WO2016206779A1 - Control of a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device - Google Patents

Control of a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device Download PDF

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WO2016206779A1
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acceleration
machine
hand
period
acceleration value
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PCT/EP2016/000941
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Gernot Nitz
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Kuka Roboter Gmbh
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    • 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
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50198—Emergency stop

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device, as well as a portable hand-held device, an arrangement and a computer program product for carrying out the method.
  • the emergency stop switch with the operating hand may no longer be or only delayed and / or unsafe.
  • the object of the present invention is to improve the operation of a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device.
  • Claims 8, 15 and 16 provide a hand-held portable device, an assembly with the handset and a machine controllable by the hand-held device
  • a method for controlling a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device comprises the partially or completely automated steps: - Determining an acceleration value, which depends on an acceleration of the handset and / or a time derivative of this acceleration; and
  • Invention is, in particular hardware and / or software technology, set up for carrying out a method described herein and / or has:
  • An arrangement according to one aspect of the present invention comprises a portable hand-held device described herein, the machine controllable by the hand-held device, in particular controlled, in particular a robot, and a means, in particular a device, which can be triggered or commanded by the hand-held device
  • Machine for stopping the machine according to a method described here.
  • the handset and the machine in particular
  • Robot control wired or wireless, signal-connected or
  • the user can advantageously shut down the machine in one embodiment by the handset at will or involuntarily accelerated so that a corresponding acceleration value
  • the machine may in particular be a multi-axis machine, in particular a tool, master or forming or Födermaschine or device.
  • the machine is a robot, especially a multi-axis
  • the acceleration may be an inertial acceleration or an acceleration relative to or relative to a stationary environment of the machine taking into account or, in addition, the gravitational acceleration.
  • a handset that rests relative to a stationary environment of the machine, within the meaning of the present invention as inertial acceleration (only) the acceleration of gravity, a hand-held device which is accelerated relative to the stationary environment of the machine or As an inertial acceleration, this increase or decrease in the relative speed of the handset relative to its surroundings plus the gravitational acceleration.
  • the acceleration is a three-dimensional, in particular Cartesian, acceleration, with three, in particular mutually perpendicular, components parallel to three, in particular hand réelle- or environment-fixed, spatial directions.
  • the acceleration is detected by a triaxial accelerometer of the handset, in another embodiment by three single uniaxial accelerometers.
  • the acceleration is a one- or two-dimensional, in particular Cartesian, acceleration, with one or two, in particular mutually perpendicular, components parallel to one or two, in particular handêt- or environment-fixed, spatial directions, in particular the
  • the acceleration is determined by a uniaxial or biaxial acceleration sensor of the handheld device.
  • an inertial acceleration in the sense of the present invention is understood to mean, in particular, an acceleration, as theoretically or actually detectable by one or more acceleration sensors, in particular detected.
  • the acceleration value depends on the acceleration, in particular one or more of its components, in particular on the acceleration or one or more of its components. He can Specify in particular the amount of the three-dimensional acceleration or be this amount. Likewise, the acceleration value may for example also be the largest amount of the amounts of the three components of the three-dimensional
  • the acceleration value may depend on a, in particular first and / or numerically determined, time derivation of the acceleration, in particular this, in particular absolute or signed, specify or be.
  • the first time derivative of the acceleration is also called a so-called jerk.
  • the stopping of the machine is in one embodiment an emergency stop, in particular a so-called STOP 0, it can in particular a, in particular immediate, closing, one or more, in particular all, brakes of the machine and / or one, in particular immediate, separating, one or more, in particular all, drives of the machine from a power supply. Accordingly, the triggering of a shutdown of the machine triggering an emergency stop function, in particular a safety shutdown, in particular according to the aforementioned DE 10 2006 029 067 A1.
  • the engine is stopped if the acceleration value exceeds an upper limit, in particular for at least a period of time. Accordingly, in one embodiment, the means for initiating a stall of the engine in response to the acceleration value comprises means for initiating a stall of the engine if the acceleration value is an upper one
  • Limit exceeds, in particular for at least one period on.
  • the user can voluntarily by appropriate acceleration of the handset, in particular already by manually increasing its speed, in particular only by hitting an obstacle, especially the own body, the machine or another object, with a corresponding abrupt or shocking Braking the handset, trigger the standstill.
  • involuntarily, especially in unconsciousness, by appropriate acceleration of the handset involuntarily, especially in unconsciousness, by appropriate acceleration of the handset,
  • the standstill be triggered.
  • undesired standstill triggering in particular by a brief, involuntary acceleration of the handheld device, can advantageously be avoided and / or a shock can be detected in a targeted manner for the standstill triggering.
  • the upper limit value and / or the (minimum) period which is also referred to below as the first period without restriction of the generality, are fixed.
  • (Minimum) period can also be specified as zero or can not take into account a (minimum) period or in one embodiment
  • suitable values in particular at the factory, can be provided unchangeably.
  • the upper limit value and / or the first time period may be variably predefinable, in particular variably predetermined, or be, in particular within fixed, in particular factory, predetermined limits. As a result, in one embodiment, they can be advantageously adapted to different operating conditions.
  • the upper limit of acceleration in particular inertial acceleration, which in one embodiment is more than 100 [m / s 2 ], in particular more than 150 [m / s 2 ], in particular more than 190 [m / s 2 ], In particular, it can also be or become larger (specified). In other words, in particular, an upper limit value can be specified or be that of a permissible one
  • a rapid movement of the handset during its normal use does not lead to a (triggering) standstill (s), but only an increase of its speed beyond normal handling, in particular first (abrupt) deceleration by (subsequent ) Attaching the handset to a resistor, which regularly (still) higher (negative) accelerations can be achieved.
  • the upper limit value corresponds to an acceleration which in one embodiment is less than 500 [m / s 2 ], in particular less than 400 [m / s 2 ], in particular less than 300 [m / s 2 ], in particular so for example, the above 200 [m / s 2 ] may be.
  • the above quantitative data only represent advantageous upper limits for such acceleration or upper limit, without this being limited thereto.
  • the upper limit value in one embodiment is chosen so that it is not exceeded during normal handling or movement of the handset, but only at a deliberate increase in its speed, in particular only at a, in particular subsequent and / or shock, deceleration as a result of impact to an obstacle which in particular has at least the mass of the hand-held device and / or whose surface rigidity is at least 50% of the surface rigidity of the hand-held device and / or of a human body.
  • the upper limit of one orientation is the
  • the machine may be stopped if the amount of vertical upward acceleration of the handset exceeds a first upper limit, for example 190 [m / s 2 ], if the amount of vertical downward acceleration of the handset exceeds second upper limit, for example 210 [m / s 2 ], or if the amount of purely horizontal acceleration of the handset exceeds a third upper limit, for example 200 [m / s 2 ].
  • a first upper limit for example 190 [m / s 2 ]
  • second upper limit for example 210 [m / s 2
  • a third upper limit for example 200 [m / s 2 .
  • the first period is at least 0.01 s, in particular at least 0.025 s, and / or at most 0.1 s, in particular at most 0.05 s. In one embodiment, the first period is about 0 s in the context of the technical
  • the machine is stopped in one embodiment, if the acceleration value falls below a lower limit, in particular for at least one period. Accordingly, in one embodiment, the means for triggering a shutdown of the machine in response to the
  • Acceleration value Means for triggering a stoppage of the machine if the acceleration value exceeds a lower limit, in particular for at least one period.
  • a lower limit in particular for at least one period.
  • the lower limit value and / or the (minimum) period which is also referred to below as the second period without restriction of generality, are fixed.
  • suitable values in particular at the factory, can be provided unchangeably.
  • the upper limit value and / or the second time period can be variably predefinable, in particular variably predetermined, in particular within fixed, in particular factory, given limits. As a result, in one embodiment, they can be advantageously adapted to different operating conditions.
