WO2020193346A1 - Projection device for a robot manipulator - Google Patents

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WO2020193346A1
WO2020193346A1 PCT/EP2020/057561 EP2020057561W WO2020193346A1 WO 2020193346 A1 WO2020193346 A1 WO 2020193346A1 EP 2020057561 W EP2020057561 W EP 2020057561W WO 2020193346 A1 WO2020193346 A1 WO 2020193346A1
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WO
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projection device
projection
robot manipulator
orientation
designed
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/057561
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German (de)
French (fr)
Inventor
Tim Rokahr
Andreas SPENNINGER
Original Assignee
Franka Emika Gmbh
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Publication date
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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
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31048—Project on workpiece, image of finished workpiece, info or a spot
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
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    • G—PHYSICS
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a projection device for a robot manipulator, a robot manipulator, in particular with a projection device, and a method for the stationary and / or orientation-fixed output of a projection image by a projection device arranged on the robot manipulator onto an in the
  • the object of the invention is to enable a user to interact with a
  • Robot manipulator by manually guiding the robot manipulator.
  • the invention results from the features of the independent claims.
  • the dependent claims relate to advantageous developments and refinements.
  • a first aspect of the invention relates to a projection device for a
  • Robotic manipulator wherein the projection device has a projection area and comprises:
  • the movement detection device being designed to detect a movement of the projection device with respect to a movement in the vicinity of the robot manipulator and in the projection area of the
  • orientation detection device wherein the orientation detection device is designed to detect an orientation of the projection device with respect to the object
  • the distance detection device being designed to detect a distance between the projection device and the object
  • the movement detection device preferably has an inertial measuring unit.
  • the movement detection device is preferably designed to detect the movement of the robot manipulator via the joint positions of the joints connecting the links of the robot manipulator and optionally also the speeds of the joints and, in particular, to detect the relative rotational speed between two links connected to one another by a common joint, whereby the end effector position and the
  • a movement detected by the movement detection device in the sense of the invention can therefore on the one hand preferably relate to a change in position, in particular a change in position that occurs parallel to the surface of the object, or alternatively preferably also to a speed parallel to the surface of the object. If a speed is taken into account, this corresponds to a differential element in the pre-control of the motion compensation of the projection image with respect to the movement of the robot manipulator relative to the object.
  • the movement detection device detects this horizontal change in position
  • Projection device relative to the surface of the object and accordingly compensates for the projection direction and the projection distortion of the projection image.
  • the orientation detection device determines in particular the position angle of the
  • Robot manipulator in particular an end effector of the robot manipulator and particularly in particular that section of the robot manipulator on which the projection device is arranged.
  • the orientation of the robot manipulator in particular an end effector of the robot manipulator and particularly in particular that section of the robot manipulator on which the projection device is arranged.
  • Projection device expressed in Euler angles or by quaternions.
  • the distance detection device is designed to detect a distance between the projection device and the object.
  • the distance detection device can match the movement detection device, especially when the movement detection device completely detects the joint angle of the robot manipulator, from which a distance of the robot manipulator, in particular an end effector of the robot manipulator or that link of the
  • Robot manipulator on which the projection device is arranged, relative to Object can be closed.
  • the distance detection device preferably has a distance sensor which is designed to detect the distance between the projection device and the object.
  • Orientation detection device and variables detected by the movement detection device of the robot manipulator or the projection device are used in particular to compensate for a relative change in position, change in orientation or even a speed of the projection device with respect to the object in such a way that the projection image of the projection device at least for certain poses of the robot manipulator, in particular appears physically possible, stationary and / or fixed on the object. This requires a corresponding movement compensation, since the projection device corresponds in particular to a radiation angle of the determined variables according to the above
  • Projection image must set depending on the distance of the projection device to the object, as well as the radiation direction of the projection image must set against the direction of movement of the robot manipulator. Furthermore, a distortion of the projection image is advantageously adapted depending on a position angle of the surface of the object and / or on a surface quality of the object in the area of the projection image. The compensation for a changed distance between the projection device and the object and / or a speed of the projection device, be it perpendicular to the object or tangential to the object, is advantageous
  • Transformation matrices and corresponding geometric relationships known to those skilled in the art are calculated.
  • this movement compensation takes place only in a physically possible area in which the projection device can completely fulfill the above-mentioned task.
  • the physically possible area for outputting a projection image created in this way is advantageously determined, and a warning is output by the projection device if the physically possible area is exceeded.
  • the simplest implementation of the invention is based on the assumption that the object is immobile in relation to the surroundings of the robot manipulator. Accordingly, an inertial measuring unit on the projection device would be sufficient to determine a complete relative movement between the projection device and the object.
  • the invention can be implemented in the case of an object moving in relation to the environment of the robot manipulator, in particular when the
  • Motion detection device with a stereo camera, ultrasonic sensors, Lidar or other sensory device is equipped that direct
  • Allow detection of the object in relation to the projection device In particular, a relative movement between the projection device and the object can be determined using the optical flow method, and the distance between the projection device and the object can be determined by a distance sensor.
  • the computing unit of the projection device is preferably also a control unit of the robot manipulator and, for this purpose, the robot manipulator and the
  • the computing unit of the projection device is preferably a dedicated computing unit of the projection device, which, however, is connected to a control unit of the robot manipulator and to certain sensors of the robot manipulator.
  • Robot manipulator interacts, an intuitively easy to grasp variable as a visual one
  • a second aspect of the invention relates to a robot manipulator, comprising:
  • the movement detection device being designed to detect a movement of the projection device with respect to a movement in the vicinity of the robot manipulator and in the projection area of the
  • the orientation detection device is designed to detect a relative orientation of the projection device with respect to the object
  • the distance detection device is designed to detect a distance between the projection device and the object
  • a computing unit which is designed to control the projection device on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance between the projection device and the object in such a way that one of the Projection device on the object projected image regardless of the movement of the projection device arranged on the robot manipulator remains stationary and / or fixed orientation on the object.
