EP4507854A1 - Roboter-anbauteil sowie steuervorrichtung und roboter, und zugehöriges verfahren - Google Patents

Roboter-anbauteil sowie steuervorrichtung und roboter, und zugehöriges verfahren

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Publication number
EP4507854A1
EP4507854A1 EP23716305.0A EP23716305A EP4507854A1 EP 4507854 A1 EP4507854 A1 EP 4507854A1 EP 23716305 A EP23716305 A EP 23716305A EP 4507854 A1 EP4507854 A1 EP 4507854A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
attachment
control device
control
link
Prior art date
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Pending
Application number
EP23716305.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Blume
Otmar Honsberg
Adam Tomiczek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP4507854A1 publication Critical patent/EP4507854A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B25J15/04—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof
    • B25J15/0483—Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof with head identification means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1602—Program controls characterised by the control system, structure, architecture
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J13/02—Hand grip control means
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    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50198—Emergency stop

Definitions

  • the invention relates to a robot attachment, comprising a housing and a positively connectable coupling means arranged on the housing, which is designed for releasably coupling to a counter-coupling means on an outer surface of a limb of a robot.
  • the invention also relates to an associated control device, a robot and a corresponding method
  • the DE 10 2015 206 575 A1 describes a robot handheld device, having a housing that has a handle-like handle section, a safety basic control device arranged in the housing and at least one holder connected to the housing, which is used for manually releasable mechanical coupling of the Housing is formed on a device that is different from the robot operating handheld device and communicates electronically with the basic safety control device, the holder having a plug-in connection means which is designed for manual plugging into a mating plug-in connection means of the device.
  • the object of the invention is to create a robot attachment that can be optionally attached to a robot arm and removed again in a flexible configuration, without the robot having to be manually reconfigured in terms of programming.
  • a robot attachment comprising: a housing, - a positively connectable coupling means arranged on the housing, which is designed for releasably coupling to at least one counter-coupling means on an outer surface of a member of a robot,
  • the coupling means is designed, in a state coupled to the link of the robot, in cooperation with the respective counter-coupling means of the link of the robot, the robot attachment with regard to its position and position relative to the link of the robot to which the robot attachment is coupled State is coupled, to be arranged in a position and location accuracy that satisfies the positioning accuracy of the robot,
  • control component arranged on the housing or in the housing, which comprises a data memory in which physical data of the robot attachment is stored, and
  • control interface which is designed and set up to transmit the physical data of the robot attachment present in the data memory to a control device of the robot when the robot attachment is coupled to the limb of the robot.
  • the robot attachment is completely housed within its own housing.
  • the robot attachment can form a device or a device component that fulfills a specific technical function and is connected to the control system of the robot to which the robot attachment is to be attached.
  • the robot attachment can be, for example, a handheld control device, a safety emergency switching device, a sensor and/or a camera.
  • those robots that are designed to collaborate with humans often have the functionality of a compliance control, with the help of which the robot arm of the robot can be moved manually by pushing and / or pulling and its joint position configuration can be adjusted.
  • the robot can be programmed by demonstration. It is known that such robots, for example, have handles and/or electrical input means on a link immediately upstream of the tool flange in the kinematic chain of links and joints of the robot arm, which are structurally designed as a unit with this link of the robot arm. This component is therefore part of the robot arm and therefore not an add-on part that could be removed or reattached at will.
  • the handles and/or electrical input means mentioned often protrude from the basic contour of the robot arm, i.e. H . designed to project from the base surface of the limb.
  • Such projections or projections increase the overall geometric contour of the robot arm and must therefore be taken into account when modeling the robot arm and when programming movements of the robot arm. Since the projections or projections remain permanently unchanged in permanently attached structures, such interference contours actually formed by the projections or projections can be taken into account in the modeling and programming at the factory during the production and basic configuration of the robot arm.
  • the disadvantage here is that the projections or projections can potentially become a hindrance during further use of the robot, for example if movements of the robot arm are to be programmed to carry out a work task in which, for example, the space is very tight and the fixed projections or projections may be necessary of the robot arm make it impossible to achieve a desired pose of the robot arm because the fixed projections or projections of the robot arm would collide with walls, tools or workpieces, or other devices of the robotic workplace.
  • the relevant robot attachment can be removed from the robot arm when it is not needed and/or if it would prevent a desired movement of the robot arm. In this way, the robot attachment can be removed from the robot arm and the corresponding projection or overhang can be removed.
  • Either one limb, several specific limbs or each of the robot's limbs can be used. can have one or more negative feedback means. Accordingly, at least one negative feedback means is provided on the robot. If several counter-coupling means are provided on the robot, in particular several counter-coupling means on different links of the robot or on a specific link of the robot, the robot attachment can optionally be at different locations, in particular in different positions and/or positions on the robot. boter, d. H . be attached to the respective limb of the robot.
  • the model can be adapted automatically.
  • at least one control component arranged on the housing or in the housing of the robot attachment comprising a data memory in which physical data of the robot attachment are stored, and a control interface is provided, which is designed and set up in the data To transmit existing memory physical data of the robot attachment to a control device of the robot when the robot attachment is coupled to the limb of the robot.
  • the robot model can be adapted accordingly based on the physical data of the robot attachment automatically read out from the robot attachment.
  • an assigned specific robot model that already exists can be selected for use.
  • the robot model can be a geometric model of the robot arm or
  • the robot model can include a geometric model as a component.
  • the robot model can also include a kinematic model and/or a kinetic model.
  • the coupling means must be designed in a state coupled to the link of the robot Cooperating with the counter-coupling means of the link of the robot, the robot attachment is to be arranged with regard to its position and position relative to the link of the robot to which the robot attachment is coupled in the coupled state, in a position and position accuracy that is sufficient for the positioning accuracy of the robot.
  • the coupling means of the robot attachment and accordingly also the counter-coupling means of the link of the robot to which it is coupled must be manufactured with sufficient geometric accuracy and, for example, have appropriate fits and/or locking means.
  • Position and position accuracy that satisfies the positioning accuracy of the robot is achieved when the maximum deviations in the position and position of the robot attachment with respect to the link of the robot to which it is coupled are smaller than , or at most the same as the maximum Tolerances of the positioning accuracy of the robot.
  • Positioning accuracy of the robot is understood to mean, in particular, absolute accuracy and repeatability in accordance with ISO 9283.
  • a common absolute accuracy, such as path accuracy can be range from 0.1 to 0.6 millimeters.
  • a repeatability can, for example, be in a range of 0.03 to 0.1 millimeters.
  • the coupling means and the counter-coupling means on the robot arm can be corresponding, i.e. H . have positively fitting projections, recesses, undercuts and locking means.
  • the respective projections, recesses, undercuts and locking means can have fitting surfaces or fitting bodies which are manufactured with the required precision.
  • the coupling means and the counter-coupling means on the robot arm are designed to be detachable.
  • a detachable design of the coupling agent and the counter-coupling agent means that the coupling agent can be separated from the counter-coupling agent without the coupling agent and/or the counter-coupling agent being damaged or destroyed.
  • a detachable design of the coupling means and counter-coupling means also means that the coupling means and the counter-coupling means can be separated in a simple manner, in particular manually with a person's hands or, if necessary, with the help of simple hand tools, such as screwdrivers, wrenches or pliers.
  • the control component arranged in the robot attachment can, for example, be an electronic circuit board or comprise several electronic sub-boards.
  • the control component can include further electronic components or assemblies, which are required in particular for the respective technical functionality of the robot attachment.
  • the control component of the robot attachment can have electrical switches, buttons, circuits and/or manual control elements, such as joysticks, which serve as input means.
  • the control component can also include display means, such as lamps and/or electronic displays.
  • this can have an emergency stop button, an enabling button and / or an operating mode selector switch and correspondingly assigned electrical circuits.
  • the robot attachment can have one or more sensors.
  • the at least one sensor can also include an associated electronic sensor data evaluation unit.
  • Another type of safety emergency switching device can also be implemented by a robot attachment that only or exclusively has an emergency switching device that is designed and set up for this purpose in an emergency situation in the context of a human-robot collaboration the person is unintentionally caught between two links of the robot arm or between the robot arm and another object in the workplace and such a clamping situation is resolved, i.e. H . should be eliminated again.
  • the robot arm must be brought into a safe state in terms of control technology, for example the motors of the robot arm must be switched off, so that the trapped person can push the robot arm aside or push it away in order to be able to release the respective trapped body part from the clamping situation.
  • Such a treatment Release from the clamping situation can therefore be triggered by manually activating a dedicated emergency switching device.
  • This can be designed as a robot attachment.
  • the robot attachment can in particular be a camera or include a camera which has an imaging sensor and optionally includes an image evaluation circuit assigned to the imaging sensor.
  • the robot attachment finally has a control interface which is designed and set up to transmit the physical data of the robot attachment present in the data memory to a control device of the robot when the robot attachment is coupled to the limb of the robot is .
  • the control technology interface can be wired or a wireless interface. In the case of a wired interface, this can be integrated into the coupling means.
  • the wired interface can include electrical contacts which contact electrical mating contacts on the link of the robot arm when the robot attachment is coupled by means of its coupling means to the counter-coupling means of the link of the robot arm.
  • the electrical contacts of the wired interface can be combined in a connector.
  • the electrical mating contacts on the link of the robot arm can be combined in a corresponding corresponding mating connector.
  • the connectors and mating connectors can be designed so that they correspond to a connector standard that has a specific section support the position standard.
  • the connectors and mating connectors can be designed as plugs according to the USB standard and, for example, configured according to the well-known Thunderbold (in particular Thunderbold 4) interface protocol.
  • a radio connection e.g. WPAN
  • WPAN can serve as a wireless interface. This can, for example, be configured according to the Bluetooth standard.
  • the physical data can be geometry data, center of gravity data, load data and/or machine data of the robot attachment.
