basically be any computer and / or storage unit set up for this data exchange.
Vorteilhaft ist der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt, lokal im Roboter geladene Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, zu starten. Advantageously, the robot is set up and designed to start locally loaded control programs in the robot with the associated control and regulation parameters from a remote station, which is also connected to the data network to start.
Derartige Remote-Stationen können beispielsweise Tablet PCs, Smartphones, Such remote stations can, for example, be tablet PCs, smartphones,
Notebooks, Personal-Computer etc. sein. Vorteilhaft wird eine Remote-Station von einem zentralen Provider betrieben. Vorteilhaft weisen die Remote-Station und/oder die manuelle Eingabeschnittstelle am Roboter eine Mensch-Maschine-Schnittstelle auf, die zur Eingabe von Notebooks, personal computers etc. Advantageously, a remote station is operated by a central provider. Advantageously, the remote station and / or the manual input interface on the robot to a human-machine interface, which is used to enter
Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern; und/oder zur Auswahl von Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern aus einer Mehrzahl von verfügbaren Steuerungsprogrammen und/oder zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern ausgeführt und Control programs and / or associated control and regulation parameters; and / or for selecting control programs and / or associated control and regulation parameters from a plurality of available control programs and / or associated control and regulation parameters, and
eingerichtet ist. is set up.
Vorteilhaft ermöglicht die Mensch-Maschine-Schnittstelle Eingaben via einer„Drag-and- Drop"- Eingabe an einem Touchscreen, einem geführten Eingabedialog, einer Tastatur, einer Computermouse, einer haptischen Eingabeschnittstelle, einer Virtual-Reality-Brille, einer akustischen Eingabeschnittstelle, eines Körpertracking, auf Basis von Advantageously, the human-machine interface allows inputs via a "drag-and-drop" input on a touch screen, a guided input dialog, a keyboard, a computer mouse, a haptic input interface, a virtual reality glasses, an acoustic input interface, a Body tracking, based on
Elektromyographie-Daten, auf Basis von Elektroenzephalografie-Daten, via einer neuronalen Schnittstelle zum Gehirn des Bedieners oder Kombinationen daraus. Electromyography data, based on electroencephalography data, via a neural interface to the operator's brain or combinations thereof.
Vorteilhaft ist die Mensch-Maschine-Schnittstelle zur Ausgabe eines audiovisuellen, haptischen, olfaktorischen, taktilen, elektrischen Feedbacks oder einer Kombination daraus ausgeführt und eingerichtet. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Roboters, mit folgenden Schritten: Ermitteln von Informationen KE zu mechanischen Kontaktereignissen des Roboters mit einer Umgebung, Transformieren der ermittelten Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl, und Ausgeben von von den Feedbackinformationen Fl abhängigen Lichtsignalen L(FI) durch ein am Roboter, insbesondere an einem Robotermanipulator des Roboters, angeordnetes Leuchtmittel. Advantageously, the human-machine interface is designed and configured to output audiovisual, haptic, olfactory, tactile, electrical feedback or a combination thereof. A further aspect of the invention relates to a method for operating a robot, comprising the following steps: determining information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, transforming the ascertained information KE into feedback information FL reflecting this information KE, and outputting feedback information F1 dependent light signals L (FI) by a luminous means arranged on the robot, in particular on a robotic manipulator of the robot.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Sensormittel Messdaten zu den Kontaktereignissen des Roboters ermittelt und auf den Messdaten basierende Informationen KE ermittelt/schätzt. Vorteilhaft ermittelt das Sensormittel die Informationen KE zudem abhängig vom aktuellen Zustand und oder vom aktuellen Arbeitsmodus des Roboters. An advantageous development of the method is characterized in that at least one sensor means determines measurement data for the contact events of the robot and determines / estimates information KE based on the measurement data. Advantageously, the sensor means also determines the information KE depending on the current state and / or the current operating mode of the robot.
Vorteilhaft umfassen die Kontaktinformationengrößen eine oder mehrere der folgenden Größen: Kräfte, Momente, Drucke, Spannungen, Ströme, zugeordnete Einwirkpunkte/- flächen etc.. Advantageously, the contact information quantities comprise one or more of the following variables: forces, moments, pressures, voltages, currents, assigned points of action / surfaces, etc.