  • the computing unit is designed to transmit status information via the robot manipulator to the projection device and to control the projection device to output the status information.
  • Projection device communicates information intuitively and directly to a user interacting with the robot manipulator directly and in the area of his workplace, in particular when guiding the robot manipulator manually.
  • the status information includes at least one of the following elements:
  • Robotic manipulator is displayed.
  • This status information can advantageously also represent a load state, in particular on a joint of the robot manipulator, further preferably on a drive of the robot manipulator.
  • the occurrence of an error is also intuitively understandable and direct without unnecessary ones
  • Time delay displayed to the user of the robot manipulator is indicated not only in a stationary manner in relation to the surroundings of the robot manipulator, but also on the basis of an imaginary vertical projection of the
  • Robot manipulator on a surface of the object in the area below the robot manipulator.
  • a user can advantageously recognize at first glance on which joint or on which link or on which computing unit or on which component of the robot manipulator the error has occurred. If the direction in which the robot manipulator is taught-in by manual guidance is furthermore advantageously displayed, the user advantageously receives an immediately
  • the computing unit is designed to use the projection device to output a visual
  • the visual orientation system can in particular be used to check a taught-in position of an end effector of the robot manipulator immediately when the teaching-in process is ended. Since every robot manipulator has a finite stiffness and other mechanical play and inaccuracies of a real robot system cause deviations from an ideal mathematically expressed robot system, this inevitably results when the
  • Robot manipulator after manually guiding the robot manipulator to a desired position or to a desired orientation of the
  • Robot manipulator a - albeit very small - deviation. With the help of the visual orientation system, this deviation can be tracked more precisely to him then readjust to the originally desired position or to the originally desired orientation.
  • the orientation system is preferably a coordinate system.
  • the computing unit is designed to control the projection device for outputting operating menus, the projection device having an input device, the
  • Input device is designed to transmit an input signal to the arithmetic unit in response to an input by a user, and wherein the arithmetic unit is designed to transmit the input signal to elements in the
  • the computing unit is designed to respond to the input signal with a current position and / or a current orientation of the projected onto the object by the projection device
  • the arithmetic unit is designed to move the operating menus relative to one another in response to the input signal
  • the computing unit is designed to control the projection device according to a movement path learned by manually guiding the robot manipulator in order to output the learned movement path as a projection image.
  • the computing unit is designed to teach the projection device to output a second
  • Movement path is based on a first movement path taught in by manually guiding the robot manipulator, the locations (with respect to the environment) of the second movement path output as a projection image and the first taught movement path differing. In this way, it is advantageously possible for the user to intuitively create a movement path of the learned at a first location in the vicinity of the robot manipulator
  • Movement path of the robot manipulator is repeated at different locations, or even the movement path taught in by a first robot manipulator is executed by a second robot manipulator. If the same movement path is carried out by several robot manipulators in a production line in particular, this embodiment makes it particularly easy to set up the production line so that a movement path is learned on a first robot manipulator and with a movement path according to the invention on a second robot manipulator
  • the learned movement path on the first robot manipulator in the vicinity of the second robot manipulator is visually displayed in a stationary manner. In this way, it is advantageous for a user to understand very easily whether the second robot manipulator is also that of the first relative to its surroundings
  • Robot manipulator would correctly execute the movement path taught in before the second robot manipulator begins to travel along the movement path taught in on the first robot manipulator in an analog manner in its own workspace. This advantageously increases the safety and reliability for the second robot manipulator and in the production line in general.
  • Another aspect of the invention relates to a method for the stationary and / or fixed orientation output of a projection image by a projection device arranged on the robot manipulator onto an object lying in the vicinity of a robot manipulator and in a projection area of the projection device, comprising the steps:
  • FIG. 1 shows a robot manipulator with a projection device according to a
  • FIG. 2 shows a robot manipulator with a projection device according to a
  • FIG. 3 shows a robot manipulator with a projection device according to a
  • Fig. 1 shows a robot manipulator 3 with a plurality of links connected to one another by joints.
  • a projection device 1 is arranged on the robot manipulator 3.
  • the projection device 1 has a specific projection area, which is characterized in particular by its emission angle.
  • Movement detection device 1 1 and a distance detection device 15 of the projection device 1 detect a relative movement of the projection device 1 with respect to the surface of a in the vicinity of the robot manipulator 3 and in the The object 7 lying in the projection area of the projection device 1, namely a table, that is to say in particular a change in position with respect to a horizontal plane parallel to the work surface 7 and with respect to a coordinate perpendicular to this plane.
  • the movement detection device 11 and the distance detection device 15 are combined in a technical unit and determine a change in the distance and a horizontal change in position relative to the surface of the object 7 via the kinematic values known from the detected joint angles
  • Robot manipulator 3 An orientation detection device 13 of
  • Projection device 1 also detects a relative orientation of the
  • a computing unit 9 is used on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected
  • Robot manipulator 3 arranged projection device 1 remains stationary and / or fixed orientation on the object 7.
  • the projection device 1 changes the radiation angle according to its possible radiation area in the radiation characteristic and provides a distortion of the corresponding to the detected orientation
  • Projection image 5 a The computing unit 9 of the robot manipulator 3, which also controls the robot manipulator 3 itself, controls the projection device 1 to output a visual orientation system for a user as an aid to manually guiding the robot manipulator 3 in a certain direction or
  • the visual orientation system is a two-dimensional one
  • FIG. 2 shows a further robot manipulator 3 with a multiplicity of links connected to one another by joints. This basically corresponds to the robot manipulator 3 shown in FIG. 1, but the projection device 1 is equipped with its own computing unit 9, which is independent of a control unit of the
  • Robot manipulator 3 is.