  • the geometry data can describe the overall contour of the robot attachment.
  • the geometry data can be formed from a reduced data set.
  • the reduced data set can, for example, include a central point within the overall contour of the robot attachment and at least the length of a radius starting from this central point. So just by means of the position or The position of the central point and the radius of an envelope sphere can be determined mathematically.
  • the enveloping sphere must be defined in such a way that it completely encloses the robot attachment.
  • Such a reduced data set can be used to determine a complete envelope of the robot arm including the robot attachment.
  • Such a complete envelope of the robot arm can be used by the control device in order to be able to automatically determine a collision situation when planning a movement of the robot arm in a predetermined environment.
  • the focus data can contain information about the position or Position of the center of gravity or of the mass center of the robot attachment.
  • the center of gravity data can be used to automatically determine forces and moments that are induced due to the mass of the robot attachment attached to the robot arm when the robot arm is moved, in particular accelerated or braked, together with the attached robot attachment. These forces and moments can be taken into account within the framework of a kinetic model of the robot arm.
  • the physical data of the robot attachment can be used as load data.
  • load data are required by the control device, for example, in order to be able to adapt the kinetic model of the robot arm to the variable loads that are present when a specific tool, which is to be detected by control technology using first load data, is uncoupled from the tool flange of the robot arm or a Another tool, which is to be detected by control technology using second load data, is decoupled from the tool flange of the robot arm.
  • the physical data of the robot attachment is not to be recorded as load data, but as machine data.
  • the machine data can automatically be adapted to the new physical configuration of the robot arm be adjusted, which occurs when the robot attachment is coupled to the limb of the robot.
  • the robot attachment can have a sensor assigned to the coupling means, which is designed to detect a proper coupling state of the coupling means of the robot attachment to the counter-coupling means of the link of the robot, the sensor being set up to transmit the physical data from the memory of the To allow robot attachment s to a control device assigned to the robot if a proper coupling state of the coupling means of the robot attachment s to the counter-coupling means of the link of the robot is detected by the sensor.
  • the sensor assigned to the coupling means can have a button which detects whether the coupling means is working properly, i.e. H . functionally correctly coupled to the counter-coupling means on the relevant link of the robot arm, in particular snapped into place.
  • the sensor can then electronically transmit a signal to the control device, which contains information about whether the coupling means is working properly, i.e. H . is functionally correctly coupled to the negative feedback means on the relevant link of the robot arm.
  • the sensor or a control component of the robot attachment assigned to the sensor, can thus deliver a signal which allows the physical data to be transmitted from the memory of the robot attachment to a control device assigned to the robot. caused when the signal signals a proper coupling state of the coupling means of the robot attachment to the negative coupling means of the link of the robot.
  • the control interface of the robot attachment can be an electrical connector integrated into the coupling means, via which, when the robot attachment is coupled to the limb of the robot, the physical data stored in the memory is sent to the robot by means of an electrical connection routed via the electrical connector Control device are directed.
  • the electrical connector integrated into the coupling means can in particular be an electrical plug connector.
  • the electrical connector can be designed as a plug, a socket or a plug/socket combination.
  • the electrical connector may include at least one electrical contact or may include multiple electrical contacts.
  • the control interface can therefore include electrical contacts which make contact with electrical mating contacts on the link of the robot arm when the robot attachment is coupled by means of its coupling means to the counter-coupling means of the link of the robot arm.
  • the electrical contacts of the wired interface can be combined in a connector.
  • the electrical mating contacts on the link of the robot arm can be combined in a corresponding corresponding mating connector.
  • the connectors and mating connectors can be designed so that they correspond to a connector standard that supports a specific cutting part standard.
  • the connectors and mating connectors can be designed as plugs according to the USB standard and, for example, configured according to the well-known Thunderbold (in particular Thunderbold 4) interface protocol.
  • the control interface of the robot attachment can include a transmitting device, which is part of a wireless connection that connects the control component of the robot attachment to the control device of the robot.
  • a radio connection e.g. WPAN
  • WPAN can serve as a wireless interface. This can, for example, be configured according to the Bluetooth standard.
  • the control interface of the robot attachment can comprise a first data line, which is designed in non-secure technology and is set up to transmit data in non-secure technology to the control device in a coupled state of the robot attachment to the link of the robot to register the robot attachment to the control device in terms of control technology and to transmit the physical data to the control device, and the control technology interface of the robot attachment can include a second data line, which is designed using secure technology and is set up in a coupled state of the robot -Attachment on the limb of the robot to connect the control component with at least one of its respective functionalities to the control device in safe technology.
  • the robot attachment When coupling the robot attachment to a link of the robot arm, the robot attachment can automatically connect via the non-safety-relevant data connection, i.e. H . the first data line, register with the control device. By logging in, a control routine can be triggered, which configures the function assigned to the robot attachment. To do this, the robot attachment can send all the necessary physical data from its data memory Transmit control device. If the robot attachment has safety-relevant functionalities, such as a safety emergency switching device, an emergency stop button, an enabling button and/or an operating mode selector switch, this safety-related functionality can then be activated via the safety-relevant data connection, i.e. H . the second data line can be set up.
  • safety-relevant functionalities such as a safety emergency switching device, an emergency stop button, an enabling button and/or an operating mode selector switch
  • the robot attachment can be designed as a handheld control device, a safety emergency switching device, a sensor and/or a camera, as has already been explained in more detail.
  • the task is also solved by a control device that is designed and set up to control electric motors of a robot arm, which move joints of the robot arm in order to move members of the robot arm against each other either automatically according to a robot program implemented on the control device or in a manual operation by manual control adjust in order to move the robot arm into different poses, having an input interface to which a control interface of a robot attachment according to one of the described embodiments is connected, such that physical data from the data memory of the robot attachment can be transferred to the control device.
  • control device can form a central control, such as a robot control, which contains all the control components necessary for the operation of the robot arm, its modeling, for connecting the robot attachment and/or for carrying out the method.
  • control device can have two or more decentralized control modules, which then are aimed at interacting in terms of control technology, for example by allowing the control modules to exchange signals, data and/or information via communication connections.
  • the robot attachment can thus be viewed as part of the control device, or as a separate control device from the control device.
  • a robot having a robot arm with several joints and several links, which can be adjusted relative to one another by moving the joints, the joints being moved by means of electric motors of the robot arm, controlled by a control device as described, with at least one the links have at least one counter-coupling means, to which a robot attachment according to one of the described embodiments is coupled.
  • the negative feedback means can have a control interface corresponding to the robot attachment. This can be integrated into the negative feedback means and in particular include at least one electrical connector, via which, in a coupled state of the robot attachment to the limb of the robot, the physical data stored in the memory of the robot attachment by means of an electrical routed via the electrical connector Connection is routed to the control device.
  • the electrical connector integrated into the negative feedback means can in particular be an electrical plug connector.
  • the electrical connector can be used as a plug Socket or be designed as a plug / socket combination.
  • the electrical connector may include at least one electrical contact or may include multiple electrical contacts.
  • the electrical connector or The electrical contacts can be designed to correspond to those of the robot attachment, i.e. H . in a coupled state of the robot attachment on the relevant link of the robot arm, contact it electrically when the coupling means and the counter-coupling means are connected.
  • the task is also solved by a method for controlling electric motors of a robot arm, which move joints of the robot arm in order to adjust members of the robot arm against one another either automatically according to a robot program implemented on the control device or in a manual driving mode by manual control in order to move the robot arm in to move different poses, comprising the steps:
  • Fig. 1 a perspective view of an exemplary robot arm
  • Fig. 2 a perspective view of an exemplary robot arm, which is designed for human-robot collaboration, wherein a flange member of the robot arm has a robot attachment according to the invention
  • Fig. 3 a perspective view of an exemplary robot arm, which is used for
  • Fig. 4 a schematic representation of a robot attachment according to the invention on a link of the robot arm in isolation
  • Fig. 5 a flowchart of the basic method according to the invention.
  • the Fig. 1 shows an exemplary robot 1 with a robot controller 2 and a robot arm 3.
  • the robot arm 3 has a base frame 5 as the first link G1, on which a carousel 7 as the second link G2 is rotatably mounted about a first vertical axis Al and is rotationally driven by a first drive motor M1.
  • the axes A1-A6 of the robot arm 3 can also be referred to as joints L1-L6 of the robot arm 3.
  • a rocker arm 8 is mounted as a third link G3 so that it can pivot up and down about a second horizontal axis A2 and is rotationally driven by a second drive motor M2.
  • the rocker 8 carries an arm extension 9, which is mounted so that it can pivot up and down about a third horizontal axis A3 and is rotationally driven by a third drive motor M3.
  • the base arm 10 of which forms a fourth link G4 a fourth axis A4 is provided, which runs in the longitudinal extension of the arm extension 9 and, via a fourth drive motor (not shown), rotates a front arm 11, which forms a fifth link G5.
  • a first leg 12a and a second leg 12b extend forward in a fork shape.
  • the two The legs 12a, 12b carry a bearing for a hand 13, which forms a sixth link G6.
  • the bearing defines a fifth axis A5 of the robot arm 3, about which the hand 13 can be pivotally moved by means of a fifth drive motor (not shown).
  • the hand 13 has a sixth axis A6 in order to be able to rotatably drive a fastening flange 14, which forms a seventh link G7, by means of a sixth drive motor (not shown).
  • Each axis Al to A6 is assigned a joint LI to L6, which joints LI to L6 in the case of the exemplary embodiment shown connect the links Gl to G7 in the manner of serial kinematics of a kick arm robot.
  • a robot attachment 20 according to the invention can, as shown, be attached to one of the links G1 to G7 of the robot arm 3, in the present case of FIG. 1 on the fifth link G5 robot arm 3, d. H . be coupled to the front arm 11.
  • the robot arm 3 is designed as a robot arm 3 capable of human-robot collaboration, with a flange member 21 of the robot arm 3 having the coupled robot attachment 20.