Vorteilhaft steuert das Leuchtmittel die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe und/oder eine Modulation der Lichtstärke und/oder eine Modulation der Lichtfarbe und/oder ein Muster der ausgegebenen Lichtsignale L(FI) und/oder eine Anzahl von Lichtquellen des Advantageously, the light source controls the light intensity and / or the light color and / or a Modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a pattern of the output light signals L (FI) and / or a number of light sources of the
Leuchtmittels abhängig von den Feedbackinformationen Fl. Das„Muster der Illuminant depending on the feedback information Fl. The "pattern of
ausgegebenen Lichtsignale" betrifft vorteilhaft eine räumliche, flächige und/oder zeitliche Anordnung von auszugebenden Lichtsignalen. So können beispielsweise bestimmteoutput light signals "advantageously relates to a spatial, areal and / or temporal arrangement of light signals to be output
Flächenelemente des Leuchtmittels Lichtsignale einer bestimmten Farbe zu bestimmten Zeiten ausgeben. Surface elements of the light source output light signals of a specific color at certain times.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Transformationseinheit die Transformation der ermittelten Informationen KE in die die Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl als Look-Up-Tabelle bereitstellt, sodass die Transformation mittels der Look-Up-Tabelle erfolgt. An advantageous development of the method is characterized in that the transformation unit provides the transformation of the determined information KE into the feedback information Fl reflecting the information KE as a look-up table, so that the transformation takes place by means of the look-up table.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Transformationseinheit die Transformation der ermittelten Informationen KE in die die Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl als Funktion/Algorithmus bereitstellt. Der vorstehend genannte Begriff„reflektierende" versteht sich für die gesamte Beschreibung allgemein als„davon abhängig", d.h. die durch die Transformation erzeugten Feedbackinformationen Fl sind von den Informationen KE abhängig. An advantageous development of the method is characterized in that the transformation unit provides the transformation of the determined information KE into the feedback information F1 reflecting the information KE as a function / algorithm. The term "reflective" as used above is generally understood to be "dependent on it" throughout the description. the feedback information F1 generated by the transformation depends on the information KE.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Transformationseinheit eine Kategorisierung der erfassten Informationen KE in Kategorien durchführt, wobei jeder Kategorie charakteristische Feedbackinformationen Fl zugeordnet sind. Vorteilhaft erfolgt die Kategorisierung der Informationen KE auf Basis eines An advantageous development of the method is characterized in that the transformation unit carries out a categorization of the acquired information KE into categories, wherein each category is assigned characteristic feedback information F1. Advantageously, the categorization of the information KE on the basis of a
Zeitverlaufs und/oder einer Amplitude und/oder einer Frequenz der jeweiligen Time course and / or an amplitude and / or a frequency of the respective
Informationen KE. Information KE.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter eine Datenschnittstelle zu einem Datennetz aufweist, und der Roboter dazu eingerichtet und ausgeführt ist, eines oder mehrere Steuerprogramme aus dem Datennetz zu laden. An advantageous development of the method is characterized in that the robot has a data interface to a data network, and the robot is set up and designed to load one or more control programs from the data network.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter Steuerungs- und Regelungsparameter zu Steuerprogrammen aus dem An advantageous development of the method is characterized in that the robot control and regulation parameters to control programs from the
Datennetz lädt. Data network loads.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Roboter Steuerungs- und Regelungsparameter zu den lokal beim Roboter vorhandenen Steuerprogrammen über eine lokale Eingabeschnittstelle und/oder über einen Teach-In- Vorgang, bei dem Roboter manuell geführt werden, lädt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Laden von Steuerungsprogrammen und/oder von zugehörigen Steuerungs- und An advantageous development of the method is characterized in that the Robot loads control and regulation parameters for the control programs available locally at the robot via a local input interface and / or via a teach-in process in which robots are manually guided. An advantageous development of the method is characterized in that the loading of control programs and / or associated control and
Regelungsparametern aus dem Datennetz in den Roboter von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gesteuert wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass lokal beim Roboter vorhandene Steuerungsprogramme mit den zugehörigen Steuerungs- und Regelungsparametern von einer Remote-Station, die ebenfalls mit dem Datennetz verbunden ist, gestartet werden. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen sowie entsprechende Erläuterungen des Verfahrens ergeben sich durch eine sinngemäße und analoge Übertragung der vorstehend zum erfindungsgemäßen Roboter gemachten Ausführungen. Control parameters from the data network in the robot from a remote station, which is also connected to the data network is controlled. An advantageous development of the method is characterized in that locally existing at the robot control programs with the associated control and regulation parameters of a remote station, which is also connected to the data network, are started. Advantages and advantageous developments as well as corresponding explanations of the method result from a meaningful and analogous transmission of the statements made above for the robot according to the invention.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computersystem mit einer Another aspect of the invention relates to a computer system having a
Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auf der Data processing device, wherein the data processing device is configured such that a method as described above, on the
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird. Data processing device is executed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt wird. Another aspect of the invention relates to a digital storage medium having electronically readable control signals, wherein the control signals may interact with a programmable computer system such that a method as described above is performed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichertem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn der Programmcode auf einer A further aspect of the invention relates to a computer program product with program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method, as described above, when the program code is stored on a computer
Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird. Data processing device is executed.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft. Dazu kann die A further aspect of the invention relates to a computer program with program codes for carrying out the method, as described above, when the program runs on a data processing device. This can be the
Datenverarbeitungsvorrichtung als ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Computersystem ausgestaltet sein. Data processing device as any known in the art Computer system to be designed.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen: Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung des Aufbaus des vorgeschlagenen 1 is a highly schematic representation of the structure of the proposed
Roboters  robot
Fig. 2 ein stark schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen  Fig. 2 is a highly schematic flowchart of a proposed
Verfahrens Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung des Aufbaus eines Roboters mit einem Robotermanipulator aufweisend: ein System 101 zur Ermittlung von Informationen KE zu mechanischen Kontaktereignissen des Robotermanipulators mit einer Umgebung, eine Transformationseinheit 102 zur Transformation der ermittelten Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl, und ein am  1 shows a highly schematized representation of the structure of a robot with a robot manipulator comprising: a system 101 for determining information KE on mechanical contact events of the robot manipulator with an environment; a transformation unit 102 for transforming the determined information KE into feedback information reflecting this information KE Fl, and an am
Robotermanipulator angeordnetes Leuchtmittel 103 zur Ausgabe von von den Robotemanipulator arranged illuminant 103 for the output of the
Feedbackinformationen Fl abhängigen Lichtsignalen. Das System 101 umfasst insbesondere Sensoren zur Erfassung extern auf den Robotermanipulator einwirkenden Kräften und Momenten. Die Transformationseinheit 102 ist insbesondere als Feedback information Fl dependent light signals. In particular, the system 101 comprises sensors for detecting forces and moments acting externally on the robot manipulator. The transformation unit 102 is in particular as
Recheneinheit ausgestaltet, wobei die Transformation als Transformationsmatrix entsprechend vorgegeben ist. Das Leuchtmittel 103 umfasst mindestens drei verschiedenfarbige Leuchtdioden als Lichtquellen, die jeweils Licht in einen Lichtleiter einspeisen. Die Lichtleiter koppeln jeweils ausgangsseitig das Licht flächig aus. Die ausgangsseitigen Auskoppelstellen der Lichtleiter sind angrenzend zueinander angeordnet. Arithmetic unit configured, wherein the transformation is specified as a transformation matrix accordingly. The luminous means 103 comprises at least three different-colored light-emitting diodes as light sources, each of which feeds light into a light guide. The light guides in each case couple out the light on the output side. The output-side outcoupling of the light guides are arranged adjacent to each other.
Fig. 2 zeigt ein stark schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betrieb eines Roboters, mit folgenden Schritten: Ermitteln 201 von Informationen KE zu mechanischen Kontaktereignissen des Roboters mit einer Umgebung, Transformieren 202 der ermittelten Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende 2 shows a highly schematized flow chart of a proposed method for operating a robot, with the following steps: determining 201 information KE on mechanical contact events of the robot with an environment, transforming 202 of the information detected KE in this information KE reflective
Feedbackinformationen Fl, und Ausgeben 203 von von den Feedbackinformationen Fl abhängigen Lichtsignalen durch ein am Roboter, insbesondere an einem Feedback information Fl, and outputting 203 of light signals dependent on the feedback information Fl by one on the robot, in particular on one
Robotermanipulator des Roboters angeordnetes Leuchtmittel. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird. Robot manipulator of the robot arranged light bulb. Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example as to the function or arrangement of particular elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Roboter, aufweisend: 1 . Robot, comprising:
- ein System (101 ) zur Ermittlung von Informationen KE zu mechanischen  - A system (101) for the determination of information KE to mechanical
Kontaktereignissen des Roboters mit einer Umgebung,  Contact events of the robot with an environment,
- eine Transformationseinheit (102) zur Transformation der ermittelten  - A transformation unit (102) for the transformation of the determined
Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende  Information KE in this information KE reflective
Feedbackinformationen Fl, und  Feedback information Fl, and
- ein am Roboter, insbesondere an einem Robotermanipulator des Roboters  - One on the robot, in particular on a robotic manipulator of the robot
angeordnetes Leuchtmittel (103) zur Ausgabe von von den  arranged light source (103) for the output of the
Feedbackinformationen Fl abhängigen Lichtsignalen L(FI).  Feedback information Fl dependent light signals L (FI).