  • the computing unit 9 controls the projection device 1 in order to output operating menus and status information.
  • Projection device 1 is therefore transmitted status information about the robot manipulator 3 from the computing unit 9, the computing unit 9 in turn receiving this via an information interface from a control unit and / or from sensors of the robot manipulator 3.
  • the status information includes at least one on the Robot manipulator 3 acting force and a direction in which the robot manipulator 3 is learned by manual guidance.
  • FIG. 3 shows a further robot manipulator 3 with a multiplicity of links connected to one another by joints.
  • This basically corresponds to a robot manipulator 3 shown in FIG. 1 or FIG. 2.
  • the computing unit 9 is designed to control the projection device 1 for outputting a second taught-in movement path 22 as a projection image 5, the second taught-in movement path 22 on a first by manually guiding the robot manipulator 3 based movement path 21 taught, the locations of the second as
  • Projection image 5 differentiate output movement path 22 and the first taught-in movement path 21.
  • FIG. 4 shows a method for outputting a projection image 5 in a stationary and / or orientation-fixed manner by a device arranged on the robot manipulator 3
  • control S4 of the projection device 1 by a computing unit 9 such that one of the
  • the projection image 5 projected onto the object 7 remains stationary on the object 7, regardless of the movement of the projection device 1 arranged on the robot manipulator 3.

Abstract

The invention relates to a projection device (1) for a robot manipulator (3), the projection device (1) having a projection region and comprising: - a motion sensing system (11), the motion sensing system being designed to sense the motion of the projection device (1) relative to an object (7) lying in the surrounding area of the robot manipulator (3) and in the projection region of the projection system (1), - an orientation sensing system (13), the orientation sensing system being designed to sense the orientation of the projection device (1) relative to the object (7), - a distance sensing device (15), the distance sensing device (15) being designed to sense the distance of the projection device (1) relative to the object (7), - a computing unit (9) which is designed to control the projection device (1), on the basis of the sensed motion, the sensed orientation and the sensed distance of the projection device (1) relative to the object (7), such that in each case a projection image (5) projected by the projection device (1) onto the object (7) remains fixed in position and/or orientation on the object (7), irrespective of the motion of the projection device (1) located on the robot manipulator (3).

Description

Projektionseinrichtung für einen Robotermanipulator Projection device for a robot manipulator
Die Erfindung betrifft eine Projektionseinrichtung für einen Robotermanipulator, einen Robotermanipulator insbesondere mit einer Projektionseinrichtung, sowie ein Verfahren zum ortsfesten und/oder orientierungsfesten Ausgeben eines Projektionsbildes durch eine am Robotermanipulator angeordnete Projektionseinrichtung auf ein in der The invention relates to a projection device for a robot manipulator, a robot manipulator, in particular with a projection device, and a method for the stationary and / or orientation-fixed output of a projection image by a projection device arranged on the robot manipulator onto an in the
Umgebung eines Robotermanipulators und in einem Projektionsbereich der Environment of a robot manipulator and in a projection area of the
Projektionseinrichtung liegendes Objekt. Projection device lying object.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Interaktion eines Anwenders mit einem The object of the invention is to enable a user to interact with a
Robotermanipulator zu verbessern, insbesondere bei einem Einlernvorgang des To improve the robot manipulator, especially during a teach-in process of the
Robotermanipulators durch manuelles Führen des Robotermanipulators. Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Robot manipulator by manually guiding the robot manipulator. The invention results from the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments and refinements.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Projektionseinrichtung für einen A first aspect of the invention relates to a projection device for a
Robotermanipulator, wobei die Projektionseinrichtung einen Projektionsbereich hat und aufweist: Robotic manipulator, wherein the projection device has a projection area and comprises:
- eine Bewegungserfassungseinrichtung, wobei die Bewegungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine Bewegung der Projektionseinrichtung gegenüber einem in der Umgebung des Robotermanipulators und im Projektionsbereich der a movement detection device, the movement detection device being designed to detect a movement of the projection device with respect to a movement in the vicinity of the robot manipulator and in the projection area of the
Projektionseinrichtung liegenden Objekts zu erfassen, To capture the projection device lying object,
- eine Orientierungserfassungseinrichtung, wobei die Orientierungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine Orientierung der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt zu erfassen, an orientation detection device, wherein the orientation detection device is designed to detect an orientation of the projection device with respect to the object,
- eine Abstandserfassungseinrichtung, wobei die Abstandserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, einen Abstand der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt zu erfassen, und a distance detection device, the distance detection device being designed to detect a distance between the projection device and the object, and