  • the robot arm 3 is designed, for example, as a so-called lightweight robot.
  • the robot arm 3 has a total of seven joints.
  • the robot arm 3 is controlled in a force/torque controlled manner and can also be operated in a compliance control system. In a compliance control, the robot arm 3 can be moved manually by pushing and/or pulling on at least one link of the robot arm 3 and its current joint position configuration can also be changed.
  • the robot attachment 20 is coupled to the flange member 21 of the robot arm 3.
  • FIG. 1 In another exemplary embodiment according to FIG.
  • the robot 1 is designed as a mobile robot la. It includes as components an automatically controllable vehicle 22 and the robot arm 3, which is attached to the vehicle 22.
  • the vehicle 22 may be an autonomous vehicle.
  • the robot arm 3 can be used at various locations.
  • the robot attachment 20 is coupled, for example, to a member of the robot arm 3 that is different from the flange member 21.
  • the Fig. 4 shows schematically the robot attachment 20 in an arrangement on the robot arm 3 coupled to one of the links G1 to G7.
  • the robot attachment 20 has a housing 26 within which all components of the robot attachment 20 are accommodated.
  • a positively connectable coupling means 23 is arranged on the outside of the housing 26 and is designed for releasably coupling to at least one counter-coupling means 24 on an outer surface of a link G1 to G7 of the robot 3.
  • the coupling means 23 is designed in a state coupled to the link G1 to G7 of the robot 3, as in FIG. 4 shows, in cooperation with the respective counter-coupling means 24 of the link G1 to G7 of the robot 3, the robot attachment 20 with regard to its position and position relative to the link G1 to G7 of the robot 3 to which the robot attachment 20 is coupled in the coupled state is to be arranged in a position and location accuracy that is sufficient for the positioning accuracy of the robot 3.
  • At least one control component 27 arranged in the housing 26 includes a data memory 25 in which physical data of the robot attachment 20 are stored.
  • a control interface 28 of the robot attachment 20 is designed and set up to transmit the physical data of the robot attachment 20 present in the data memory 25 to the control device 2 of the robot arm 3 when the robot attachment 20 is coupled to the link of the robot arm 3 .
  • the physical data can be geometry data, center of gravity data, load data and/or machine data of the robot attachment.
  • the robot attachment 20 has a sensor 29 assigned to the coupling means 23, which is designed to detect a proper coupling state of the coupling means 23 of the robot attachment 20 to the negative coupling means 24 of the link G1 to G7 of the robot 3, the sensor 29 being set up A transmission of the physical data from the memory 25 of the robot attachment 20 to the control device 2 assigned to the robot 3 is to be permitted if there is a proper coupling state of the coupling means 23 of the robot attachment 20 to the counter-coupling means 24 of the link Gl to G7 of the robot 3 is detected by the sensor 29.
  • the control interface 28 of the robot attachment 20 can be an electrical connector integrated into the coupling means 23, via which, when the robot attachment 20 is coupled to the link Gl to G7 of the robot 3, the physical data stored in the memory 25 is stored by means of a via the electrical connector led electrical connection to the control device 2.
  • the control interface 28 of the robot attachment 20 can include a transmitting device 30, which is part of a wireless connection that connects the control component 27 of the robot attachment 20 to the control device 2 of the robot 1.
  • the control interface 28 of the robot attachment 20 can have a first data line 31. 1, which is designed in non-safe technology and is set up, in a coupled state of the robot attachment 20 to the link Gl to G7 of the robot 3, to transmit data in non-safe technology to the control device 2 in order to control the robot -Additional part 20 to be registered on the control device 2 in terms of control technology and to transfer the physical data to the control device 2.
  • the control interface 28 of the robot attachment 20 can also have a second data line 31. 2, which is designed in safe technology and is set up, in a coupled state of the robot attachment 20 to the link G1 to G7 of the robot 3, to connect the control component 27 with at least one of its respective functionalities to the control device 2 in safe technology .
  • the robot attachment 20 can be designed, for example, as a handheld control device, a safety emergency switching device, a sensor and/or a camera 32.
  • the control device 2 can be designed and set up to control electric motors M1 to M6 Robot arm 3, which move the joints L2 to L6 of the robot arm 3 in order to adjust the links G1 to G7 of the robot arm 3 against each other either automatically according to a robot program implemented on the control device 2 or in a manual driving mode by manual control in order to move the robot arm 3 into different Moving poses.
  • the control device 2 can have an input interface 33, to which the control interface 28 of the robot attachment 20 is connected in the coupling state, such that physical data can be transferred from the data memory 25 of the robot attachment 20 into the control device 2.
  • the Fig. 5 illustrates the basic method according to the invention.
  • the method is used to control electric motors Ml to M6 of the robot arm 3, which move the joints LI to L6 of the robot arm 3 to move the links Gl to G7 of the robot arm 3 either automatically according to a robot program implemented on the control device 2 or in a manual driving mode Manual control to adjust against each other in order to move the robot arm 3 into different poses.
  • a first step S1 the robot attachment 20 is attached to a link G1 to G7 of the robot arm 2, which has several links G1 to G7, by positively connecting the coupling means 23 of the robot attachment 20 to the counter-coupling means 24 of one of the links G1 to G7 of the robot arm 3.
  • a second step S2 physical data is automatically transferred from a data memory 25 of the robot attachment 20 to the control device 2 is designed and set up to control the robot arm 3 to which the robot attachment 20 is coupled.
  • a second step S2 the electric motors Ml to M6 of the robot arm 3 are controlled automatically by means of the control device 2 according to a robot program implemented on the control device 2 or in a manual driving mode by manual control, during which a controlled execution of movements of the robot arm 3 occurs
  • Physical data obtained from the robot attachment 20 can be included in the planning of the movements of the robot arm 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Roboter-Anbauteil (20), aufweisend ein am Gehäuse (26) angeordnetes formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel (23), das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an wenigstens ein Gegenkopplungsmittel (24) an einer Außenoberfläche eines Glieds (G1-G7) eines Roboters (1), wenigstens ein am Gehäuse (26) oder im Gehäuse (26) angeordnete Steuerungskomponente (27), welche einen Daten-Speicher (25) umfasst, in dem physikalische Daten des Roboter-Anbauteils (20) gespeichert sind, und eine steuerungstechnische Schnitt- stelle (28), welche ausgebildet und eingerichtet ist, die im Daten-Speicher (25) vorhandenen physikalischen Daten des Roboter-Anbauteils (20) an eine Steuervorrichtung (2) des Roboters (1) zu übermitteln, wenn das Roboter-Anbauteil (20) an das Glied (G1-G7) des Roboters (1) angekoppelt ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige Steuervorrichtung (2), einen Roboter (1) und ein entsprechendes Verfahren.

Description

Roboter-Anbauteil sowie Steuervorrichtung und Roboter , und zugehöriges Verfahren
Die Erfindung betri f ft ein Roboter-Anbauteil , aufweisend ein Gehäuse und ein am Gehäuse angeordnetes formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel , das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an ein Gegenkopplungsmittel an einer Außenoberfläche eines Glieds eines Roboters . Die Erfindung betri f ft außerdem eine zugehörige Steuervorrichtung, einen Roboter und ein entsprechendes Verfahren
Die DE 10 2015 206 575 Al beschreibt ein Roboter- Bedienhandgerät , aufweisend ein Gehäuse , das einen handgri f fartigen Gri f f abschnitt aufweist , eine im Gehäuse angeordnete Sicherheits-Grundsteuervorrichtung und wenigstens einen mit dem Gehäuse verbundenen Halter, der zum manuell lösbaren mechanischen Ankoppeln des Gehäuses an ein vom Roboter- Bedienhandgerät verschiedenes , mit der Sicherheits- Grundsteuervorrichtung elektronisch kommuni zierendes Gerät ausgebildet ist , wobei der Halter ein Steckverbindungsmittel aufweist , das zum manuellen Anstecken an ein Gegensteckverbindungsmittel des Geräts ausgebildet ist .
Aufgabe der Erfindung ist es , ein Roboter-Anbauteil zu schaffen, das in flexibler Konfiguration wahlweise an einem Roboterarm angebracht und wieder entfernt werden kann, ohne dass der Roboter programmiertechnisch deswegen manuell umkonfiguriert werden müsste .
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Roboter-Anbauteil , aufweisend : ein Gehäuse , - ein am Gehäuse angeordnetes formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel , das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an wenigstens ein Gegenkopplungsmittel an einer Außenoberfläche eines Glieds eines Roboters ,
- wobei das Kopplungsmittel ausgebildet ist , in einem an das Glied des Roboters angekoppelten Zustand in Zusammenwirken mit dem j eweiligen Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters das Roboter-Anbauteil hinsichtlich seiner Position und Lage relativ zu dem Glied des Roboters an welches das Roboter-Anbauteil im angekoppelten Zustand angekoppelt ist , in einer der Positioniergenauigkeit des Roboters genügenden Position- und Lage-Genauigkeit anzuordnen,
- wenigstens ein am Gehäuse oder im Gehäuse angeordnete Steuerungskomponente , welche einen Daten-Speicher umfasst , in dem physikalische Daten des Roboter- Anbauteils gespeichert sind, und
- eine steuerungstechnische Schnittstelle , welche ausgebildet und eingerichtet ist , die im Daten-Speicher vorhandenen physikalischen Daten des Roboter- Anbauteils an eine Steuervorrichtung des Roboters zu übermitteln, wenn das Roboter-Anbauteil an das Glied des Roboters angekoppelt ist .
Das Roboter-Anbauteil ist innerhalb des eigenen Gehäuses vollständig untergebracht . Das Roboter-Anbauteil kann ein Gerät oder eine Gerätekomponente bilden, welche eine bestimmte technische Funktion erfüllt und an das Steuerungssystem des Roboters , an dem das Roboter-Anbauteil angebracht werden soll , angebunden ist . Das Roboter-Anbauteil kann beispielsweise ein Handbediengerät , eine Sicherheits-Notschalteinrichtung, ein Sensor und/oder eine Kamera sein .