  • the lower limit value corresponds to an acceleration, in particular inertial acceleration, which in one embodiment, in particular taking into account or including gravitational acceleration, is at least 0 [m / s 2 ], in particular more than 0.1 [m / s 2 ], in particular more than 0.2 [m / s 2 ], in particular more than 0.5 [m / s 2 ],
  • the lower limit value in one embodiment of an, in particular inertial, acceleration corresponds to less than 6 [m / s 2 ], in particular less than 5 [m / s 2 ], in one embodiment, in particular taking into account or including gravitational acceleration. , in particular less than 4 [m / s 2 ], in particular less than 3 [m / s 2 ].
  • a lower limit value can be specified or be that of a required minimum acceleration (including the
  • the (minimum) period is
  • At least 0.01 s in particular at least 0.05 s, and / or at most 0.5 s, in particular at most 0.2 s.
  • short movements downwards and / or measurement noise do not lead to a (triggering of) a standstill (s), but only one, at least essentially, free fall, in which the acceleration is theoretically 0 g or 0 [m / s 2 ].
  • the machine is shut down in safe technology depending on the acceleration value. Accordingly, in one embodiment, the handset and / or the controller, in particular the means for determining a
  • a means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules.
  • the CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or
  • a storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media.
  • the program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thereby, in particular, control the machine.
  • Fig. 1 an arrangement with a robot and a hand-held device according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 acceleration values of the handset over time
  • FIG. 3 shows a method for controlling the robot by means of the hand-held device according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows an arrangement with a multi-axis industrial robot 1, a
  • Acceleration sensor 11 which is wirelessly connected to the controller 2 for controlling the robot or communicates.
  • the handheld device 10 and the robot controller 2 perform a method explained below, in particular with reference to FIG. 3, for controlling the robot 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the handset has software or program-technical means 12.
  • the means 12 determines from the three-dimensional inertial acceleration a determined by the triaxial acceleration sensor 11 with three components a x , a y , a z parallel to three mutually perpendicular,
  • Acceleration sensor 11 an inertial acceleration a «0.
  • a second step S20 the means 12 compares the acceleration value a with an upper limit value a ⁇ .
  • the upper limit is chosen so that it does not occur in a normal handling of the handset 10, but only at a deliberately excessive increase in its speed or even by an abrupt deceleration by a (subsequent) striking the handset against an object such as the body of the operator, the robot 1 or its controller 2.
  • the means 12 compares the acceleration value a with a lower limit value a 0 in a second step S 40.
  • the lower limit value is selected such that it can be used during normal handling of the handheld device 10 does not occur, but only at a substantially free fall of the handset.
  • step S10 determines an updated one
  • Acceleration value a falls below the acceleration value a lower limit value a 0 (S40: "Y"), initialized, the means 12 ⁇ a time counter in step S50, increments this, in step S60, and checks in step S70 whether the acceleration value a further lower limit value a 0 If this is no longer the case (S70: "N"), the process returns to step S10 and determines an updated one
  • step S80 the means 12 checks in step S80, whether since the first time falling below the lower limit, ie since the initialization of the time counter ⁇ , a fixed or variably predetermined period ⁇ has elapsed. As long as this is not the case (S80: "N"), the process returns to step S60, in which it increments the time counter ⁇ again.
  • the means 12 likewise triggers an emergency stop standstill of the robot 1 via the controller 2 (S30).
  • Fig. 2 is pulled out a course of the acceleration value a over the time t indicated.
  • the acceleration value a fluctuates around the mean 1 g ⁇ 9.81 [m / s 2 ] due to smaller, slower movements of the hand-held device 10 during its normal handling. If the operator wants to trigger the emergency stop, he accelerates the handset accordingly, as indicated in the right part of Fig. 2.
  • the upper limit can be selected so that it already by correspondingly strong manual increase of
  • Speed of the handset is exceeded.
  • he may also be chosen so that he only by a subsequent abrupt or jerky
  • the amount of the jerk ie the first time derivative da / dt, can be used and compared against an upper limit value.
  • the acceleration value may also be compensated for as offset by the gravitational acceleration applied when the hand-held device is at rest, i. at rest
  • the lower limit may generally be defined by a sphere around the inertial acceleration 0 [m / s 2 ] with a radius of at most 5 [m / s 2 ], the upper limit generally by a sphere by a vertical acceleration of 1 g or 9.81 [m / s 2 ] downwards with a radius of at least 150 [m / s 2 ], in particular livelystesn 200 [m / s 2 ], the machine is stopped, provided their acceleration within this sphere about the inertial acceleration 0 [m / s 2 ] or outside this sphere about a vertical

Abstract

The invention relates to a method for controlling a machine, in particular a robot (1), by means of a portable hand-held device (10) comprising the following at least partially automated steps: determining (S10) an acceleration value (a), which depends on an acceleration, in particular a three-dimensional and/or inertial acceleration, of the hand-held device and/or a time derivative of said acceleration; and shutting down (S30) the machine depending (S20, S40, S70) on the acceleration value.

Description

Beschreibung  description
Steuern einer Maschine, insbesondere eines Roboters, mittels eines tragbaren Controlling a machine, in particular a robot, by means of a portable
Handgeräts  handset
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines Roboters, mittels eines tragbaren Handgeräts, sowie ein tragbares Handgerät, eine Anordnung und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method for controlling a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device, as well as a portable hand-held device, an arrangement and a computer program product for carrying out the method.
Aus der DE 10 2006 029 067 A1 ist ein tragbares Handgerät zum Steuern eines Roboters mit einem Notaus-Schalter bekannt, bei dessen Betätigung der Roboter stillgesetzt wird. From DE 10 2006 029 067 A1 a handheld portable device for controlling a robot with an emergency stop switch is known, upon actuation of which the robot is shut down.
Um den Notaus-Schalter zu betätigen, muss dieser zunächst mit einer Bedienhand erreicht werden, was je nach Entfernung der Bedienhand zum Notaus-Schalter und gegebenenfalls anderweitig, etwa durch eine gegriffene Traglast, beanspruchter Bedienhand erschwert sein und/oder wertvolle Reaktionszeit kosten kann. In order to actuate the emergency stop switch, this must first be achieved with an operator's hand, which may be difficult depending on the distance of the operator's hand to the emergency stop switch and possibly otherwise, such as a gripped load, claimed operator's hand and / or cost valuable reaction time.
Gegebenenfalls, beispielsweise bei einer, insbesondere If appropriate, for example in one, in particular
maschinenkollisionsbedingten, Bewusstlosigkeit, Verletzung und/oder Einklemmung, kann der Notaus-Schalter mit der Bedienhand eventuell nicht mehr oder nur verzögert und/oder unsicher betätig werden. Machine collision-related, unconsciousness, injury and / or entrapment, the emergency stop switch with the operating hand may no longer be or only delayed and / or unsafe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb einer Maschine, insbesondere eines Roboters, mittels eines tragbaren Handgeräts zu verbessern. The object of the present invention is to improve the operation of a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 8, 15 und 16 stellen ein tragbares Handgerät, eine Anordnung mit dem Handgerät und einer mittels des Handgeräts steuerbaren Maschine bzw. ein This object is achieved by a method having the features of claim 1. Claims 8, 15 and 16 provide a hand-held portable device, an assembly with the handset and a machine controllable by the hand-held device
Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Computer program product for performing a method described herein under protection. The subclaims relate to advantageous developments.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines Roboters, mittels eines tragbaren Handgeräts, die teilweise oder vollständig automatisierten Schritte: - Ermitteln eines Beschleunigungswertes, der von einer Beschleunigung des Handgeräts und/oder einer Zeitableitung dieser Beschleunigung abhängt; undAccording to one aspect of the present invention, a method for controlling a machine, in particular a robot, by means of a portable hand-held device comprises the partially or completely automated steps: - Determining an acceleration value, which depends on an acceleration of the handset and / or a time derivative of this acceleration; and
- Stillsetzen der Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert. - Shutting down the machine depending on the acceleration value.