- eine Recheneinheit, die dazu ausgeführt ist, auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass ein von der Projektionseinrichtung auf das Objekt projiziertes Projektionsbild unabhängig von der Bewegung der am Robotermanipulator angeordneten Projektionseinrichtung ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt verbleibt. Die Bewegungserfassungseinrichtung weist bevorzugt eine inertiale Messeinheit auf. Alternativ dazu ist bevorzugt die Bewegungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt, die Bewegung des Robotermanipulators über die Gelenkpositionen von die Glieder des Robotermanipulators verbindenden Gelenken und optional auch die Geschwindigkeiten der Gelenke zu erfassen und dabei insbesondere die relative Drehgeschwindigkeit zwischen zwei durch ein gemeinsames Gelenk miteinander verbundene Glieder zu erfassen, wodurch vorteilhaft auch die Endeffektorposition und die a computing unit which is designed to control the projection device based on the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the projection device in relation to the object in such a way that a projection image projected by the projection device onto the object is independent of the movement of the robot manipulator arranged projection device remains stationary and / or fixed orientation on the object. The movement detection device preferably has an inertial measuring unit. Alternatively, the movement detection device is preferably designed to detect the movement of the robot manipulator via the joint positions of the joints connecting the links of the robot manipulator and optionally also the speeds of the joints and, in particular, to detect the relative rotational speed between two links connected to one another by a common joint, whereby the end effector position and the
Endeffektorgeschwindigkeit bekannt sind. Wird diese Geschwindigkeit in End effector speed are known. Will this speed be in
Gelenkkoordinaten ermittelt, wird sie vorteilhaft in ein kartesisches Koordinatensystem der Umgebung transformiert. Das kartesische Koordinatensystem der Umgebung ist insbesondere ortsfest gegenüber der Umgebung gedacht angeordnet. Eine von der Bewegungserfassungseinrichtung erfasste Bewegung im Sinne der Erfindung kann sich daher zum einen bevorzugt auf eine Positionsänderung beziehen, insbesondere eine Positionsänderung, die parallel zur Oberfläche des Objekts erfolgt, oder alternativ bevorzugt auch zu einer Geschwindigkeit ins parallel zur Oberfläche des Objekts. Wird eine Geschwindigkeit berücksichtigt, so entspricht dies einem Differenzialglied in der Vorsteuerung der Bewegungskompensation des Projektionsbildes gegenüber der Bewegung des Robotermanipulators relativ zum Objekt. Insbesondere dann, wenn die Projektionseinrichtung eine relative Positionsänderung gegenüber dem Objekt in gleicher Orientierung und im gleichen Abstand zur Oberfläche des Objekts erfährt, erfasst die Bewegungserfassungseinrichtung diese horizontale Positionsänderung der Determined joint coordinates, it is advantageously transformed into a Cartesian coordinate system of the environment. The Cartesian coordinate system of the environment is in particular arranged so as to be stationary with respect to the environment. A movement detected by the movement detection device in the sense of the invention can therefore on the one hand preferably relate to a change in position, in particular a change in position that occurs parallel to the surface of the object, or alternatively preferably also to a speed parallel to the surface of the object. If a speed is taken into account, this corresponds to a differential element in the pre-control of the motion compensation of the projection image with respect to the movement of the robot manipulator relative to the object. In particular, when the projection device experiences a change in position relative to the object in the same orientation and at the same distance from the surface of the object, the movement detection device detects this horizontal change in position
Projektionseinrichtung relativ zur Oberfläche des Objekts und kompensiert entsprechend die Projektionsrichtung sowie die Projektionsverzerrung des Projektionsbildes. Projection device relative to the surface of the object and accordingly compensates for the projection direction and the projection distortion of the projection image.
Die Orientierungserfassungseinrichtung ermittelt insbesondere Lagewinkel des The orientation detection device determines in particular the position angle of the
Robotermanipulators, insbesondere eines Endeffektors des Robotermanipulators und besonders insbesondere desjenigen Abschnitts des Robotermanipulators, an dem die Projektionseinrichtung angeordnet ist. Bevorzugt wird die Orientierung der Robot manipulator, in particular an end effector of the robot manipulator and particularly in particular that section of the robot manipulator on which the projection device is arranged. The orientation of the
Projektionseinrichtung in Eulerwinkel oder durch Quaternionen ausgedrückt. Projection device expressed in Euler angles or by quaternions.
Schließlich ist die Abstandserfassungseinrichtung dazu ausgeführt, einen Abstand der Projektionseinrichtung zum Objekt zu erfassen. Die Abstandserfassungseinrichtung kann dabei mit der Bewegungserfassungseinrichtung übereinstimmen, insbesondere dann, wenn die Bewegungserfassungseinrichtung die Gelenkwinkel des Robotermanipulators vollständig erfasst, woraus auf einen Abstand des Robotermanipulators, insbesondere eines Endeffektors des Robotermanipulators bzw. desjenigen Gliedes des Finally, the distance detection device is designed to detect a distance between the projection device and the object. The distance detection device can match the movement detection device, especially when the movement detection device completely detects the joint angle of the robot manipulator, from which a distance of the robot manipulator, in particular an end effector of the robot manipulator or that link of the
Robotermanipulators, an dem die Projektionseinrichtung angeordnet ist, relativ zum Objekt geschlossen werden kann. Alternativ bevorzugt dazu weist die Abstandserfassungseinrichtung einen Abstandssensor auf, der dazu ausgeführt ist, den Abstand zwischen der Projektionseinrichtung und dem Objekt zu erfassen. Robot manipulator on which the projection device is arranged, relative to Object can be closed. Alternatively, the distance detection device preferably has a distance sensor which is designed to detect the distance between the projection device and the object.