Speziell solche Roboter, die zur Kollaboration mit dem Menschen ausgebildet sind, verfügen oftmals über die Funktionalität einer Nachgiebigkeitsregelung mit deren Hil fe der Roboterarm des Roboters manuell durch Drücken und/oder Ziehen bewegt und in seiner Gelenkstellungskonfiguration verstellt werden kann . Dadurch kann eine Programmierung des Roboters durch Vormachen erfolgen . Bekannt ist es , dass derartige Roboter beispielsweise an einem dem Werkzeugflansch in der kinematischen Kette von Gliedern und Gelenken des Roboterarms unmittelbar vorgelagertem Glied Handgri f fe und/oder elektrische Eingabemittel aufweisen, welche konstruktiv als Einheit mit diesem Glied des Roboterarms ausgebildet sind . Diese Komponente ist demgemäß ein Teil des Roboterarms und somit kein Anbauteil , das beliebig entfernt oder wieder angebracht werden könnte .
Die genannten Handgri f fe und/oder elektrische Eingabemittel sind aus ergonomischen Gründen oftmals von der Grundkontur des Roboterarms vorspringend, d . h . von der Basisoberfläche des Gliedes auskragend ausgebildet . Solche Vorsprünge oder Auskragungen vergrößern die geometrische Gesamtkontur des Roboterarms und müssen daher bei der Modellierung des Roboterarms und bei der Programmierung von Bewegungen des Roboterarms berücksichtigt werden . Da die Vorsprünge oder Auskragungen in fest angebauten Konstruktionen dauerhaft unverändert bleiben, können solche von den Vorsprünge oder Auskragungen eigentlich gebildeten Störkonturen bei der Modellierung und für die Programmierung schon werksseitig bei der Herstellung und Grundkonfiguration des Roboterarms berücksichtigt werden . Nachteilig ist hierbei j edoch, dass die Vorsprünge oder Auskragungen im weiteren Gebrauch des Roboters möglicherweise hinderlich werden können, beispielsweise wenn Bewegungen des Roboterarms aus Aus führung einer Arbeitsaufgabe programmiert werden sollen, bei denen beispielsweise die Platzverhältnisse sehr eng sind und gegebenenfalls die festen Vorsprünge oder Auskragungen des Roboterarms das Erreichen einer gewünschten Pose des Roboterarms unmöglich machen, da die festen Vorsprünge oder Auskragungen des Roboterarms mit Wänden, Werkzeugen oder Werkstücken, oder anderen Vorrichtungen des robo- tischen Arbeitsplatzes kollidieren würden .
Indem das Gehäuse des Roboter-Anbauteils erfindungsgemäß wenigstens ein formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel aufweist , das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an wenigstens ein Gegenkopplungsmittel an einer Außenoberfläche eines Glieds eines Roboters , kann das betref fende Roboter-Anbauteil von dem Roboterarm entfernt werden, wenn es nicht benötigt wird und/oder wenn es eine gewünschte Bewegung des Roboterarms verhindern würde . So kann das Roboter-Anbauteil vom Roboterarm abgenommen werden und der entsprechende Vorsprung oder die entsprechend Auskragung beseitigt werden .
Wahlweise ein Glied, mehrere bestimmte Glieder oder j edes der Gliedes des Roboters kann bzw . können ein oder mehrere Gegenkopplungsmittel aufweisen . Am Roboter ist demgemäß wenigstens ein Gegenkopplungsmittel vorgesehen . Wenn mehrere Gegenkopplungsmittel am Roboter vorgesehen sind, insbesondere mehrere Gegenkopplungsmittel an verschiedenen Gliedern des Roboters oder an einem bestimmten Glied des Roboters , kann das Roboter-Anbauteil wahlweise an verschiedenen Stellen, insbesondere in unterschiedlichen Positionen und/oder Lagen an dem Ro- boter, d . h . dem j eweiligen Glied des Roboters angebracht werden .
Durch diese wahlweise Möglichkeit das Roboter-Anbauteil an dem Roboterarm anzubringen oder von dem Roboterarm zu entfernen, verändert die Gesamtkontur des Roboterarms . Dies muss dann aber bei der Modellierung des Roboterarms und bei der Programmierung von Bewegungen des Roboterarms berücksichtigt werden . Demgemäß sind bei der Modellierung des Roboterarms wenigstens zwei verschiedene geometrische Modelle des Roboterarms zu erstellen bzw . programmiertechnisch bereitzuhalten . Wenn zwei unterschiedliche Roboter-Anbauteile oder mehrere unterschiedliche Roboter-Anbauteile möglich sind, müssen eine entsprechende Anzahl von mehreren geometrischen Modellen des Roboterarms vorgesehen werden .
Erfindungsgemäß ist nun zur Vereinfachung der Konfiguration des Roboterarms vorgesehen, dass die Anpassung des Modells automatisch möglich sein soll . Dies wird erreicht , indem wenigstens ein am Gehäuse oder im Gehäuse des Roboter- Anbauteils angeordnete Steuerungskomponente einen Datenspeicher umfasst , in dem physikalische Daten des Roboter- Anbauteils gespeichert sind, und eine steuerungstechnische Schnittstelle vorgesehen wird, welche ausgebildet und eingerichtet ist , die im Daten-Speicher vorhandenen physikalischen Daten des Roboter-Anbauteils an eine Steuervorrichtung des Roboters zu übermitteln, wenn das Roboter-Anbauteil an das Glied des Roboters angekoppelt ist . So kann auf Grundlage der aus dem Roboter-Anbauteil automatisch ausgelesenen dem physikalische Daten des Roboter-Anbauteils das Robotermodell entsprechend angepasst werden bzw . ein zugeordnetes spezi fisches Robotermodell , das bereits vorhanden ist , zur Benutzung ausgewählt werden . Das Robotermodell kann ein geometrisches Modell des Roboterarms sein bzw . das Robotermodell kann als eine Komponente ein geometrisches Modell beinhalten . Außer einem geometrisches Modell kann das Robotermodell auch ein kinematisches Modell und/oder ein kinetisches Modell umfassen .
Damit nach einem Ankoppeln des Roboter-Anbauteils an einem Glied des Roboterarms die genaue Position und Lage des Roboter-Anbauteils bezüglich des Glieds des Roboterarms festgelegt ist und somit bekannt ist , muss das Kopplungsmittel ausgebildet sein, in einem an das Glied des Roboters angekoppelten Zustand in Zusammenwirken mit dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters das Roboter-Anbauteil hinsichtlich seiner Position und Lage relativ zu dem Glied des Roboters an welches das Roboter-Anbauteil im angekoppelten Zustand angekoppelt ist , in einer der Positioniergenauigkeit des Roboters genügenden Position- und Lage-Genauigkeit anzuordnen .
Somit muss das Kopplungsmittel des Roboter-Anbauteils und demgemäß auch das Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters , an das angekoppelt wird, in einer hinreichenden geometrischen Genauigkeit gefertigt sein und beispielsweise entsprechende Passungen und/oder Rastmittel aufweisen . Eine der Positioniergenauigkeit des Roboters genügende Position- und Lage-Genauigkeit ist dann erreicht , wenn die maximalen Abweichungen der Position und Lage des Roboter-Anbauteils bezüglich des Glieds des Roboters an das es angekoppelt ist , kleiner sind als , oder allenfalls gleich sind wie die maximalen Toleranzen der Positioniergenauigkeit des Roboters . Unter einer Positioniergenauigkeit des Roboters wird insbesondere eine Absolutgenauigkeit und eine Wiederholgenauigkeit nach ISO 9283 verstanden . Beispielsweise kann eine übliche Absolutgenauigkeit , wie beispielsweise eine Bahngenauigkeit , im Be- reich von 0 , 1 bis 0 , 6 Millimeter liegen . Eine Wiederholgenauigkeit kann beispielsweise in einem Bereich von 0 , 03 bis 0 , 1 Millimeter liegen .
Zur Bildung eines lösbaren und formschlüssig verbindbaren Kopplungsmittels können das Kopplungsmittel und das Gegenkopplungsmittel am Roboterarm korrespondierende , d . h . formschlüssig zusammenpassende Vorsprünge , Rücksprünge , Hinterschneidungen und Rastmittel aufweisen . Die j eweiligen Vorsprünge , Rücksprünge , Hinterschneidungen und Rastmittel können Passungs flächen oder Passungskörper aufweisen, welche in der geforderten Genauigkeit hergestellt sind .
Das Kopplungsmittel und das Gegenkopplungsmittel am Roboterarm sind lösbar ausgebildet . Eine lösbare Ausbildung von Kopplungsmittel und Gegenkopplungsmittel bedeutet , dass das Kopplungsmittel von dem Gegenkopplungsmittel getrennt werden kann, ohne dass das Kopplungsmittel und/oder das Gegenkopplungsmittel beschädigt oder zerstört wird . Eine lösbare Ausbildung von Kopplungsmittel und Gegenkopplungsmittel bedeutet auch, dass das Kopplungsmittel und das Gegenkopplungsmittel auf einfache Weise getrennt werden können, insbesondere manuell mit den Händen einer Person oder allenfalls unter Zuhilfenahme von einfachen Handwerkzeugen, wie Schraubendreher, Schraubenschlüssel oder Zangen .