2. Roboter nach Anspruch 1 , 2. Robot according to claim 1,
bei dem das System (101 ) zumindest ein Sensormittel zur Ermittlung von  wherein the system (101) at least one sensor means for determining
Messdaten zu den Kontaktereignissen und zur Ermittlung/Schätzung von auf den Messdaten basierenden Informationen KE aufweist.  Has measurement data on the contact events and for the determination / estimation of information based on the measurement data KE.
3. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, 3. Robot according to one of claims 1 to 2,
bei dem das Leuchtmittel dazu ausgeführt und eingerichtet ist, die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe und/oder eine Modulation der Lichtstärke und/oder eine Modulation der Lichtfarbe und/oder ein Muster der ausgegebenen Lichtsignale und/oder eine Anzahl von Lichtquellen des Leuchtmittels abhängig von den Feedbackinformationen Fl zu steuern.  in which the lighting means is designed and set up, the light intensity and / or the light color and / or a modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a pattern of the output light signals and / or a number of light sources of the light source depending on to control the feedback information Fl.
4. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Robot according to one of claims 1 to 3,
bei dem die Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die Transformation der ermittelten Informationen KE in die Feedbackinformationen Fl als Look-Up-Tabelle bereitgestellt ist.  in which the transformation unit is designed and set up in such a way that the transformation of the ascertained information KE into the feedback information F1 is provided as a look-up table.
5. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Robot according to one of claims 1 to 4,
bei dem die Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die Transformation der ermittelten Informationen KE in die Feedbackinformationen Fl als Funktion/Algorithmus bereitgestellt ist. in which the transformation unit is designed and set up in such a way that the transformation of the ascertained information KE into the feedback information F1 is provided as a function / algorithm.
6. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6. Robot according to one of claims 1 to 4,
bei dem die Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass Muster der ermittelten Informationen KE in diese Muster reflektierende  in which the transformation unit is designed and set up in such a way that patterns of the ascertained information KE are reflective in these patterns
Feedbackinformationen Fl transformiert werden.  Feedback information Fl to be transformed.
7. Roboter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 7. Robot according to one of claims 1 to 4,
bei dem die Transformationseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass eine Kategorisierung der erfassten Informationen KE in Kategorien erfolgt, wobei jeder Kategorie charakteristische Feedbackinformationen Fl zugeordnet sind.  in which the transformation unit is designed and set up such that a categorization of the acquired information KE takes place in categories, wherein each category is assigned characteristic feedback information F1.
8. Roboter nach Anspruch 7, 8. Robot according to claim 7,
bei dem die Kategorisierung der Informationen KE auf Basis eines Zeitverlaufs und/oder einer Amplitude und/oder einer Frequenz der jeweiligen Informationen KE erfolgt.  in which the categorization of the information KE takes place on the basis of a time course and / or an amplitude and / or a frequency of the respective information KE.
9. Verfahren zum Betrieb eines Roboters, mit folgenden Schritten: 9. Method for operating a robot, comprising the following steps:
- Ermitteln (201 ) von Informationen KE zu mechanischen Kontaktereignissen des Determining (201) information KE on mechanical contact events of the
Roboters mit einer Umgebung, Robot with an environment
- Transformieren (202) der ermittelten Informationen KE in diese Informationen KE reflektierende Feedbackinformationen Fl, und  - Transform (202) the determined information KE in this information KE reflective feedback information Fl, and
- Ausgeben (203) von von den Feedbackinformationen Fl abhängigen Lichtsignalen Outputting (203) light signals dependent on the feedback information Fl
L(FI) durch ein am Roboter, insbesondere an einem Robotermanipulator des Roboters angeordnetes Leuchtmittel. L (FI) by a lamp arranged on the robot, in particular on a robot manipulator of the robot.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
bei dem das Leuchtmittel die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe und/oder eine Modulation der Lichtstärke und/oder eine Modulation der Lichtfarbe und/oder ein Muster der ausgegebenen Lichtsignale und/oder eine Anzahl von Lichtquellen des Leuchtmittels abhängig von den Feedbackinformationen Fl steuert.  in which the light source controls the light intensity and / or the light color and / or a modulation of the light intensity and / or a modulation of the light color and / or a pattern of the output light signals and / or a number of light sources of the light source depending on the feedback information Fl.
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