Die von der Abstandserfassungseinrichtung und von der The from the distance detection device and from the
Orientierungserfassungseinrichtung und von der Bewegungserfassungseinrichtung des Robotermanipulators bzw. der Projektionseinrichtung erfassten Größen werden insbesondere dazu verwendet, eine relative Positionsänderung, Orientierungsänderung oder auch eine Geschwindigkeit der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt so zu kompensieren, dass das Projektionsbild der Projektionseinrichtung zumindest für bestimmte Posen des Robotermanipulators, insbesondere soweit physikalisch möglich, ortsfest und/oder orientierungsfest auf dem Objekt erscheint. Dies erfordert eine entsprechende Bewegungskompensation, da die Projektionseinrichtung entsprechend der oben genannten ermittelten Größen insbesondere einen Abstrahlwinkel des Orientation detection device and variables detected by the movement detection device of the robot manipulator or the projection device are used in particular to compensate for a relative change in position, change in orientation or even a speed of the projection device with respect to the object in such a way that the projection image of the projection device at least for certain poses of the robot manipulator, in particular appears physically possible, stationary and / or fixed on the object. This requires a corresponding movement compensation, since the projection device corresponds in particular to a radiation angle of the determined variables according to the above
Projektionsbildes abhängig vom Abstand der Projektionseinrichtung zum Objekt einstellen muss, sowie die Abstrahlrichtung des Projektionsbildes entgegen der Bewegungsrichtung des Robotermanipulators einstellen muss. Weiterhin wird vorteilhaft eine Verzerrung des Projektionsbildes abhängig von einem Lagewinkel der Oberfläche des Objekts und/oder von einer Oberflächenbeschaffenheit des Objekts im Bereich des Projektionsbildes angepasst. Die Kompensation eines veränderten Abstands der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt und/oder einer Geschwindigkeit der Projektionseinrichtung, sei sie senkrecht zum Objekt oder tangential zum Objekt, wird vorteilhaft durch Projection image must set depending on the distance of the projection device to the object, as well as the radiation direction of the projection image must set against the direction of movement of the robot manipulator. Furthermore, a distortion of the projection image is advantageously adapted depending on a position angle of the surface of the object and / or on a surface quality of the object in the area of the projection image. The compensation for a changed distance between the projection device and the object and / or a speed of the projection device, be it perpendicular to the object or tangential to the object, is advantageous
Transformationsmatrizen und entsprechende dem Fachmann bekannte geometrische Zusammenhänge berechnet. Insbesondere erfolgt diese Bewegungskompensation lediglich in einem physikalisch möglichen Bereich, in dem die Projektionseinrichtung die oben genannte Aufgabe vollständig erfüllen kann. Vorteilhaft wird der physikalisch mögliche Bereich zum Ausgeben eines so geschaffenen Projektionsbildes ermittelt, und bei einem Überschreiten des physikalisch möglichen Bereich eine Warnung von der Projektionseinrichtung ausgegeben. Transformation matrices and corresponding geometric relationships known to those skilled in the art are calculated. In particular, this movement compensation takes place only in a physically possible area in which the projection device can completely fulfill the above-mentioned task. The physically possible area for outputting a projection image created in this way is advantageously determined, and a warning is output by the projection device if the physically possible area is exceeded.
Die einfachste Umsetzung der Erfindung erfolgt unter der Annahme, dass das Objekt gegenüber der Umgebung des Robotermanipulators unbeweglich ist. Demnach würde eine inertiale Messeinheit an der Projektionseinrichtung ausreichen, um eine vollständige Relativbewegung zwischen der Projektionseinrichtung und dem Objekt zu ermitteln. Trotzdem ist eine Umsetzung der Erfindung im Falle eines gegenüber der Umgebung des Robotermanipulators bewegten Objekts möglich, insbesondere dann, wenn die The simplest implementation of the invention is based on the assumption that the object is immobile in relation to the surroundings of the robot manipulator. Accordingly, an inertial measuring unit on the projection device would be sufficient to determine a complete relative movement between the projection device and the object. In spite of this, the invention can be implemented in the case of an object moving in relation to the environment of the robot manipulator, in particular when the
Bewegungserfassungseinrichtung mit einem aus Stereokamera, Ultraschallsensoren, Lidar oder anderen sensorischen Einrichtungen ausgestattet ist, die eine direkte Motion detection device with a stereo camera, ultrasonic sensors, Lidar or other sensory device is equipped that direct
Erfassung des Objekts gegenüber der Projektionseinrichtung erlauben. Hierbei kann insbesondere eine Relativbewegung zwischen der Projektionseinrichtung und dem Objekt über die Methode des optischen Flusses ermittelt werden, sowie der Abstand zwischen der Projektionseinrichtung und dem Objekt durch einen Abstandssensor. Allow detection of the object in relation to the projection device. In particular, a relative movement between the projection device and the object can be determined using the optical flow method, and the distance between the projection device and the object can be determined by a distance sensor.
Die Recheneinheit der Projektionseinrichtung ist bevorzugt auch eine Steuereinheit des Robotermanipulators und dazu ausgeführt, den Robotermanipulator und die The computing unit of the projection device is preferably also a control unit of the robot manipulator and, for this purpose, the robot manipulator and the
Projektionseinrichtung anzusteuern. Alternativ bevorzugt dazu ist die Recheneinheit der Projektionseinrichtung eine dedizierte Recheneinheit der Projektionseinrichtung, die aber in Verbindung mit einer Steuereinheit des Robotermanipulators und mit bestimmten Sensoren des Robotermanipulators in Verbindung steht. To control projection device. As an alternative, the computing unit of the projection device is preferably a dedicated computing unit of the projection device, which, however, is connected to a control unit of the robot manipulator and to certain sensors of the robot manipulator.
Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass ein Anwender, der mit dem It is an advantageous effect of the invention that a user who is familiar with the
Robotermanipulator interagiert, eine intuitiv leicht erfassbare Größe als visuelle Robot manipulator interacts, an intuitively easy to grasp variable as a visual one
Darstellung erhält, wobei die Bewegung des Robotermanipulators gegenüber einem Objekt, auf das das Projektionsbild projiziert wird, kompensiert ist. Die visuelle Obtained representation, the movement of the robot manipulator relative to an object on which the projection image is projected, is compensated. The visual
Darstellung kann vorteilhaft einen Bildschirm ersetzen und eine kostengünstige und für den Anwender intuitiv erfassbare Lösung zum Übermitteln von Informationen des Representation can advantageously replace a screen and can be an inexpensive and intuitively comprehensible solution for the transmission of information from the user
Robotermanipulators an den Anwender bereitstellen. Provide the robot manipulator to the user.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Robotermanipulator, aufweisend: A second aspect of the invention relates to a robot manipulator, comprising:
- eine am Robotermanipulator angeordnete Projektionseinrichtung mit einem - A projection device arranged on the robot manipulator with a
Projektionsbereich, Projection area,
- eine Bewegungserfassungseinrichtung, wobei die Bewegungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine Bewegung der Projektionseinrichtung gegenüber einem in der Umgebung des Robotermanipulators und im Projektionsbereich der a movement detection device, the movement detection device being designed to detect a movement of the projection device with respect to a movement in the vicinity of the robot manipulator and in the projection area of the
Projektionseinrichtung liegenden Objekts zu erfassen, To capture the projection device lying object,
- eine Orientierungserfassungseinrichtung, wobei die Orientierungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine relative Orientierung der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt zu erfassen, - an orientation detection device, wherein the orientation detection device is designed to detect a relative orientation of the projection device with respect to the object,
- eine Abstandserfassungseinrichtung, wobei die Abstandserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, einen Abstand der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt zu erfassen, a distance detection device, wherein the distance detection device is designed to detect a distance between the projection device and the object,
- eine Recheneinheit, die dazu ausgeführt ist, auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt die Projektionseinrichtung so anzusteuern, dass ein von der Projektionseinrichtung auf das Objekt projiziertes Projektionsbild unabhängig von der Bewegung der am Robotermanipulator angeordneten Projektionseinrichtung ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt verbleibt. a computing unit which is designed to control the projection device on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance between the projection device and the object in such a way that one of the Projection device on the object projected image regardless of the movement of the projection device arranged on the robot manipulator remains stationary and / or fixed orientation on the object.