Die im Roboter-Anbauteil angeordnete Steuerungskomponente kann beispielsweise eine elektronische Platine sein oder mehrere elektronische Teilplatinen umfassen . Neben dem Datenspeicher , in dem die physikalischen Daten des Roboter- Anbauteils gespeichert sind, kann die Steuerungskomponente weitere elektronische Bauelemente oder Baugruppen umfassen, welche insbesondere für die j eweilige technische Funktionalität des Roboter-Anbauteils erforderlich sind . So kann beispielsweise im Falle eines Roboter-Anbauteils in Art eines Handbediengeräts , die Steuerungskomponente des Roboter-Anbauteils als Eingabemittel dienende elektrische Schalter, Taster, Schaltkreise und/oder manuelle Steuerglieder , wie beispielsweise Joysticks aufweisen . Die Steuerungskomponente kann in diesem Fall auch Anzeigemittel , wie Leuchtmittel und/oder elektronische Displays umfassen .
Im Falle eines Roboter-Anbauteils in Art einer Sicherheits- Notschalteinrichtung kann diese einen Not-Halt-Taster, einen Zustimmtaster und/oder einen Betriebsarten-Wahlschalter und entsprechend zugeordnete elektrische Schaltkreise aufweisen .
In einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung kann das Roboter-Anbauteil einen Sensor oder mehrere Sensoren aufweisen . Der wenigstens eine Sensor kann neben dem eigentlichen Sensorelement auch eine zugehörige elektronische Sensordaten- Auswerteinheit umfassen .
Eine andere Art einer Sicherheits-Notschalteinrichtung kann aber auch schon durch ein Roboter-Anbauteil realisiert sein, das lediglich oder ausschließlich eine Not-Schalteinrichtung aufweist , die dazu ausgebildet und eingerichtet ist , in einer Notsituation, bei der im Rahmen einer Mensch-Roboter- Kollaboration der Mensch unbeabsichtigt zwischen zwei Glieder des Roboterarms oder zwischen dem Roboterarm und einem anderen Obj ekt des Arbeitsplatzes eingeklemmt wird und eine solche Klemmsituation aufgelöst , d . h . wieder beseitigt werden soll . Dazu muss der Roboterarm steuerungstechnisch in einen sicheren Zustand gebracht werden, beispielsweise die Motoren des Roboterarms antriebslos geschaltet werden, wodurch die eingeklemmte Person selbst den Roboterarm beiseiteschieben oder wegdrücken kann, um das j eweilige eingeklemmte Körperteil aus der Klemmsituation lösen zu können . Eine solche Be- freiung aus der Klemmsituation kann demgemäß ausgelöst werden durch ein manuelles Betätigen einer dazu bestimmten Not- Schalteinrichtung . Diese kann als ein Roboter-Anbauteil ausgebildet sein .
Das Roboter-Anbauteil kann insbesondere eine Kamera sein oder eine Kamera umfassen, welche einen bildgebenden Sensor aufweist und gegebenenfalls eine dem bildgebenden Sensor zugeordnete Bildauswertungsschaltung umfasst .
Das Roboter-Anbauteil weist schließlich eine steuerungstech- nische Schnittstelle auf , die ausgebildet und eingerichtet ist , die im Daten-Speicher vorhandenen physikalischen Daten des Roboter-Anbauteils an eine Steuervorrichtung des Roboters zu übermitteln, wenn das Roboter-Anbauteil an das Glied des Roboters angekoppelt ist .
Die steuerungstechnische Schnittstelle kann drahtgebunden ausgebildet sein oder eine drahtlose Schnittstelle sein . Im Fall einer drahtgebundenen Schnittstelle kann diese in das Kopplungsmittel integriert sein .
Demgemäß kann die drahtgebundenen Schnittstelle elektrische Kontakte umfassen, welche mit elektrischen Gegenkontakten am Glied des Roboterarms kontaktieren, wenn das Roboter- Anbauteil mittels seines Kopplungsmittel an dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboterarms angekoppelt ist . Die elektrischen Kontakte der drahtgebundenen Schnittstelle können in einem Steckverbinder zusammengefasst sein . In analoger Weise können die elektrischen Gegenkontakten am Glied des Roboterarms in einem entsprechenden korrespondierenden Gegensteckverbinder zusammengefasst sein . Die Steckverbinder und Gegensteckverbinder können so ausgebildet sein, dass sie einer Steckernorm entsprechen, welche einen bestimmten Schnitt- stellen-Standard unterstützen . So können die Steckverbinder und Gegensteckverbinder beispielsweise als Stecker nach dem USB-Standard ausgebildet sein und beispielsweise nach dem bekannten Thunderbold ( insbesondere Thunderbold 4 ) Schnittsteilen-Protokoll konfiguriert sein .
Als drahtlose Schnittstelle kann eine Funkverbindung (beispielsweise WPAN) dienen . Diese kann beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard konfiguriert sein .
Die physikalischen Daten können Geometriedaten, Schwerpunktdaten, Lastdaten und/oder Maschinendaten des Roboter- Anbauteils sein .
Die Geometriedaten können die Gesamtkontur des Roboter- Anbauteil s beschreiben . Alternativ oder ergänzend können die Geometriedaten von einem reduzierten Datensatz gebildet werden . Der reduzierte Datensatz kann beispielsweise einen zentralen Punkt innerhalb der Gesamtkontur des Roboter-Anbauteil s und wenigstens die Länge eines Radius ausgehend von diesem zentralen Punkt umfassen . So kann allein mittels der Position bzw . Lage des zentralen Punktes und dem Radius rechnerisch eine Hüllkugel bestimmt werden . Die Hüllkugel ist so zu definieren, dass diese das Roboter-Anbauteil vollständig einschließt . So kann ein solcher reduzierter Datensatz verwendet werden, um eine vollständige Hüllkurve des Roboterarms inklusive des Roboter-Anbauteil s bestimmen zu können . Eine solche vollständige Hüllkurve des Roboterarms kann von der Steuervorrichtung verwendet werden, um eine Kollisionssituation bei der Planung einer Bewegung des Roboterarms in einer vorbestimmten Umgebung automatisch feststellen zu können .
Die Schwerpunktdaten können Informationen enthalten über die Position bzw . Lage des Gewichtsschwerpunktes bzw . des Masse- mittelpunktes des Roboter-Anbauteil s . Die Schwerpunktdaten können dazu dienen, Kräfte und Momente automatisch bestimmen zu können, welche aufgrund der Masse des an dem Roboterarm angebrachten Roboter-Anbauteil s induziert werden, wenn der Roboterarm zusammen mit dem angebrachten Roboter-Anbauteil bewegt , insbesondere beschleunigt oder abgebremst wird . Diese Kräfte und Momente können im Rahmen eines kinetischen Modells des Roboterarms berücksichtigt werden .
Insbesondere wenn das Roboter-Anbauteil an ein Endglied des Roboterarms abgekoppelt ist , d . h . an einem Werkzeugflansch des Roboterarms abgekoppelt ist , können die physikalischen Daten des Roboter-Anbauteil s als Lastdaten verwendet werden . Diese zusätzlichen Lastdaten werden von der Steuervorrichtung beispielsweise benötigt , um das kinetische Modell des Roboterarms auf die variablen Belastungen anpassen zu können, die vorliegen, wenn ein bestimmts Werkzeug, welches mittels erster Lastdaten steuerungstechnisch zu erfassen ist , an dem Werkzeugflansch des Roboterarms abgekoppelt ist oder ein anderes Werkzeug, welches mittels zweiter Lastdaten steuerungstechnisch zu erfassen ist , an dem Werkzeugflansch des Roboterarms abgekoppelt wird .
Wenn das Roboter-Anbauteil an einem anderen Glied des Roboterarms als dem Endglied, d . h . dem Werkzeugflansch, angekoppelt wird, so sind die physikalischen Daten des Roboter- Anbauteil s nicht als Lastdaten, sondern als Maschinendaten zu erfassen . Indem über die steuerungstechnische Schnittstelle die im Daten-Speicher des Roboter-Anbauteil s vorhandenen physikalischen Daten an die Steuervorrichtung des Roboters übermittelt werden, wenn das Roboter-Anbauteil an das Glied des Roboters angekoppelt ist , können die Maschinendaten automatisch an die neue physikalische Konfiguration des Roboterarms angepasst werden, die entsteht , wenn das Roboter-Anbauteil an das Glied des Roboters angekoppelt wird .
Das Roboter-Anbauteil kann einen dem Kopplungsmittel zugeordneten Sensor aufweisen, der ausgebildet ist zur Erkennung eines ordnungsgemäßen Ankopplungs zustandes des Kopplungsmittels des Roboter-Anbauteil s an dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters , wobei der Sensor eingerichtet ist eine Übermittlung der physikalischen Daten aus dem Speicher des Roboter-Anbauteil s an eine dem Roboter zugeordnete Steuervorrichtung zuzulassen, wenn ein ordnungsgemäßer Ankopplungs zustand des Kopplungsmittels des Roboter-Anbauteil s an dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters von dem Sensor erfasst ist .
Der dem Kopplungsmittel zugeordnete Sensor kann einen Taster aufweisen, welcher detektiert , ob das Kopplungsmittel ordnungsgemäß , d . h . funktional korrekt an das Gegenkopplungsmittel am betref fenden Glied des Roboterarms angekoppelt , insbesondere eingerastet ist . Der Sensor kann dann auf elektronischem Wege ein Signal an die Steuervorrichtung übermitteln, welches eine Information darüber enthält , ob das Kopplungsmittel ordnungsgemäß , d . h . funktional korrekt an das Gegenkopplungsmittel am betref fenden Glied des Roboterarms angekoppelt ist .
Der Sensor, oder ein dem Sensor zugeordnete Steuerkomponente des Roboter-Anbauteil s kann somit ein Signal liefern, welche eine Übermittlung der physikalischen Daten aus dem Speicher des Roboter-Anbauteil s an eine dem Roboter zugeordnete Steuervorrichtung zulässt bzw . veranlasst , wenn das Signal einen ordnungsgemäßen Ankopplungs zustand des Kopplungsmittels des Roboter-Anbauteil s an dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboters signalisiert . Die steuerungstechnische Schnittstelle des Roboter-Anbauteils kann ein in das Kopplungsmittel integrierter elektrischer Verbinder sein, über den in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils an dem Glied des Roboters die in dem Speicher gespeicherten physikalischen Daten mittels einer über den elektrischen Verbinder geführte elektrische Verbindung an die Steuervorrichtung geleitet werden .