Ein tragbares bzw. mobiles Handgerät zum Steuern einer bzw. der Maschine, insbesondere eines bzw. des Roboters, nach einem Aspekt der vorliegenden A portable handset for controlling a machine, particularly a robot, according to one aspect of the present invention
Erfindung ist, insbesondere hard- und/oder softwaretechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:  Invention is, in particular hardware and / or software technology, set up for carrying out a method described herein and / or has:
- Mittel zum Ermitteln eines Beschleunigungswertes, der von einer Beschleunigung des Handgeräts und/oder einer Zeitableitung dieser Beschleunigung abhängt, und - Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem  Means for determining an acceleration value which depends on an acceleration of the hand-held device and / or a time derivative of this acceleration, and means for initiating a shutdown of the machine in dependence on the
Beschleunigungswert.  Acceleration value.
Eine Anordnung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein hier beschriebenes tragbares Handgerät, eine bzw. die mittels des Handgeräts steuerbare, insbesondere gesteuerte, Maschine, insbesondere einen bzw. den Roboter, und ein durch das Handgerät auslös- bzw. kommandierbares Mittel, insbesondere eine An arrangement according to one aspect of the present invention comprises a portable hand-held device described herein, the machine controllable by the hand-held device, in particular controlled, in particular a robot, and a means, in particular a device, which can be triggered or commanded by the hand-held device
Maschinen-, insbesondere Robotersteuerung, zum Stillsetzen der Maschine nach einem hier beschriebenen Verfahren auf. Machine, in particular robot control, for stopping the machine according to a method described here.
In einer Ausführung sind das Handgerät und die Maschinen-, insbesondere In one embodiment, the handset and the machine, in particular
Robotersteuerung, leitungsgebunden oder drahtlos, signalverbunden bzw. Robot control, wired or wireless, signal-connected or
kommunizieren leitungsgebunden oder drahtlos miteinander bzw. sind hierzu eingerichtet. communicate with each other wired or wireless or are set up for this purpose.
Durch das Stillsetzen bzw. Auslösen des Stillsetzens in Abhängigkeit bzw. auf Basis von einem ermittelten Beschleunigungswert, der von einer Beschleunigung des Handgeräts und/oder deren Zeitableitung abhängt, kann der Anwender in einer Ausführung vorteilhaft die Maschine dadurch stillsetzen, dass er das Handgerät willentlich oder unwillentlich derart beschleunigt, dass ein entsprechender By stopping or triggering the shutdown depending on or on the basis of a determined acceleration value, which depends on an acceleration of the handset and / or their time derivative, the user can advantageously shut down the machine in one embodiment by the handset at will or involuntarily accelerated so that a corresponding
Beschleunigungswert ermittelt wird. Acceleration value is determined.
Die Maschine kann insbesondere eine mehrachsige Maschine, insbesondere eine Werkzeug-, Ur- oder Umform- oder Födermaschine bzw. -einrichtung sein. In einer Ausführung ist die Maschine ein Roboter, insbesondere ein mehrachsiger The machine may in particular be a multi-axis machine, in particular a tool, master or forming or Födermaschine or device. In a Execution, the machine is a robot, especially a multi-axis
Industrieroboter. Industrial robots.
Die Beschleunigung kann insbesondere eine inertiale Beschleunigung bzw. eine Beschleunigung relativ zu bzw. gegenüber einer ortsfesten Umgebung der Maschine unter Berücksichtigung bzw. zuzüglich der Erdbeschleunigung sein. Mit anderen Worten weist in einer Ausführung ein Handgerät, welches relativ zu einer ortsfesten Umgebung der Maschine ruht, im Sinne der vorliegenden Erfindung als inertiale Beschleunigung (nur) die Erdbeschleunigung auf, ein Handgerät, welches relativ zu der ortsfesten Umgebung der Maschine beschleunigt ist bzw. wird, als inertiale Beschleunigung diese Erhöhung oder Reduzierung der relativen Geschwindigkeit des Handgeräts gegenüber seiner Umgebung zuzüglich der Erdbeschleunigung. In particular, the acceleration may be an inertial acceleration or an acceleration relative to or relative to a stationary environment of the machine taking into account or, in addition, the gravitational acceleration. In other words, in one embodiment, a handset that rests relative to a stationary environment of the machine, within the meaning of the present invention as inertial acceleration (only) the acceleration of gravity, a hand-held device which is accelerated relative to the stationary environment of the machine or As an inertial acceleration, this increase or decrease in the relative speed of the handset relative to its surroundings plus the gravitational acceleration.
In einer Ausführung ist die Beschleunigung eine dreidimensionale, insbesondere kartesische, Beschleunigung, mit drei, insbesondere zueinander senkrechten, Komponenten parallel zu drei, insbesondere handgerät- oder umgebungsfesten, Raumrichtungen. In einer Ausführung wird die Beschleunigung durch einen triaxialen Beschleunigungssensor des Handgeräts ermittelt, in einer anderen Ausführung durch drei einzelne, uniaxiale Beschleunigungssensoren. In one embodiment, the acceleration is a three-dimensional, in particular Cartesian, acceleration, with three, in particular mutually perpendicular, components parallel to three, in particular handgerät- or environment-fixed, spatial directions. In one embodiment, the acceleration is detected by a triaxial accelerometer of the handset, in another embodiment by three single uniaxial accelerometers.
In einer anderen Ausführung ist die Beschleunigung eine ein- oder zweidimensionale, insbesondere kartesische, Beschleunigung, mit ein bzw. zwei, insbesondere zueinander senkrechten, Komponenten parallel zu einer bzw. zwei, insbesondere handgerät- oder umgebungsfesten, Raumrichtungen, insbesondere der In another embodiment, the acceleration is a one- or two-dimensional, in particular Cartesian, acceleration, with one or two, in particular mutually perpendicular, components parallel to one or two, in particular handgerät- or environment-fixed, spatial directions, in particular the
Gravitationsrichtung. In einer Ausführung wird die Beschleunigung durch einen uni- bzw. biaxialen Beschleunigungssensor des Handgeräts ermittelt. Direction of gravity. In one embodiment, the acceleration is determined by a uniaxial or biaxial acceleration sensor of the handheld device.
Allgemein wird unter einer inertialen Beschleunigung (des Handgeräts) im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Beschleunigung verstanden, wie sie theoretisch oder tatsächlich von einem oder mehreren Beschleunigungssensoren erfassbar ist, insbesondere erfasst wird bzw. würde. Generally, an inertial acceleration (of the hand-held device) in the sense of the present invention is understood to mean, in particular, an acceleration, as theoretically or actually detectable by one or more acceleration sensors, in particular detected.
In einer Ausführung hängt der Beschleunigungswert von der Beschleunigung, insbesondere einer oder mehrerer ihrer Komponenten, insbesondere von dem der Beschleunigung oder einer oder mehrerer ihrer Komponenten ab. Er kann insbesondere den Betrag der dreidimensionalen Beschleunigung angeben bzw. dieser Betrag sein. Gleichermaßen kann der Beschleunigungswert beispielsweise auch der größte Betrag der Beträge der drei Komponenten der dreidimensionalen In one embodiment, the acceleration value depends on the acceleration, in particular one or more of its components, in particular on the acceleration or one or more of its components. He can Specify in particular the amount of the three-dimensional acceleration or be this amount. Likewise, the acceleration value may for example also be the largest amount of the amounts of the three components of the three-dimensional
Beschleunigung, ein Mittelwert der Beträge dieser drei Komponenten oder Acceleration, an average of the amounts of these three components or
dergleichen sein. to be like that.
Zusätzlich oder alternativ kann der Beschleunigungswert von einer, insbesondere ersten und/oder numerisch ermittelten, Zeitableitung der Beschleunigung abhängen, insbesondere diese, insbesondere betragsmäßig oder vorzeichenbehaftet, angeben bzw. sein. Die erste Zeitableitung der Beschleunigung wird auch als sogenannter Ruck bezeichnet. Additionally or alternatively, the acceleration value may depend on a, in particular first and / or numerically determined, time derivation of the acceleration, in particular this, in particular absolute or signed, specify or be. The first time derivative of the acceleration is also called a so-called jerk.