Bevorzugt sind die Bewegungserfassungseinrichtung und/oder die The movement detection device and / or the
Orientierungserfassungseinrichtung und/oder die Abstandserfassungseinrichtung und/oder die Recheneinheit am Robotermanipulator selbst angeordnet, insbesondere auf demjenigen Glied des Robotermanipulators, auf dem die Projektionseinrichtung angeordnet ist; dann nämlich weisen insbesondere die Projektionseinrichtung und dieses Glied stets dieselbe Orientierung gegenüber dem Objekt auf, näherungsweise auch denselben Abstand, und dieses Glied und die Projektionseinrichtung erfahren gegenüber dem Objekt die gleiche Bewegung, wie sie von der Bewegungserfassungseinrichtung erfasst wird. Alternativ dazu sind bevorzugt die Bewegungserfassungseinrichtung und/oder die Orientierungserfassungseinrichtung und/oder die Orientation detection device and / or the distance detection device and / or the computing unit arranged on the robot manipulator itself, in particular on that link of the robot manipulator on which the projection device is arranged; then in particular the projection device and this member always have the same orientation with respect to the object, approximately also the same distance, and this member and the projection device experience the same movement with respect to the object as detected by the movement detection device. Alternatively, the movement detection device and / or the orientation detection device and / or the
Abstandserfassungseinrichtung und/oder die Recheneinheit jeweils direkt an der Distance detection device and / or the computing unit each directly on the
Projektionseinrichtung angeordnet. Projection device arranged.
Die folgenden Ausführungsformen beziehen sich vorteilhaft sowohl auf den ersten Aspekt der Erfindung als auch auf den zweiten Aspekt der Erfindung. The following embodiments advantageously relate both to the first aspect of the invention and to the second aspect of the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, an die Projektionseinrichtung Statusinformationen über den Robotermanipulator zu übermitteln und die Projektionseinrichtung zum Ausgeben der Statusinformationen anzusteuern. According to an advantageous embodiment, the computing unit is designed to transmit status information via the robot manipulator to the projection device and to control the projection device to output the status information.
Vorteilhaft werden durch das Ausgeben von Statusinformationen mittels der The output of status information by means of the
Projektionseinrichtung einem mit dem Robotermanipulator interagierenden Anwender unmittelbar und im Bereich seines Arbeitsplatzes, insbesondere beim manuellen Führen des Robotermanipulators, intuitiv und direkt Informationen übermittelt. Projection device communicates information intuitively and directly to a user interacting with the robot manipulator directly and in the area of his workplace, in particular when guiding the robot manipulator manually.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Statusinformationen zumindest eines der folgenden Elemente: According to a further advantageous embodiment, the status information includes at least one of the following elements:
- eine Temperatur eines Bauelements des Robotermanipulators, - a temperature of a component of the robot manipulator,
- ein Lastprofil am Robotermanipulator, - a load profile on the robot manipulator,
- das Auftreten eines Fehlers, - the occurrence of an error,
- eine auf den Robotermanipulator wirkende Kraft, - a force acting on the robot manipulator,
- eine Richtung, in die der Robotermanipulator oder ein Endeffektor des - a direction in which the robot manipulator or an end effector of the
Robotermanipulators durch manuelles Führen eingelernt wird. Insbesondere beim manuellen Führen des Robotermanipulators stößt ein Anwender auf die Schwierigkeit, dass er Kräfte am Robotermanipulator nicht sehen kann. Werden diese Kräfte durch die Projektionseinrichtung gegenüber einem erdfesten Koordinatensystem, das heißt körperfest zur Umgebung des Robotermanipulators, intuitiv angezeigt, so werden dem Anwender auf leicht verständliche Weise die am Robotermanipulator wirkenden Kräfte oder auch diejenigen Kräfte, die der Anwender selbst auf den Robot manipulator is taught in by manual guidance. In particular when guiding the robot manipulator manually, a user encounters the difficulty that he cannot see forces on the robot manipulator. If these forces are displayed intuitively by the projection device in relation to a fixed coordinate system, that is, fixed to the body in relation to the surroundings of the robot manipulator, the forces acting on the robot manipulator or even those forces that the user himself applies to the
Robotermanipulator ausübt, angezeigt. Vorteilhaft können diese Statusinformationen auch einen Lastzustand insbesondere an einem Gelenk des Robotermanipulators, weiterhin bevorzugt an einem Antrieb des Robotermanipulators, darstellen. Auch das Auftreten eines Fehlers wird intuitiv verständlich und direkt ohne unnötige Robotic manipulator is displayed. This status information can advantageously also represent a load state, in particular on a joint of the robot manipulator, further preferably on a drive of the robot manipulator. The occurrence of an error is also intuitively understandable and direct without unnecessary ones
Zeitverzögerung dem Anwender des Robotermanipulators angezeigt. Vorteilhaft wird das Auftreten eines Fehlers nicht nur ortsfest zur Umgebung des Robotermanipulators angezeigt, sondern auch auf Basis einer gedachten senkrechten Projektion des Time delay displayed to the user of the robot manipulator. Advantageously, the occurrence of an error is indicated not only in a stationary manner in relation to the surroundings of the robot manipulator, but also on the basis of an imaginary vertical projection of the