Der in das Kopplungsmittel integrierte elektrische Verbinder kann insbesondere ein elektrischer Steckverbinder sein . Der elektrische Steckverbinder kann als Stecker, als Buchse oder als eine Stecker-/Buchse-Kombination ausgebildet sein . Der elektrische Steckverbinder kann wenigstens einen elektrischen Kontakt umfassen oder mehrere elektrische Kontakte umfassen .
Die steuerungstechnische Schnittstelle kann somit elektrische Kontakte umfassen, welche mit elektrischen Gegenkontakten am Glied des Roboterarms kontaktieren, wenn das Roboter- Anbauteil mittels seines Kopplungsmittel an dem Gegenkopplungsmittel des Glieds des Roboterarms angekoppelt ist . Die elektrischen Kontakte der drahtgebundenen Schnittstelle können in einem Steckverbinder zusammengefasst sein . In analoger Weise können die elektrischen Gegenkontakten am Glied des Roboterarms in einem entsprechenden korrespondierenden Gegensteckverbinder zusammengefasst sein . Die Steckverbinder und Gegensteckverbinder können so ausgebildet sein, dass sie einer Steckernorm entsprechen, welche einen bestimmten Schnittsteilen-Standard unterstützen . So können die Steckverbinder und Gegensteckverbinder beispielsweise als Stecker nach dem USB-Standard ausgebildet sein und beispielsweise nach dem bekannten Thunderbold ( insbesondere Thunderbold 4 ) Schnittsteilen-Protokoll konfiguriert sein . Die steuerungstechnische Schnittstelle des Roboter-Anbauteils kann eine Sendeeinrichtung umfassen, welche Teil einer drahtlosen Verbindung ist , welche die Steuerungskomponente des Roboter-Anbauteils mit der Steuervorrichtung des Roboters verbindet .
Als drahtlose Schnittstelle kann eine Funkverbindung (beispielsweise WPAN) dienen . Diese kann beispielsweise nach dem Bluetooth-Standard konfiguriert sein .
Die steuerungstechnische Schnittstelle des Roboter-Anbauteils kann eine erste Datenleitung umfassen, welche in nichtsicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist , in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils an dem Glied des Roboters , Daten in nicht-sicherer Technik an die Steuervorrichtung zu übertragen, um das Roboter-Anbauteil steuerungstechnisch an der Steuervorrichtung anzumelden und die physikalischen Daten auf die Steuervorrichtung zu übertragen, und die steuerungstechnische Schnittstelle des Roboter- Anbauteils kann dabei eine zweite Datenleitung umfassen, welche in sicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist , in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils an dem Glied des Roboters , die Steuerungskomponente mit wenigstens einer ihrer j eweiligen Funktionalitäten an die Steuervorrichtung in sicherer Technik anzubinden .
Beim Ankoppeln des Roboter-Anbauteil s an ein Glied des Roboterarms kann sich das Roboter-Anbauteil insoweit selbsttätig über die nicht sicherheitsrelevante Datenverbindung, d . h . die erste Datenleitung, an der Steuervorrichtung anmelden . Mit der Anmeldung kann eine Steuerungsroutine angestoßen werden, welche die dem Roboter-Anbauteil zugeordnete Funktion konfiguriert . Dazu kann das Roboter-Anbauteil aus seinem Datenspeicher alle dazu notwendigen physikalischen Daten an die Steuervorrichtung übermitteln . Wenn das Roboter-Anbauteil über sicherheitsrelevante Funktionalitäten verfügt , wie beispielsweise eine Sicherheits-Notschalteinrichtung, ein Not- Halt-Taster, ein Zustimmtaster und/oder ein Betriebsartenwahlschalter, so kann anschließend diese sicherheitsgerichtete Funktionalität über die sicherheitsrelevante Datenverbindung, d . h . die zweite Datenleitung, eingerichtet werden .
Das Roboter-Anbauteil kann als ein Handbediengerät , eine Sicherheits-Notschalteinrichtung, ein Sensor und/oder eine Kamera ausgebildet sein, wie dies bereits näher erläutert wurde .
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Steuervorrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist zur Ansteuerung von elektrischen Motoren eines Roboterarms , welche Gelenke des Roboterarms bewegen, um Glieder des Roboterarms entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegeneinander zu verstellen, um den Roboterarm in unterschiedliche Posen zu bewegen, aufweisend einen Eingangs-Schnittstelle , an welche eine steuerungstechnische Schnittstelle eines Roboter-Anbauteils nach einem der beschriebenen Aus führungs formen angeschlossen ist , derart , dass physikalisch Daten aus dem Daten-Speicher des Roboter- Anbauteils in die Steuervorrichtung übertragen werden können .
Generell kann die Steuervorrichtung eine zentrale Steuerung bilden, wie beispielsweise eine Robotersteuerung bilden, welche alle für den Betrieb des Roboterarms , dessen Modellierung, für die Anbindung des Roboter-Anbauteils und/oder für die Durchführung des Verfahrens notwendigen Steuerungskomponenten enthält . Alternativ kann die Steuervorrichtung zwei oder mehr dezentrale Steuermodule aufweisen, welche dann ein- gerichtet sind, steuerungstechnisch zusammenzuwirken, beispielsweise indem die Steuermodule über Kommunikationsverbindungen Signale , Daten und/oder Informationen austauschen können .
Das Roboter-Anbauteil kann somit als Teil der Steuervorrichtung betrachtet werden, oder als eine separate von der Steuervorrichtung eigene Steuereinrichtung betrachtet werden .
Die Aufgabe wird auch gelöst durch einen Roboter, aufweisend einen Roboterarm mit mehreren Gelenken und mehreren Gliedern, die durch Bewegen der Gelenke gegeneinander verstellbar sind, wobei die Gelenke mittels elektrischer Motoren des Roboterarms bewegt werden und zwar angesteuert durch eine Steuervorrichtung wie beschrieben, wobei wenigstens eines der Glieder wenigstens ein Gegenkopplungsmittel aufweist , an dem ein Roboter-Anbauteil nach einem der beschriebenen Aus führungs formen angekoppelt ist .
Das Gegenkopplungsmittel kann eine zum Roboter-Anbauteil korrespondierende steuerungstechnische Schnittstelle aufweisen . Diese kann ein in das Gegenkopplungsmittel integriert sein und insbesondere wenigstens einen elektrischen Verbinder umfassen, über den in einem angekoppelten Zustand des Roboter- Anbauteils an dem Glied des Roboters die in dem Speicher des Roboter-Anbauteils gespeicherten physikalischen Daten mittels einer über den elektrischen Verbinder geführte elektrische Verbindung an die Steuervorrichtung geleitet werden .
Der in das Gegenkopplungsmittel integrierte elektrische Verbinder kann insbesondere ein elektrischer Steckverbinder sein . Der elektrische Steckverbinder kann als Stecker, als Buchse oder als eine Stecker-/Buchse-Kombination ausgebildet sein . Der elektrische Steckverbinder kann wenigstens einen elektrischen Kontakt umfassen oder mehrere elektrische Kontakte umfassen . Der elektrische Steckverbinder bzw . die elektrischen Kontakte können zu denj enigen des Roboter- Anbauteil s korrespondierend ausgebildet sein, d . h . in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteil s an dem betreffenden Glied des Roboterarms mit diesen elektrisch kontaktieren, wenn das Kopplungsmittel und das Gegenkopplungsmittel verbunden sind .
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung von elektrischen Motoren eines Roboterarms , welche Gelenke des Roboterarms bewegen, um Glieder des Roboterarms entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegeneinander zu verstellen, um den Roboterarm in unterschiedliche Posen zu bewegen, aufweisend die Schritte :
- Anbringen eines Roboter-Anbauteils gemäß einem der beschriebenen Aus führungs formen an einem Glied eines mehrere Glieder aufweisenden Roboterarms durch formschlüssiges Verbinden des Kopplungsmittels des Roboter-Anbauteils mit einem Gegenkopplungsmittel eines der Glieder des Roboterarms ,
- automatisches Übertragen von physikalischen Daten aus einem Daten-Speicher des Roboter-Anbauteils in eine Steuervorrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist zur Ansteuerung eines Roboterarms , an dem das Roboter-Anbauteil angekoppelt ist , - Ansteuern der elektrischen Motoren des Roboterarms mittels der Steuervorrichtung automatisch gemäß einem auf der Steuervorrichtung implementierten Roboterprogramm oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern, wobei währende einem angesteuerten Aus führen von Bewegungen des Roboterarms die aus dem Roboter-Anbauteil erhaltenen physikalischen Daten bei der Planung der Bewegungen des Roboterarms mit einbezogen werden .
Konkrete Aus führungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert . Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Aus führungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet , al lgemeine Merkmale der Erfindung darstellen .
Es zeigen :
Fig . 1 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Roboterarms ,
Fig . 2 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Roboterarms , der zur Mensch-Roboter-Kollaboration aus gebildet ist , wobei ein Flanschglied des Roboterarms ein erfindungsgemäßes Roboter-Anbauteil aufweist ,
Fig . 3 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Roboterarms , der zur
Mensch-Roboter-Kollaboration ausgebil- det ist , wobei ein anderes Glied des Roboterarms ein erfindungsgemäßes Roboter-Anbauteil aufweist ,
Fig . 4 eine schematisches Darstellung eines erfindungsgemäßen Roboter-Anbauteils an einem Glied des Roboterarms in Alleinstellung, und
Fig . 5 ein Flussdiagramm des grundlegenden erfindungsgemäßen Verfahrens .