Das Stillsetzen der Maschine ist in einer Ausführung ein Notaus-Stillsetzen, insbesondere ein sogenannter STOP 0, es kann insbesondere ein, insbesondere unverzügliches, Schließen, einer oder mehrerer, insbesondere aller, Bremsen der Maschine und/oder ein, insbesondere unverzügliches, Trennen, einer oder mehrerer, insbesondere aller, Antriebe der Maschine von einer Energieversorgung umfassen. Entsprechend kann das Auslösen eines Stillsetzens der Maschine ein Auslösen einer Notaus-Funktion, insbesondere einer Sicherheits-Abschaltung sein, insbesondere entsprechend der eingangs genannten DE 10 2006 029 067 A1. The stopping of the machine is in one embodiment an emergency stop, in particular a so-called STOP 0, it can in particular a, in particular immediate, closing, one or more, in particular all, brakes of the machine and / or one, in particular immediate, separating, one or more, in particular all, drives of the machine from a power supply. Accordingly, the triggering of a shutdown of the machine triggering an emergency stop function, in particular a safety shutdown, in particular according to the aforementioned DE 10 2006 029 067 A1.
In einer Ausführung wird die Maschine stillgesetzt, falls der Beschleunigungswert einen oberen Grenzwert überschreitet, insbesondere für wenigstens einen Zeitraum. Entsprechend weist in einer Ausführung das Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine, falls der Beschleunigungswert einen oberen In one embodiment, the engine is stopped if the acceleration value exceeds an upper limit, in particular for at least a period of time. Accordingly, in one embodiment, the means for initiating a stall of the engine in response to the acceleration value comprises means for initiating a stall of the engine if the acceleration value is an upper one
Grenzwert überschreitet, insbesondere für wenigstens einen Zeitraum, auf. Hierdurch kann der Anwender in einer Ausführung willentlich durch entsprechende Beschleunigung des Handgeräts, insbesondere bereits durch manuelle Erhöhen von dessen Geschwindigkeit, insbesondere erst durch Aufschlagen auf ein Hindernis, insbesondere den eigenen Körper, die Maschine oder einen anderen Gegenstand, mit einem entsprechend abrupten bzw. stoßhaften Abbremsen des Handgeräts, den Stillstand auslösen. Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung unwillentlich, insbesondere bei Bewusstlosigkeit, durch entsprechende Beschleunigung des Handgeräts, Limit exceeds, in particular for at least one period on. In this way, in one embodiment, the user can voluntarily by appropriate acceleration of the handset, in particular already by manually increasing its speed, in particular only by hitting an obstacle, especially the own body, the machine or another object, with a corresponding abrupt or shocking Braking the handset, trigger the standstill. Additionally or alternatively, in one embodiment, involuntarily, especially in unconsciousness, by appropriate acceleration of the handset,
insbesondere durch die bzw. infolge einer Kollision mit der Maschine, der Stillstand ausgelöst werden. Durch eine Berücksichtigung eines Zeitraums für die Überschreitung des oberen Grenzwerts kann in einer Ausführung vorteilhaft eine ungewollte Stillstandauslösung, insbesondere durch eine kurze, unwillkürliche Beschleunigung des Handgeräts, vermieden und/oder ein Stoß gezielt zur Stillstandauslösung erkannt werden. in particular due to or as a result of a collision with the machine, the standstill be triggered. By taking into account a period for exceeding the upper limit value, in one embodiment, undesired standstill triggering, in particular by a brief, involuntary acceleration of the handheld device, can advantageously be avoided and / or a shock can be detected in a targeted manner for the standstill triggering.
Bevorzugt wird jedoch kein Zeitraum für die Überschreitung des oberen Grenzwertes berücksichtigt, so dass eine Überschreitung der Beschleunigung des Handgerätes sofort zu einer Stillstandauslösung führt. Dadurch kann vorteilhafterweise Preferably, however, no period for exceeding the upper limit value is taken into account, so that exceeding the acceleration of the handset immediately leads to a standstill triggering. This can advantageously
sichergestellt werden, dass ein Sturz des Handgerätes beispielsweise aufgrund der Bewusstlosigkeit des Benutzers zu einem sofortigen Stillstand der Maschine führt und somit das Risiko einer weiteren Verletzung des Benutzers durch die Maschine minimiert wird. to ensure that a fall of the handset, for example, due to the loss of consciousness of the user to an immediate standstill of the machine leads and thus the risk of further injury to the user is minimized by the machine.
In einer Ausführung sind der obere Grenzwert und/oder der (Mindest)Zeitraum, der nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als erster Zeitraum bezeichnet wird, fest vorgegeben. Wie vorstehend beschrieben kann der In one embodiment, the upper limit value and / or the (minimum) period, which is also referred to below as the first period without restriction of the generality, are fixed. As described above, the
(Mindest)Zeitraum auch als Null vorgegeben sein bzw. kann eine Berücksichtigung eines (Mindest)Zeitraums nicht erfolgen bzw. in einer Ausführungsform (Minimum) period can also be specified as zero or can not take into account a (minimum) period or in one embodiment
ausgeschlossen sein. Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere werkseitig, geeignete Werte unveränderbar vorgesehen werden. Gleichermaßen können der obere Grenzwert und/oder der erste Zeitraum variabel vorgebbar, insbesondere variabel vorgegeben, sein bzw. werden, insbesondere innerhalb fest, insbesondere werkseitig, vorgegebener Grenzen. Hierdurch können sie in einer Ausführung vorteilhaft an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden. be excluded. As a result, in one embodiment, suitable values, in particular at the factory, can be provided unchangeably. Likewise, the upper limit value and / or the first time period may be variably predefinable, in particular variably predetermined, or be, in particular within fixed, in particular factory, predetermined limits. As a result, in one embodiment, they can be advantageously adapted to different operating conditions.
In einer Ausführung entspricht der obere Grenzwert einer, insbesondere inertialen, Beschleunigung, die in einer Ausführungmehr als 100 [m/s2], insbesondere mehr als 150 [m/s2], insbesondere mehr als 190 [m/s2] beträgt, insbesondere also auch noch größer (vorgegeben) sein bzw. werden kann. Mit anderen Worten kann insbesondere ein oberer Grenzwert vorgegeben werden bzw. sein, der einer zulässigen In one embodiment, the upper limit of acceleration, in particular inertial acceleration, which in one embodiment is more than 100 [m / s 2 ], in particular more than 150 [m / s 2 ], in particular more than 190 [m / s 2 ], In particular, it can also be or become larger (specified). In other words, in particular, an upper limit value can be specified or be that of a permissible one
Maximalbeschleunigung ohne Stillsetzen der Maschine von beispielsweise 200 [m/s2] (und damit (auch) von mehr als 190 [m/s2]) entspricht, so dass die vorstehenden quantitativen Angaben nur vorteilhafte Untergrenzen für eine solche Beschleunigung bzw. die Vorgabe des oberen Grenzwertes darstellen, ohne diese(n) hierauf zu beschränken. Hierdurch führt in einer Ausführung eine rasche Bewegung des Handgeräts während seines normalen Gebrauchs wunschgemäß noch nicht zu einem (Auslösen eines) Stillstand(s), sondern erst eine über eine normale Handhabung hinausgehende Erhöhung seiner Geschwindigkeit, insbesondere erst ein (abruptes) Abbremsen durch (anschließendes) Anschlagen des Handgeräts an einen Widerstand, bei dem regelmäßig (noch) höhere (negative) Beschleunigungen erzielt werden können. Maximum acceleration without stopping the machine, for example 200 [m / s 2 ] (and thus (even) of more than 190 [m / s 2 ]), so that the above quantitative information is only advantageous lower limits for such an acceleration or the specification of the upper limit, without limiting this (n) thereon. As a result, in one embodiment, a rapid movement of the handset during its normal use, as desired, does not lead to a (triggering) standstill (s), but only an increase of its speed beyond normal handling, in particular first (abrupt) deceleration by (subsequent ) Attaching the handset to a resistor, which regularly (still) higher (negative) accelerations can be achieved.