Robotermanipulators auf eine Oberfläche des Objekts in der Umgebung unterhalb des Robotermanipulators. Vorteilhaft kann hierdurch ein Anwender mit dem ersten Blick erkennen, an welchem Gelenk oder an welchem Glied oder an welcher Recheneinheit oder an welchem Bauelement des Robotermanipulators der Fehler aufgetreten ist. Wird weiterhin vorteilhaft die Richtung, in die der Robotermanipulator durch manuelles Führen eingelernt wird, angezeigt, so erhält der Anwender vorteilhaft unmittelbar eine Robot manipulator on a surface of the object in the area below the robot manipulator. In this way, a user can advantageously recognize at first glance on which joint or on which link or on which computing unit or on which component of the robot manipulator the error has occurred. If the direction in which the robot manipulator is taught-in by manual guidance is furthermore advantageously displayed, the user advantageously receives an immediately
Rückmeldung über das Ergebnis des manuellen Führens des Robotermanipulators. Feedback on the result of the manual operation of the robot manipulator.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung zum Ausgeben eines visuellen According to a further advantageous embodiment, the computing unit is designed to use the projection device to output a visual
Orientierungssystems für einen Anwender als Hilfe zum manuellen Führen des Orientation system for a user to help guide the
Robotermanipulators in eine bestimmte Richtung oder Orientierung anzusteuern. Control the robot manipulator in a certain direction or orientation.
Das visuelle Orientierungssystem kann insbesondere dazu verwendet werden, um eine eingelernte Position eines Endeffektors des Robotermanipulators unmittelbar beim Beenden des Einlernvorgangs zu überprüfen. Da jeder Robotermanipulator eine endliche Steifigkeit aufweist, und andere mechanische Spiele und Ungenauigkeiten eines realen Robotersystems gegenüber einem idealen mathematisch ausgedrückten Robotersystem Abweichungen hervorrufen, ergibt sich zwangsläufig beim Loslassen des The visual orientation system can in particular be used to check a taught-in position of an end effector of the robot manipulator immediately when the teaching-in process is ended. Since every robot manipulator has a finite stiffness and other mechanical play and inaccuracies of a real robot system cause deviations from an ideal mathematically expressed robot system, this inevitably results when the
Robotermanipulators nach dem manuellen Führen des Robotermanipulators an eine gewünschte Position oder auch an eine gewünschte Orientierung des Robot manipulator after manually guiding the robot manipulator to a desired position or to a desired orientation of the
Robotermanipulators eine - wenn auch sehr kleine - Abweichung. Mithilfe des visuellen Orientierungssystems kann diese Abweichung genauer nachverfolgt werden, um ihn anschließend auf die ursprünglich gewünschte Position oder in die ursprünglich gewünschte Orientierung nachzujustieren. Bevorzugt ist das Orientierungssystem ein Koordinatensystem. Robot manipulator a - albeit very small - deviation. With the help of the visual orientation system, this deviation can be tracked more precisely to him then readjust to the originally desired position or to the originally desired orientation. The orientation system is preferably a coordinate system.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung zum Ausgeben von Bedienmenüs anzusteuern, wobei die Projektionseinrichtung eine Eingabeeinrichtung aufweist, wobei die According to a further advantageous embodiment, the computing unit is designed to control the projection device for outputting operating menus, the projection device having an input device, the
Eingabeeinrichtung dazu ausgeführt ist, auf eine Eingabe eines Anwenders hin ein Eingabesignal an die Recheneinheit zu übermitteln, und wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, auf das Eingabesignal hin das Eingabesignal Elementen in den Input device is designed to transmit an input signal to the arithmetic unit in response to an input by a user, and wherein the arithmetic unit is designed to transmit the input signal to elements in the
Bedienmenüs zuzuordnen und auf Basis der Zuordnung eine Funktion des Assigning operating menus and, based on the assignment, a function of the
Robotermanipulators anzusteuern. To control the robot manipulator.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, auf das Eingabesignal hin eine aktuelle Position und/oder eine aktuelle Orientierung des von der Projektionseinrichtung auf das Objekt projizierten According to a further advantageous embodiment, the computing unit is designed to respond to the input signal with a current position and / or a current orientation of the projected onto the object by the projection device
Projektionsbildes zu erfassen und abzuspeichern. Capture and save the projection image.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, auf das Eingabesignal hin die Bedienmenüs relativ untereinander According to a further advantageous embodiment, the arithmetic unit is designed to move the operating menus relative to one another in response to the input signal
anzuordnen. Vorteilhaft kann der Anwender durch das relative Anordnen der to arrange. Advantageously, the relative arrangement of the
Bedienmenüs gegeneinander - ähnlich zum Verfahren auf der Oberfläche eines berührungsempfindlichen Bildschirms - verschiedene Menüs und Anwendungen auf der Projektionsfläche der Projektionseinrichtung nach seinen Wünschen anordnen. Operating menus against one another - similar to the method on the surface of a touch-sensitive screen - arrange different menus and applications on the projection surface of the projection device according to his wishes.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung gemäß einem durch manuelles Führen des Robotermanipulators eingelernten Bewegungspfades zum Ausgeben des eingelernten Bewegungspfades als Projektionsbild anzusteuern. According to a further advantageous embodiment, the computing unit is designed to control the projection device according to a movement path learned by manually guiding the robot manipulator in order to output the learned movement path as a projection image.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung zum Ausgeben eines zweiten eingelernten According to a further advantageous embodiment, the computing unit is designed to teach the projection device to output a second
Bewegungspfades als Projektionsbild anzusteuern, wobei der zweite eingelernte Control the movement path as a projection image, the second being taught