Die Fig . 1 zeigt einen beispielhaften Roboter 1 mit einer Robotersteuerung 2 und einem Roboterarm 3 . Der Roboterarm 3 weist ein Grundgestell 5 als erstes Glied Gl auf , an dem ein Karussell 7 als zweites Glied G2 um eine erste vertikale Achse Al drehbar gelagert und mittels eines ersten Antriebsmotors Ml drehangetrieben ist . Die Achsen A1 -A6 des Roboterarms 3 können auch als Gelenke L1 -L6 des Roboterarms 3 bezeichnet werden . An dem Karussell 7 ist eine Schwinge 8 als drittes Glied G3 um eine zweite hori zontale Achse A2 auf und ab schwenkbar gelagert und mittels eines zweiten Antriebsmotors M2 drehangetrieben . Die Schwinge 8 trägt einen Armausleger 9 , der um eine dritte hori zontale Achse A3 auf und ab schwenkbar gelagert und mittels eines dritten Antriebsmotors M3 drehangetrieben ist . An dem Armausleger 9 , dessen Grundarm 10 ein viertes Glied G4 bildet , ist eine vierte Achse A4 vorgesehen, welche in Längserstreckung des Armauslegers 9 verläuft und über einen vierten Antriebsmotor (nicht dargestellt ) einen Vorderarm 11 drehantreibt , der ein fünftes Glied G5 bildet . Von dem Vorderarm 11 erstrecken sich ein erster Schenkel 12a und ein zweiter Schenkel 12b gabel förmig nach vorne . Die bei- den Schenkel 12a, 12b tragen eine Lagerung für eine Hand 13 , die ein sechstes Gl ied G6 bildet . Die Lagerung definiert eine fünfte Achse A5 des Roboterarms 3 , um welche die Hand 13 mittels eines fünften Antriebsmotors (nicht dargestellt ) schwenkbar bewegt werden kann . Ergänzend weist die Hand 13 eine sechste Achse A6 auf , um einen Befestigungs flansch 14 , der ein siebtes Glied G7 bildet , mittels eines sechsten Antriebsmotors (nicht dargestellt ) drehbar antreiben zu können . Jeder Achse Al bis A6 ist ein Gelenk LI bis L6 zugeordnet , welche Gelenke LI bis L6 im Falle des gezeigten Aus führungsbeispiels in Art einer seriellen Kinematik eines Kickarmroboters die Glieder Gl bis G7 verbinden . Ein erfindungsgemäßes Roboter-Anbauteil 20 kann, wie dargestellt , an einem der Glieder Gl bis G7 des Roboterarms 3 , im vorliegenden Fall der Fig . 1 an dem fünften Glied G5 Roboterarms 3 , d . h . an dem Vorderarm 11 angekoppelt sein .
Im Falle des Aus führungsbeispiels gemäß Fig . 2 ist der Roboterarm 3 als ein zur Mensch-Roboter-Kollaboration fähiger Roboterarm 3 ausgebildet , wobei ein Flanschglied 21 des Roboterarms 3 das angekoppelte Roboter-Anbauteil 20 aufweist . Der Roboterarm 3 ist beispielsweise als ein sogenannter Leichtbauroboter ausgebildet . Der Roboterarm 3 weist insgesamt sieben Gelenke auf . Der Roboterarm 3 ist kraf t-/momentgeregelt angesteuert und kann auch in einer Nachgiebigkeitsregelung betrieben werden . In einer Nachgiebigkeitsregelung kann der Roboterarm 3 manuell durch Drücken und/oder Ziehen an wenigstens einem Glied des Roboterarms 3 bewegt werden und auch in seiner momentanen Gelenkstellungskonf iguration verändert werden . In der in Fig . 2 gezeigten beispielsweisen Art der Ankoppelung ist das Roboter-Anbauteil 20 an dem Flanschglied 21 des Roboterarms 3 angekoppelt . In einer anderen beispielhaften Aus führung gemäß Fig . 3 ist der Roboter 1 als ein mobiler Roboter la ausgebildet . Er umfasst als Komponenten ein automatisch ansteuerbares Fahrzeug 22 und den Roboterarm 3 , der auf dem Fahrzeug 22 befestigt ist . Das Fahrzeug 22 kann ein autonomes Fahrzeug sein . Mittels des Fahrzeugs 22 kann der Roboterarm 3 an verschiedenen Einsatzorten verwendet werden . Das Roboter-Anbauteil 20 ist beispielsweise an einem vom Flanschglied 21 verschiedenen Glied des Roboterarms 3 angekoppelt .
Die Fig . 4 zeigt schematisch das Roboter-Anbauteil 20 in einer an einem der Glieder Gl bis G7 angekoppelten Anordnung an dem Roboterarm 3 .
Das Roboter-Anbauteil 20 weist ein Gehäuse 26 auf innerhalb dem alle Komponenten des Roboter-Anbauteils 20 untergebracht sind .
Außen am Gehäuse 26 ist ein formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel 23 angeordnet , das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an wenigstens ein Gegenkopplungsmittel 24 an einer Außenoberfläche eines Glieds Gl bis G7 des Roboters 3 .
Das Kopplungsmittel 23 ist ausgebildet , in einem an das Gl ied Gl bis G7 des Roboters 3 angekoppelten Zustand, wie in Fig . 4 aufgezeigt , in Zusammenwirken mit dem j eweiligen Gegenkopplungsmittel 24 des Glieds Gl bis G7 des Roboters 3 das Roboter-Anbauteil 20 hinsichtlich seiner Position und Lage relativ zu dem Glied Gl bis G7 des Roboters 3 an welches das Roboter-Anbauteil 20 im angekoppelten Zustand angekoppelt ist , in einer der Positioniergenauigkeit des Roboters 3 genügenden Position- und Lage-Genauigkeit anzuordnen . Wenigstens eine im Gehäuse 26 angeordnete Steuerungskomponente 27 , umfasst einen Daten-Speicher 25 , in dem physikalische Daten des Roboter-Anbauteils 20 gespeichert sind .
Eine steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter- Anbauteils 20 ist ausgebildet und eingerichtet , die im Datenspeicher 25 vorhandenen physikalischen Daten des Roboter- Anbauteils 20 an die Steuervorrichtung 2 des Roboterarms 3 zu übermitteln, wenn das Roboter-Anbauteil 20 an das Glied des Roboterarms 3 angekoppelt ist .
Die physikalischen Daten können Geometriedaten, Schwerpunktdaten, Lastdaten und/oder Maschinendaten des Roboter- Anbauteils sein .
Das Roboter-Anbauteil 20 weist einen dem Kopplungsmittel 23 zugeordneten Sensor 29 auf , der ausgebildet ist zur Erkennung eines ordnungsgemäßen Ankopplungs zustandes des Kopplungsmittels 23 des Roboter-Anbauteils 20 an dem Gegenkopplungsmittel 24 des Glieds Gl bis G7 des Roboters 3 , wobei der Sensor 29 eingerichtet ist eine Übermittlung der physikalischen Daten aus dem Speicher 25 des Roboter-Anbauteils 20 an die dem Roboter 3 zugeordnete Steuervorrichtung 2 zuzulassen, wenn ein ordnungsgemäßer Ankopplungs zustand des Kopplungsmittels 23 des Roboter-Anbauteils 20 an dem Gegenkopplungsmittel 24 des Glieds Gl bis G7 des Roboters 3 von dem Sensor 29 erfasst ist .
Die steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter- Anbauteils 20 kann ein in das Kopplungsmittel 23 integrierter elektrischer Verbinder sein, über den in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils 20 an dem Glied Gl bis G7 des Roboters 3 die in dem Speicher 25 gespeicherten physikalischen Daten mittels einer über den elektrischen Verbinder ge- führte elektrische Verbindung an die Steuervorrichtung 2 geleitet werden .
Die steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter- Anbauteils 20 kann eine Sendeeinrichtung 30 umfassen, welche Teil einer drahtlosen Verbindung ist , welche die Steuerungskomponente 27 des Roboter-Anbauteils 20 mit der Steuervorrichtung 2 des Roboters 1 verbindet .
Die steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter- Anbauteils 20 kann eine erste Datenleitung 31 . 1 umfassen, welche in nicht-sicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist , in einem angekoppelten Zustand des Roboter- Anbauteils 20 an dem Glied Gl bis G7 des Roboters 3 , Daten in nicht-sicherer Technik an die Steuervorrichtung 2 zu übertragen, um das Roboter-Anbauteil 20 steuerungstechnisch an der Steuervorrichtung 2 anzumelden und die physikalischen Daten auf die Steuervorrichtung 2 zu übertragen .
Die steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter- Anbauteils 20 kann des Weiteren eine zweite Datenleitung 31 . 2 umfassen, welche in sicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist , in einem angekoppelten Zustand des Roboter- Anbauteils 20 an dem Glied Gl bis G7 des Roboters 3 , die Steuerungskomponente 27 mit wenigstens einer ihrer j eweiligen Funktionalitäten an die Steuervorrichtung 2 in sicherer Technik anzubinden .
Das Roboter-Anbauteil 20 kann beispielsweise als ein Handbediengerät , eine Sicherheits-Notschalteinrichtung, ein Sensor und/oder eine Kamera 32 ausgebildet sein .
Die Steuervorrichtung 2 kann ausgebildet und eingerichtet sein zur Ansteuerung von elektrischen Motoren Ml bis M6 des Roboterarms 3 , welche die Gelenke L2 bis L6 des Roboterarms 3 bewegen, um die Glieder Gl bis G7 des Roboterarms 3 entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung 2 implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegeneinander zu verstellen, um den Roboterarm 3 in unterschiedliche Posen zu bewegen .
Die Steuervorrichtung 2 kann einen Eingangs-Schnittstelle 33 aufweisen, an welche die steuerungstechnische Schnittstelle 28 des Roboter-Anbauteils 20 im Kopplungs zustand angeschlossen ist , derart , dass physikalisch Daten aus dem Datenspeicher 25 des Roboter-Anbauteils 20 in die Steuervorrichtung 2 übertragen werden können .