Zusätzlich oder alternativ entspricht der obere Grenzwert in einer Ausführung einer Beschleunigung, die in einer Ausführungweniger ais 500 [m/s2], insbesondere weniger als 400 [m/s2], insbesondere weniger als 300 [m/s2] beträgt, insbesondere also beispielsweise die oben genannten 200 [m/s2] betragen kann. Die vorstehenden quantitativen Angaben stellen wiederum nur vorteilhafte Obergrenzen für eine solche Beschleunigung bzw. den oberen Grenzwert dar, ohne dass diese(r) hierauf beschränkt wäre. Additionally or alternatively, in one embodiment, the upper limit value corresponds to an acceleration which in one embodiment is less than 500 [m / s 2 ], in particular less than 400 [m / s 2 ], in particular less than 300 [m / s 2 ], in particular so for example, the above 200 [m / s 2 ] may be. Again, the above quantitative data only represent advantageous upper limits for such acceleration or upper limit, without this being limited thereto.
Hierdurch kann in einer Ausführung vorteilhaft ein entsprechend sensibles As a result, in one embodiment advantageously a correspondingly sensitive
Ansprechen realisiert, insbesondere ein Stillstand bereits durch eine über eine im normalen Gebrauch auftretende Erhöhung der Geschwindigkeit des Handgeräts ausgelöst werden. Realized response, in particular a standstill already triggered by a occurring in normal use increasing the speed of the handset.
Allgemein ist der obere Grenzwert in einer Ausführung so gewählt, dass er bei normaler Handhabung bzw. Bewegung des Handgeräts nicht überschritten wird, sondern erst bei einer bewussten Erhöhung seiner Geschwindigkeit, insbesondere erst bei einem, insbesondere anschließenden und/oder stoßhaften, Abbremsen infolge eines Auftreffens auf ein Hindernis, das insbesondere wenigstens die Masse des Handgeräts aufweist und/oder dessen Oberflächensteifigkeit wenigstens 50% der Oberflächensteifigkeit des Handgeräts und/oder eines menschlichen Körpers beträgt. In general, the upper limit value in one embodiment is chosen so that it is not exceeded during normal handling or movement of the handset, but only at a deliberate increase in its speed, in particular only at a, in particular subsequent and / or shock, deceleration as a result of impact to an obstacle which in particular has at least the mass of the hand-held device and / or whose surface rigidity is at least 50% of the surface rigidity of the hand-held device and / or of a human body.
In einer Ausführung ist der obere Grenzwert von einer Orientierung der In one embodiment, the upper limit of one orientation is the
Beschleunigung relativ zur Richtung der Erdbeschleunigung bzw. Vertikalen abhängig. So kann insbesondere in einer Ausführung die Maschine stillgesetzt werden, falls der Betrag einer vertikal nach oben gerichteten Beschleunigung des Handgeräts einen ersten oberen Grenzwert, beispielsweise 190 [m/s2], überschreitet, falls der Betrag einer vertikal nach unten gerichteten Beschleunigung des Handgeräts einen zweiten oberen Grenzwert, beispielsweise 210 [m/s2], überschreitet, oder falls der Betrag einer rein horizontalen Beschleunigung des Handgeräts einen dritten oberen Grenzwert, beispielsweise 200 [m/s2], überschreitet. Acceleration relative to the direction of gravity acceleration or vertical depending. Thus, particularly in one embodiment, the machine may be stopped if the amount of vertical upward acceleration of the handset exceeds a first upper limit, for example 190 [m / s 2 ], if the amount of vertical downward acceleration of the handset exceeds second upper limit, for example 210 [m / s 2 ], or if the amount of purely horizontal acceleration of the handset exceeds a third upper limit, for example 200 [m / s 2 ].
In einer Ausführung beträgt der erste Zeitraum wenigstens 0,01 s, insbesondere wenigstens 0,025 s, und/oder höchstens 0,1 s, insbesondere höchstens 0,05 s. In einer Ausführung beträgt der erste Zeitraum etwa 0 s im Rahmen des technischIn one embodiment, the first period is at least 0.01 s, in particular at least 0.025 s, and / or at most 0.1 s, in particular at most 0.05 s. In one embodiment, the first period is about 0 s in the context of the technical
Möglichen, insbesondere erfolgt keine explizite Verzögerung bzw. keine Überwachung des ersten Zeitraums. Possible, in particular, there is no explicit delay or monitoring of the first period.
Zusätzlich oder alternativ wird die Maschine in einer Ausführung stillgesetzt, falls der Beschleunigungswert einen unteren Grenzwert unterschreitet, insbesondere für wenigstens einen Zeitraum. Entsprechend weist in einer Ausführung das Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem Additionally or alternatively, the machine is stopped in one embodiment, if the acceleration value falls below a lower limit, in particular for at least one period. Accordingly, in one embodiment, the means for triggering a shutdown of the machine in response to the
Beschleunigungswert Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine, falls der Beschleunigungswert einen unteren Grenzwert überschreitet, insbesondere für wenigstens einen Zeitraum, auf. Hierdurch kann der Anwender in einer Ausführung willentlich oder unwillentlich, insbesondere bei Bewusstlosigkeit, durch Fallenlassen des Handgeräts den Stillstand auslösen. Durch eine Berücksichtigung eines Mindestzeitraums für die Überschreitung des unteren Grenzwerts kann in einer Ausführung vorteilhaft eine ungewollte Acceleration value Means for triggering a stoppage of the machine if the acceleration value exceeds a lower limit, in particular for at least one period. As a result, in one embodiment, the user intentionally or unwillingly, especially in unconsciousness, cause the standstill by dropping the handset. By taking into account a minimum period for exceeding the lower limit, in one embodiment, an undesired one may be advantageous
Stillstandauslösung, insbesondere durch eine kurze, unwillkürliche Beschleunigung des Handgeräts vertikal nach unten, vermieden werden. Standstill trip, in particular by a brief, involuntary acceleration of the handset vertically downwards to be avoided.
In einer Ausführung sind der untere Grenzwert und/oder der (Mindest)Zeitraum, der nachfolgend ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch als zweiter Zeitraum bezeichnet wird, fest vorgegeben. Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft, insbesondere werkseitig, geeignete Werte unveränderbar vorgesehen werden. In one embodiment, the lower limit value and / or the (minimum) period, which is also referred to below as the second period without restriction of generality, are fixed. As a result, in one embodiment, suitable values, in particular at the factory, can be provided unchangeably.
Gleichermaßen können der obere Grenzwert und/oder der zweite Zeitraum variabel vorgebbar, insbesondere variabel vorgegeben, sein bzw. werden, insbesondere innerhalb fest, insbesondere werkseitig, vorgegebener Grenzen. Hierdurch können sie in einer Ausführung vorteilhaft an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden. Likewise, the upper limit value and / or the second time period can be variably predefinable, in particular variably predetermined, in particular within fixed, in particular factory, given limits. As a result, in one embodiment, they can be advantageously adapted to different operating conditions.
In einer Ausführung entspricht der untere Grenzwert einer, insbesondere inertialen, Beschleunigung, die in einer Ausführung, insbesondere unter Berücksichtigung bzw. einschließlich der Erdbeschleunigung, wenigstens 0 [m/s2], insbesondere mehr als 0,1 [m/s2], insbesondere mehr als 0,2 [m/s2], insbesondere mehr als 0,5 [m/s2], In one embodiment, the lower limit value corresponds to an acceleration, in particular inertial acceleration, which in one embodiment, in particular taking into account or including gravitational acceleration, is at least 0 [m / s 2 ], in particular more than 0.1 [m / s 2 ], in particular more than 0.2 [m / s 2 ], in particular more than 0.5 [m / s 2 ],
insbesondere mehr als 1 ,0 [m/s2] beträgt. Zusätzlich oder alternativ entspricht der untere Grenzwert in einer Ausführung einer, insbesondere inertialen, Beschleunigung, die in einer Ausführung, insbesondere unter Berücksichtigung bzw. einschließlich der Erdbeschleunigung, weniger als6 [m/s2], insbesondere weniger als 5 [m/s2], insbesondere weniger als 4 [m/s2] , insbesondere weniger als 3 [m/s2] beträgt. Mit anderen Worten kann insbesondere ein unterer Grenzwert vorgegeben werden bzw. sein, der einer erforderlichen Minimalbeschleunigung (einschließlich der in particular more than 1, 0 [m / s 2 ]. Additionally or alternatively, the lower limit value in one embodiment of an, in particular inertial, acceleration corresponds to less than 6 [m / s 2 ], in particular less than 5 [m / s 2 ], in one embodiment, in particular taking into account or including gravitational acceleration. , in particular less than 4 [m / s 2 ], in particular less than 3 [m / s 2 ]. In other words, in particular, a lower limit value can be specified or be that of a required minimum acceleration (including the
Erdbeschleunigung) ohne Stillsetzen der Maschine von beispielsweise 7 [m/s2] und somit deutlich weniger als der Erdbeschleunigung entspricht. Die vorstehenden quantitativen Angaben stellen wiederum nur vorteilhafte Ober- bzw. Untergrenzen für eine solche Beschleunigung bzw. den unteren Grenzwert dar, ohne dass diese(r) hierauf beschränkt wäre. In einer Ausführung beträgt der (Mindest)Zeitraum Acceleration due to gravity) without stopping the machine, for example, 7 [m / s 2 ] and thus significantly less than the gravitational acceleration corresponds. Again, the above quantitative data only represent advantageous upper or lower limits for such an acceleration or the lower limit, without this being limited thereto. In one embodiment, the (minimum) period is
wenigstens 0,01 s, insbesondere wenigstens 0,05 s, und/oder höchstens 0,5 s, insbesondere höchstens 0,2 s. at least 0.01 s, in particular at least 0.05 s, and / or at most 0.5 s, in particular at most 0.2 s.
Hierdurch führen in einer Ausführung kurze Bewegungen nach unten und/oder Messrauschen wunschgemäß noch nicht zu einem (Auslösen eines) Stillstand(s), sondern erst ein, wenigstens im Wesentlichen, freier Fall, bei dem die Beschleunigung theoretisch 0 g bzw. 0 [m/s2] beträgt. As a result, in one embodiment short movements downwards and / or measurement noise do not lead to a (triggering of) a standstill (s), but only one, at least essentially, free fall, in which the acceleration is theoretically 0 g or 0 [m / s 2 ].
In einer Ausführung wird die Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert in sicherer Technik stillgesetzt. Entsprechend ist in einer Ausführung das Handgerät und/oder die Steuerung, insbesondere das Mittel zum Ermitteln eines In one embodiment, the machine is shut down in safe technology depending on the acceleration value. Accordingly, in one embodiment, the handset and / or the controller, in particular the means for determining a
Beschleunigungswertes, das Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens und/oder das Mittel zum Stillsetzen der Maschine in sicherer Technik, insbesondere redundant, insbesondere diversitär, ausgebildet. Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Acceleration value, the means for triggering a shutdown and / or the means for stopping the machine in safe technology, in particular redundant, in particular diversified trained. A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or
Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere die Maschine steuern kann. Output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thereby, in particular, control the machine.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert,: Further advantages and features emerge from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partially schematized ,:
Fig. 1 : eine Anordnung mit einem Roboter und einem Handgerät nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; Fig. 1: an arrangement with a robot and a hand-held device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2: Beschleunigungswerte des Handgeräts über der Zeit; und Fig. 2: acceleration values of the handset over time; and
Fig. 3: ein Verfahren zum Steuern des Roboters mittels des Handgeräts nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. 3 shows a method for controlling the robot by means of the hand-held device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einem mehrachsigen Industrieroboter 1 , einer Fig. 1 shows an arrangement with a multi-axis industrial robot 1, a
Robotersteuerung 2 und einem tragbaren Handgerät 10 mit einem triaxialen Robot controller 2 and a portable handset 10 with a triaxial
Beschleunigungssensor 11 , der mit der Steuerung 2 zur Steuerung des Roboters drahtlos signalverbunden ist bzw. kommuniziert. Das Handgerät 10 bzw. die Robotersteuerung 2 führen ein nachfolgend insbesondere mit Bezug auf Fig. 3 erläutertes Verfahren zum Steuern des Roboters 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung aus. Das Handgerät weist hierzu software- bzw. programmtechnisch eingerichtete Mittel 12 auf. In einem Schritt S10 ermittelt das Mittel 12 aus der durch den triaxialen Beschleunigungssensor 11 ermittelten dreidimensionalen inertialen Beschleunigung a mit drei Komponenten ax, ay, az parallel zu drei zueinander senkrechten, Acceleration sensor 11 which is wirelessly connected to the controller 2 for controlling the robot or communicates. The handheld device 10 and the robot controller 2 perform a method explained below, in particular with reference to FIG. 3, for controlling the robot 1 according to an embodiment of the present invention. For this purpose, the handset has software or program-technical means 12. In a step S10, the means 12 determines from the three-dimensional inertial acceleration a determined by the triaxial acceleration sensor 11 with three components a x , a y , a z parallel to three mutually perpendicular,
handgerätfesten Raumrichtungen x, y, z einen Beschleunigungswert a = hand-fixed spatial directions x, y, z an acceleration value a =
[(ax)2+(ay)2(az)2] /2. D.h., bei ortsfestem Handgerät ermittelt der [(a x ) 2 + (a y ) 2 (a z ) 2 ] / 2 . That is, when stationary handheld determines the
Beschleunigungssensor 11 eine inertiale Beschleunigung a « 0. Acceleration sensor 11 an inertial acceleration a «0.
In einem zweiten Schritt S20 vergleicht das Mittel 12 den Beschleunigungswert a mit einem oberen Grenzwert a< . Wie in Fig. 2 angedeutet, ist der obere Grenzwert derart gewählt, dass er bei einer normalen Handhabung des Handgeräts 10 nicht auftritt, sondern erst bei einer bewusst übermäßigen Erhöhung seiner Geschwindigkeit oder sogar erst durch ein abruptes Abremsen durch ein (anschließendes) Anschlagen des Handgeräts gegen einen Gegenstand wie beispielsweise den Körper des Bedieners, den Roboter 1 oder seiner Steuerung 2. In a second step S20, the means 12 compares the acceleration value a with an upper limit value a <. As indicated in Fig. 2, the upper limit is chosen so that it does not occur in a normal handling of the handset 10, but only at a deliberately excessive increase in its speed or even by an abrupt deceleration by a (subsequent) striking the handset against an object such as the body of the operator, the robot 1 or its controller 2.
Überschreitet der Beschleunigungswert a den oberen Grenzwert a^ (S20:„Y"), löst das Mittel 12 über die Steuerung 2 einen Nothalt-Stillstand bzw. eine If the acceleration value a exceeds the upper limit value a 1 (S20: "Y"), the means 12 releases an emergency stop standstill via the controller 2
Sicherheitsabschaltung des Roboters 1 aus (S30). Safety shutdown of the robot 1 off (S30).
Andernfalls (S20:„N") vergleicht das Mittel 12 in einem zweiten Schritt S40 den Beschleunigungswert a mit einem unteren Grenzwert a0. Wie in Fig. 2 angedeutet, ist der untere Grenzwert derart gewählt, dass er bei einer normalen Handhabung des Handgeräts 10 nicht auftritt, sondern erst bei einem im Wesentlichen freien Fall des Handgeräts. Otherwise (S20: "N"), the means 12 compares the acceleration value a with a lower limit value a 0 in a second step S 40. As indicated in Fig. 2, the lower limit value is selected such that it can be used during normal handling of the handheld device 10 does not occur, but only at a substantially free fall of the handset.