Die Fig . 5 veranschaulicht das grundlegende erfindungsgemäße Verfahren . Das Verfahren dient zur Ansteuerung von elektrischen Motoren Ml bis M6 des Roboterarms 3 , welche die Gelenke LI bis L6 des Roboterarms 3 bewegen, um die Glieder Gl bis G7 des Roboterarms 3 entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung 2 implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegeneinander zu verstellen, um den Roboterarm 3 in unterschiedliche Posen zu bewegen .
In einem ersten Schritt S 1 erfolgt ein Anbringen des Roboter- Anbauteils 20 an einem Glied Gl bis G7 des mehrere Glieder Gl bis G7 aufweisenden Roboterarms 2 durch formschlüssiges Verbinden des Kopplungsmittels 23 des Roboter-Anbauteils 20 mit dem Gegenkopplungsmittel 24 eines der Glieder Gl bis G7 des Roboterarms 3 .
In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein automatisches Übertragen von physikalischen Daten aus einem Daten-Speicher 25 des Roboter-Anbauteils 20 in die Steuervorrichtung 2 , die ausgebildet und eingerichtet ist zur Ansteuerung des Roboterarms 3 , an dem das Roboter-Anbauteil 20 angekoppelt ist .
In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Ansteuern der elektrischen Motoren Ml bis M6 des Roboterarms 3 mittels der Steuervorrichtung 2 automatisch gemäß einem auf der Steuervorrichtung 2 implementierten Roboterprogramm oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern, wobei währende einem angesteuerten Aus führen von Bewegungen des Roboterarms 3 die aus dem Roboter-Anbauteil 20 erhaltenen physikalischen Daten bei der Planung der Bewegungen des Roboterarms 3 mit einbezogen werden .

Claims

Patentansprüche
1. Roboter-Anbauteil, aufweisend:
- ein Gehäuse (26) ,
- ein am Gehäuse (26) angeordnetes formschlüssig verbindbares Kopplungsmittel (23) , das ausgebildet ist zum lösbaren Ankoppeln an wenigstens ein Gegenkopplungsmittel (24) an einer Außenoberfläche eines Glieds (G1-G7) eines Roboters (1) ,
- wobei das Kopplungsmittel (23) ausgebildet ist, in einem an das Glied (G1-G7) des Roboters (1) angekoppelten Zustand in Zusammenwirken mit dem jeweiligen Gegenkopplungsmittel (24) des Glieds (G1-G7) des Roboters (1) das Roboter-Anbauteil (20) hinsichtlich seiner Position und Lage relativ zu dem Glied (G1-G7) des Roboters (1) an welches das Roboter-Anbauteil (20) im angekoppelten Zustand angekoppelt ist, in einer der Positioniergenauigkeit des Roboters (1) genügenden Position- und Lage-Genauigkeit anzuordnen,
- wenigstens ein am Gehäuse (26) oder im Gehäuse (26) angeordnete Steuerungskomponente (27) , welche einen Daten-Speicher (25) umfasst, in dem physikalische Daten des Roboter-Anbauteils (20) gespeichert sind, und
- eine steuerungstechnische Schnittstelle (28) , welche ausgebildet und eingerichtet ist, die im Datenspeicher (25) vorhandenen physikalischen Daten des Roboter-Anbauteils (20) an eine Steuervorrichtung (2) des Roboters (1) zu übermitteln, wenn das Roboter- Anbauteil (20) an das Glied (G1-G7) des Roboters (1) angekoppelt ist. Roboter-Anbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalischen Daten Geometriedaten, Schwerpunktdaten, Lastdaten und/oder Maschinendaten des Roboter-Anbauteils (20) sind. Roboter-Anbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Roboter-Anbauteil (20) einen dem Kopplungsmittel (23) zugeordneten Sensor (29) aufweist, der ausgebildet ist zur Erkennung eines ordnungsgemäßen Ankopplungszustandes des Kopplungsmittels (23) des Roboter-Anbauteils (20) an dem Gegenkopplungsmittel (24) des Glieds (G1-G7) des Roboters (1) , und der Sensor (29) eingerichtet ist eine Übermittlung der physikalischen Daten aus dem Speicher (25) des Roboter-Anbauteils (20) an eine dem Roboter (1) zugeordnete Steuervorrichtung (2) zuzulassen, wenn ein ordnungsgemäßer Ankopplungszustand des Kopplungsmittels (23) des Roboter-Anbauteils (20) an dem Gegenkopplungsmittel (24) des Glieds (G1-G7) des Roboters (1) von dem Sensor (29) erfasst ist. Roboter-Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerungstechnische Schnittstelle (28) des Roboter-Anbauteils (20) ein in das Kopplungsmittel (23) integrierter elektrischer Verbinder ist, über den in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils (20) an dem Glied (G1-G7) des Roboters (1) die in dem Speicher (25) gespeicherten physikalischen Daten mittels einer über den elektrischen Verbinder geführte elektrische Verbindung an die Steuervorrichtung (2) geleitet werden. Roboter-Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerungstechnische Schnittstelle (28) des Roboter-Anbauteils (20) eine Sendeeinrichtung (30) umfasst, welche Teil einer drahtlosen Verbindung ist, welche die Steuerungskomponente (27) des Roboter-Anbauteils (20) mit der Steuervorrichtung (2) des Roboters (1) verbindet. Roboter-Anbauteil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerungstechnische Schnittstelle (28) des Roboter-Anbauteils (20) eine erste Datenleitung (31.1) umfasst, welche in nicht-sicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist, in einem angekoppelten Zustand des Roboter-Anbauteils (20) an dem Glied (G1-G7) des Roboters (1) , Daten in nicht-sicherer Technik an die Steuervorrichtung (2) zu übertragen, um das Roboter-Anbauteil (20) steuerungstechnisch an der Steuervorrichtung (2) anzumelden und die physikalischen Daten auf die Steuervorrichtung (2) zu übertragen, und die steuerungstechnische Schnittstelle (28) des Roboter- Anbauteils (20) eine zweite Datenleitung (31.2) umfasst, welche in sicherer Technik ausgebildet ist und eingerichtet ist, in einem angekoppelten Zustand des Roboter- Anbauteils (20) an dem Glied (G1-G7) des Roboters (1) , die Steuerungskomponente (27) mit wenigstens einer ihrer jeweiligen Funktionalitäten an die Steuervorrichtung (2) in sicherer Technik anzubinden. Roboter-Anbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Roboter-Anbauteil (20) als ein Handbediengerät, eine Sicherheits- Notschalteinrichtung, ein Sensor und/oder eine Kamera (32) ausgebildet ist. Steuervorrichtung (2) , die ausgebildet und eingerichtet ist zur Ansteuerung von elektrischen Motoren (M1-M6) eines Roboterarms (3) , welche Gelenke (L1-L6) des Roboterarms (3) bewegen, um Glieder (G1-G7) des Roboterarms (3) entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung (2) implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegeneinander zu verstellen, um den Roboterarm (3) in unterschiedliche Posen zu bewegen, aufweisend einen Eingangs- Schnittstelle (33) , an welche eine steuerungstechnische Schnittstelle (28) eines Roboter-Anbauteils (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 angeschlossen ist, derart, dass physikalisch Daten aus dem Daten-Speicher (25) des Roboter-Anbauteils (20) in die Steuervorrichtung (2) übertragen werden können. Roboter, aufweisend einen Roboterarm (3) mit mehreren Gelenken (L1-L6) und mehreren Gliedern (G1-G7) , die durch Bewegen der Gelenke (L1-L6) gegeneinander verstellbar sind, wobei die Gelenke (L1-L6) mittels elektrischer Motoren (M1-M6) des Roboterarms (3) bewegt werden und zwar angesteuert durch eine Steuervorrichtung (2) nach Anspruch 8, wobei wenigstens eines der Glieder (G1-G7) wenigstens ein Gegenkopplungsmittel (24) aufweist, an dem ein Roboter-Anbauteil (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 angekoppelt ist. Verfahren zur Ansteuerung von elektrischen Motoren (Ml- M6) eines Roboterarms (3) , welche Gelenke (L1-L6) des Roboterarms (3) bewegen, um Glieder (G1-G7) des Roboterarms (3) entweder gemäß einem auf der Steuervorrichtung (2) implementierten Roboterprogramm automatisch oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern gegenei- nander zu verstellen, um den Roboterarm (3) in unterschiedliche Posen zu bewegen, aufweisend die Schritte:
- Anbringen eines Roboter-Anbauteils (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 an einem Glied (G1-G7) eines mehrere Glieder (G1-G7) aufweisenden Roboterarms (3) durch formschlüssiges Verbinden des Kopplungsmittels (23) des Roboter-Anbauteils (20) mit einem Gegenkopplungsmittel (24) eines der Glieder (G1-G7) des Roboterarms ( 3 ) ,
- automatisches Übertragen von physikalischen Daten aus einem Daten-Speicher (25) des Roboter-Anbauteils (20) in eine Steuervorrichtung (2) , die ausgebildet und eingerichtet ist zur Ansteuerung eines Roboterarms (3) , an dem das Roboter-Anbauteil (20) angekoppelt ist,
- Ansteuern der elektrischen Motoren (M1-M6) des Roboterarms (3) mittels der Steuervorrichtung (2) automatisch gemäß einem auf der Steuervorrichtung (2) implementierten Roboterprogramm oder in einem Handfahrbetrieb durch manuelles Ansteuern, wobei währende einem angesteuerten Ausführen von Bewegungen des Roboterarms (3) die aus dem Roboter-Anbauteil (20) erhaltenen physikalischen Daten bei der Planung der Bewegungen des Roboterarms (3) mit einbezogen werden.
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