Unterschreitet der Beschleunigungswert a den unteren Grenzwert a0 nicht (S40:„N"), kehrt das Verfahren zu Schritt S10 zurück und ermittelt einen aktualisierten If the acceleration value a does not fall below the lower limit value a 0 (S40: "N"), the process returns to step S10 and determines an updated one
Beschleunigungswert a. Unterschreitet der Beschleunigungswert a hingegen den unteren Grenzwert a0 (S40: „Y"), initialisiert das Mittel 12 in Schritt S50 einen Zeitzähler τ, inkrementiert diesen in Schritt S60 und prüft in Schritt S70, ob der Beschleunigungswert a weiterhin den unteren Grenzwert a0 unterschreitet. Ist dies nicht mehr der Fall (S70:„N"), kehrt das Verfahren zu Schritt S10 zurück und ermittelt einen aktualisierten Acceleration value a. On the other hand falls below the acceleration value a lower limit value a 0 (S40: "Y"), initialized, the means 12 τ a time counter in step S50, increments this, in step S60, and checks in step S70 whether the acceleration value a further lower limit value a 0 If this is no longer the case (S70: "N"), the process returns to step S10 and determines an updated one
Beschleunigungswert a. Andernfalls prüft das Mittel 12 in Schritt S80, ob seit dem erstmaligen Unterschreiten des unteren Grenzwertes, d.h. seit der Initialisierung des Zeitzählers τ, ein fest oder variabel vorgegebener Zeitraum Δ verstrichen ist. Solange dies nicht der Fall ist (S80: „N"), kehrt das Verfahren zu Schritt S60 zurück, in dem es den Zeitzähler τ erneut inkrementiert. Acceleration value a. Otherwise, the means 12 checks in step S80, whether since the first time falling below the lower limit, ie since the initialization of the time counter τ, a fixed or variably predetermined period Δ has elapsed. As long as this is not the case (S80: "N"), the process returns to step S60, in which it increments the time counter τ again.
Unterschreitet hingegen der Beschleunigungswert a den unteren Grenzwert a0 wenigstens für den Zeitraum Δ (S80:„Y"), so löst das Mittel 12 über die Steuerung 2 ebenfalls einen Nothalt-Stillstand des Roboters 1 aus (S30). If the acceleration value a falls below the lower limit value a 0 at least for the time period Δ (S80: "Y"), the means 12 likewise triggers an emergency stop standstill of the robot 1 via the controller 2 (S30).
In Fig. 2 ist ausgezogen ein Verlauf des Beschleunigungswertes a über der Zeit t angedeutet. In einem linken Bereich der Fig. 2 schwankt der Beschleunigungswert a infolge kleinerer, langsamerer Bewegungen des Handgeräts 10 während seiner normalen Handhabung um den Mittelwert 1 g « 9,81 [m/s2]. Will der Bediener den Nothalt-Stillstand auslösen, beschleunigt er das Handgerät entsprechend, wie im rechten Bereich der Fig. 2 angedeutet. Dabei kann der obere Grenzwert so gewählt sein, dass er bereits durch entsprechend starke manuelle Erhöhung der In Fig. 2 is pulled out a course of the acceleration value a over the time t indicated. In a left-hand area of FIG. 2, the acceleration value a fluctuates around the mean 1 g << 9.81 [m / s 2 ] due to smaller, slower movements of the hand-held device 10 during its normal handling. If the operator wants to trigger the emergency stop, he accelerates the handset accordingly, as indicated in the right part of Fig. 2. In this case, the upper limit can be selected so that it already by correspondingly strong manual increase of
Geschwindigkeit des Handgeräts überschritten wird. Gleichermaßen kann er auch so gewählt sein, dass er erst durch ein anschließendes abruptes bzw. stoßhaftes  Speed of the handset is exceeded. Similarly, he may also be chosen so that he only by a subsequent abrupt or jerky
Abbremsen infolge eines Anschlagens des Handgeräts 10 an den Körper des Braking due to a striking of the handset 10 to the body of the
Bedieners oder einen Gegenstand wie insbesondere den Roboter 1 überschritten wird. Gestrichelt ist in Fig. 2 auch der Fall angedeutet, dass der Bediener das Handgerät 10 willentlich oder unwillentlich, insbesondere infolge einer Bewusstlosigkeit, fallenlässt. Im freien Fall geht die vom Beschleunigungssensor 1 1 gemessene Beschleunigung a bis auf Messträgheiten und -rauschen, Luftwiderstände und dergleichen, auf etwa 0 zurück. Dabei sei nochmals darauf hingewiesen, dass insbesondere die Darstellung der Fig. 2 nur schematisch ist und insbesondere der obere und/oder untere Grenzwert im Operator or an object such as in particular the robot 1 is exceeded. Dashed lines in Fig. 2, the case indicated that the operator, the handset 10 willingly or unwillingly, in particular as a result of loss of consciousness, drops. In free fall, the acceleration a measured by the acceleration sensor 1 1 goes back to measuring inertias and noise, air resistance and the like, to about 0. It should again be noted that in particular the illustration of FIG. 2 is only schematically and in particular the upper and / or lower limit in
Verhältnis zu den Schwankungen der Beschleunigung im normalen Betrieb verzerrt dargestellt sein können. Relative to the variations in acceleration in normal operation may be distorted.
Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. So kann insbesondere zusätzlich oder alternativ zu der Beschleunigung a bzw. ihrem Betrag auch der Betrag des Rucks, d.h. der ersten Zeitableitung da/dt, verwendet und gegen einen oberen Grenzwert verglichen werden. Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible. Thus, in particular in addition or as an alternative to the acceleration a or its amount, the amount of the jerk, ie the first time derivative da / dt, can be used and compared against an upper limit value.
Der Beschleunigungswert kann insbesondere auch um die Erdbeschleunigung, die bei ruhendem Handgerät anliegt, als Offset kompensiert sein, d.h. bei ruhendem In particular, the acceleration value may also be compensated for as offset by the gravitational acceleration applied when the hand-held device is at rest, i. at rest
Handgerät (theoretisch) 0 betragen. Lässt der Bediener das Handgerät fallen, so dass der Beschleunigungssensor im im Wesentlichen freien Fall eine inertiale  Handset (theoretical) 0. If the operator drops the handset so that the accelerator sensor becomes inertially in a substantially free fall
Beschleunigung von etwa 0 [m/s2] ermittelt, betrüge dieser kompensierte Acceleration of about 0 [m / s 2 ] determined, this compensated
Beschleunigungswert somit entsprechend etwa 9,81 [m/s2], würde jedoch im Sinne der vorliegenden Erfindung gleichwohl einen unteren Grenzwert unterschreiten, der einer inertialen Beschleunigung von weniger als 3 [m/s2] entspricht. Mit anderen Worten kann der untere Grenzwert in einer Ausführung allgemein durch eine Kugel um die inertiale Beschleunigung 0 [m/s2] mit einem Radius von höchstens 5 [m/s2] definiert sein bzw. werden, der obere Grenzwert allgemein durch eine Kugel um eine vertikale Beschleunigung von 1 g bzw. 9,81 [m/s2] nach unten mit einem Radius von wenigstens 150 [m/s2], insbesondere wenigstesn 200 [m/s2], wobei die Maschine stillgesetzt wird, sofern ihre Beschleunigung innerhalb dieser Kugel um die inertiale Beschleunigung 0 [m/s2] oder außerhalb dieser Kugel um eine vertikale Acceleration value thus corresponding to about 9.81 [m / s 2 ], but would nevertheless fall below a lower limit within the meaning of the present invention, which corresponds to an inertial acceleration of less than 3 [m / s 2 ]. In other words, in one embodiment, the lower limit may generally be defined by a sphere around the inertial acceleration 0 [m / s 2 ] with a radius of at most 5 [m / s 2 ], the upper limit generally by a sphere by a vertical acceleration of 1 g or 9.81 [m / s 2 ] downwards with a radius of at least 150 [m / s 2 ], in particular wenigstesn 200 [m / s 2 ], the machine is stopped, provided their acceleration within this sphere about the inertial acceleration 0 [m / s 2 ] or outside this sphere about a vertical
Beschleunigung von 1 g bzw. 9,81 [m/s2] liegt. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Acceleration of 1 g or 9.81 [m / s 2 ]. It should also be noted that it is the exemplary
Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die The explanations are merely examples of the scope of protection
Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Applications and the structure should in no way limit. Rather, the expert is by the preceding description a guide for the
Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Implementation of at least one exemplary embodiment given, wherein various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, can be made without departing from the scope, as it is apparent from the claims and these equivalent
Merkmalskombinationen ergibt. Bezugszeichenliste Feature combinations results. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Roboter 1 robot
2 Steuerung  2 control
10 Handgerät 10 handset
11 Beschleunigungssensor  11 acceleration sensor
12 Mittel  12 means
a Beschleunigungswert a acceleration value
3θ/1 unterer/oberer Grenzwert  3θ / 1 lower / upper limit
t Zeit t time
Δ Zeitraum  Δ period
τ Zeitzähler τ time counter

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines Roboters (1 ), mittels eines tragbaren Handgeräts (10), mit den wenigstens teilweise automatisierten Schritten: 1. A method for controlling a machine, in particular a robot (1), by means of a portable handheld device (10), with the at least partially automated steps:
Ermitteln (S10) eines Beschleunigungswertes (a), der von einer, insbesondere dreidimensionalen und/oder intertialen, Beschleunigung des Handgeräts und/oder einer Zeitableitung dieser Beschleunigung abhängt; und  Determining (S10) an acceleration value (a) which depends on an acceleration, in particular three-dimensional and / or intertial, of the handheld device and / or a time derivative of this acceleration; and
Stillsetzen (S30) der Maschine in Abhängigkeit (S20, S40, S70) von dem  Shutting down (S30) the machine in dependence (S20, S40, S70) of the
Beschleunigungswert.  Acceleration value.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine 2. The method according to claim 1, characterized in that the machine
stillgesetzt wird, falls der Beschleunigungswert einen, insbesondere fest  is stopped, if the acceleration value one, in particular fixed
vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, oberen Grenzwert (ai) überschreitet, insbesondere für wenigstens einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, Zeitraum.  predetermined or variably predefinable, upper limit value (ai) exceeds, in particular for at least one, in particular fixed predetermined or variably predetermined, period.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Grenzwert einer Beschleunigung entspricht, die mehr als 100 [m/s2] und/oder weniger als 500 [m/s2] beträgt, und/oder der Zeitraum wenigstens 0,01 [s] und/oder höchstens 0,1 [s] beträgt. 3. The method according to claim 2, characterized in that the upper limit value corresponds to an acceleration which is more than 100 [m / s 2 ] and / or less than 500 [m / s 2 ], and / or the period at least 0, 01 [s] and / or at most 0.1 [s].
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine stillgesetzt wird, falls der Beschleunigungswert einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, unteren Grenzwert (a0) unterschreitet, insbesondere für wenigstens einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, Zeitraum (Δ). 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the machine is stopped, if the acceleration value falls below a, in particular fixed or variably predetermined, lower limit (a 0 ), in particular for at least one, in particular fixed predetermined or variable predetermined, Period (Δ).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert einer Beschleunigung entspricht, die wenigstens 0 [m/s2] und/oder weniger als 65. The method according to claim 4, characterized in that the lower limit value corresponds to an acceleration which is at least 0 [m / s 2 ] and / or less than 6
[m/s2] beträgt, und/oder der Zeitraum wenigstens 0,01 [s] und/oder höchstens 0,5 [s] beträgt. [m / s 2 ], and / or the period is at least 0.01 [s] and / or at most 0.5 [s].
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert in sicherer Technik stillgesetzt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the machine is shut down in dependence on the acceleration value in safe technology.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungswert mittels eines, insbesondere triaxialen, 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the acceleration value by means of a, in particular triaxial,
Beschleunigungssensors (1 1) des Handgeräts ermittelt wird.  Acceleration sensor (1 1) of the handset is determined.
8. Tragbares Handgerät (10) zum Steuern einer Maschine, insbesondere eines 8. Portable handheld device (10) for controlling a machine, in particular a
Roboters (1 ), das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der  Robot (1) used to carry out a method according to any one of
vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist:  preceding claims and / or has:
Mittel (1 1 , 12) zum Ermitteln eines Beschleunigungswertes (a), der von einer, insbesondere dreidimensionalen und/oder intertialen, Beschleunigung des Handgeräts und/oder einer Zeitableitung dieser Beschleunigung abhängt; und Mittel (12) zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert.  Means (1 1, 12) for determining an acceleration value (a) which depends on an acceleration, in particular three-dimensional and / or intertial, of the hand-held device and / or a time derivative of this acceleration; and means (12) for initiating a shutdown of the machine in response to the acceleration value.
9. Handgerät (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem 9. handset (10) according to claim 8, characterized in that the means for triggering a shutdown of the machine in response to the
Beschleunigungswert aufweist: Mittel (12) zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine, falls der Beschleunigungswert einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, oberen Grenzwert (a^ überschreitet, insbesondere für wenigstens einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, Zeitraum.  Acceleration value comprises means (12) for triggering a shutdown of the machine, if the acceleration value exceeds a, in particular fixed predetermined or variably predeterminable, upper limit (a ^, in particular for at least one, in particular fixed predetermined or variably predetermined, period.
10. Handgerät (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der obere 10. Hand device (10) according to claim 9, characterized in that the upper
Grenzwert einer Beschleunigung entspricht, die mehr als 100 [m/s2] und/oder weniger als 500 [m/s2] beträgt, und/oder der Zeitraum wenigstens 0,01 [s] und/oder höchstens 0,1 [s] beträgt. Limit value corresponds to an acceleration which is more than 100 [m / s 2 ] and / or less than 500 [m / s 2 ], and / or the period at least 0.01 [s] and / or at most 0.1 [s ] is.
1 1 . Handgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 1 1. Hand-held device (10) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass das Mittel zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine in Abhängigkeit von dem Beschleunigungswert aufweist: Mittel (12) zum Auslösen eines Stillsetzens der Maschine, falls der Beschleunigungswert einen,  characterized in that the means for triggering a shutdown of the machine in dependence on the acceleration value comprises: means (12) for triggering a shutdown of the engine, if the acceleration value is one,
insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, unteren Grenzwert (a0) unterschreitet, insbesondere für wenigstens einen, insbesondere fest vorgegebenen oder variabel vorgebbaren, Zeitraum (Δ). in particular fixed predetermined or variably predefinable, lower limit (a 0 ) falls below, in particular for at least one, in particular fixed predetermined or variable predefinable, period (Δ).
12. Handgerät (10) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der untere Grenzwert einer Beschleunigung entspricht, die wenigstens 0 [m/s2] und/oder weniger als 6 [m/s2] beträgt, und/oder der Zeitraum wenigstens 0,01 [s] und/oder höchstens 0,5 [s] beträgt. 12. handset (10) according to claim 1 1, characterized in that the lower limit corresponds to an acceleration which is at least 0 [m / s 2 ] and / or less than 6 [m / s 2 ], and / or the period at least 0.01 [s] and / or at most 0.5 [s].
13. Handgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 13. Hand device (10) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass es in sicherer Technik, insbesondere redundant, insbesondere diversitär, ausgebildet ist.  characterized in that it is in safe technology, in particular redundant, in particular diverse, is formed.
14. Handgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 14. Hand device (10) according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass das Mittel zum Ermitteln eines Beschleunigungswertes des Handgeräts einen, insbesondere triaxialen, Beschleunigungssensor (11 ) aufweist.  characterized in that the means for determining an acceleration value of the handset comprises a, in particular triaxial, acceleration sensor (11).
15. Anordnung mit einem tragbaren Handgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer mittels des Handgeräts steuerbaren Maschine, insbesondere einem Roboter (1 ), und einem durch das Handgerät auslösbaren Mittel (12) zum Stillsetzen der Maschine nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 15. Arrangement with a portable hand-held device (10) according to one of the preceding claims, a device controllable by means of the hand-held device, in particular a robot (1), and a device (12) which can be triggered by the hand-held device for stopping the machine according to a method according to one of previous claims.
16. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche. A computer program product having a program code stored on a computer-readable medium for carrying out a method according to any one of the preceding claims.
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