Bewegungspfad auf einem ersten durch manuelles Führen des Robotermanipulators eingelernten Bewegungspfad basiert, wobei sich die Orte (bezüglich der Umgebung) des zweiten als Projektionsbild ausgegebenen Bewegungspfades und des ersten eingelernten Bewegungspfades unterscheiden. Vorteilhaft ist es hierdurch dem Anwender intuitiv möglich, einen an einem ersten Ort der Umgebung des Robotermanipulators eingelernten Bewegungspfad des Movement path is based on a first movement path taught in by manually guiding the robot manipulator, the locations (with respect to the environment) of the second movement path output as a projection image and the first taught movement path differing. In this way, it is advantageously possible for the user to intuitively create a movement path of the learned at a first location in the vicinity of the robot manipulator
Robotermanipulators auf einen zweiten Ort in der Umgebung des Robotermanipulators zu duplizieren. Dies ist von besonders großem Vorteil, wenn ein eingelernter To duplicate the robot manipulator to a second location in the vicinity of the robot manipulator. This is of particular advantage if a trained
Bewegungspfad des Robotermanipulators an verschiedenen Orten wiederholt wird, oder gar der von einem ersten Robotermanipulator eingelernte Bewegungspfad von einem zweiten Robotermanipulator ausgeführt wird. Wird insbesondere in einer Produktionslinie von mehreren Robotermanipulatoren der gleiche Bewegungspfad ausgeführt, so ist es durch diese Ausführungsform besonders leicht, die Produktionslinie dahingehend einzurichten, dass an einem ersten Robotermanipulator ein Bewegungspfad eingelernt wird und an einem zweiten Robotermanipulator mit einer erfindungsgemäßen Movement path of the robot manipulator is repeated at different locations, or even the movement path taught in by a first robot manipulator is executed by a second robot manipulator. If the same movement path is carried out by several robot manipulators in a production line in particular, this embodiment makes it particularly easy to set up the production line so that a movement path is learned on a first robot manipulator and with a movement path according to the invention on a second robot manipulator
Projektionseinrichtung der eingelernte Bewegungspfad am ersten Robotermanipulator in der Umgebung des zweiten Robotermanipulators ortsfest visuell dargestellt wird. Von einem Anwender ist es hierdurch vorteilhaft sehr leicht nachzuvollziehen, ob auch der zweite Robotermanipulator relativ zu seiner Umgebung den vom ersten Projection device, the learned movement path on the first robot manipulator in the vicinity of the second robot manipulator is visually displayed in a stationary manner. In this way, it is advantageous for a user to understand very easily whether the second robot manipulator is also that of the first relative to its surroundings
Robotermanipulator eingelernten Bewegungspfad korrekt ausführen würde, noch bevor der zweite Robotermanipulator mit dem Abfahren des am ersten Robotermanipulator eingelernten Bewegungspfad analog in seinem eigenen Arbeitsraum beginnt. Dies erhöht vorteilhaft die Sicherheit und die Zuverlässigkeit für den zweiten Robotermanipulator und in der Produktionslinie im allgemeinen. Robot manipulator would correctly execute the movement path taught in before the second robot manipulator begins to travel along the movement path taught in on the first robot manipulator in an analog manner in its own workspace. This advantageously increases the safety and reliability for the second robot manipulator and in the production line in general.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum ortsfesten und/oder orientierungsfesten Ausgeben eines Projektionsbildes durch eine am Robotermanipulator angeordnete Projektionseinrichtung auf ein in der Umgebung eines Robotermanipulators und in einem Projektionsbereich der Projektionseinrichtung liegendes Objekt, aufweisend die Schritte: Another aspect of the invention relates to a method for the stationary and / or fixed orientation output of a projection image by a projection device arranged on the robot manipulator onto an object lying in the vicinity of a robot manipulator and in a projection area of the projection device, comprising the steps:
- Erfassen einer Bewegung der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt durch eine Bewegungserfassungseinrichtung, - Detection of a movement of the projection device relative to the object by a movement detection device,
- Erfassen einer Orientierung der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt durch eine Orientierungserfassungseinrichtung, - Detection of an orientation of the projection device with respect to the object by an orientation detection device,
- Erfassen eines Abstands der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt durch eine Abstandserfassungseinrichtung, - Detection of a distance between the projection device and the object by a distance detection device,
- auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der Projektionseinrichtung gegenüber dem Objekt: Ansteuern der Projektionseinrichtung durch eine Recheneinheit so, dass ein von der - On the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the projection device in relation to the object: actuation of the projection device by a computing unit so that one of the
Projektionseinrichtung auf das Objekt projiziertes Projektionsbild unabhängig von der Bewegung der am Robotermanipulator angeordneten Projektionseinrichtung ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt verbleibt. Projection device projected onto the object independently of the projection image Movement of the projection device arranged on the robot manipulator remains stationary and / or fixed with respect to orientation on the object.
Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Vorrichtung vorstehend gemachten Ausführungen. Advantages and preferred developments of the proposed method result from an analogous and analogous transfer of the statements made above in connection with the proposed device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawing. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen: Fig. 1 einen Robotermanipulator mit einer Projektionseinrichtung gemäß einem 1 shows a robot manipulator with a projection device according to a
Ausführungsbeispiel der Erfindung, Embodiment of the invention,
Fig. 2 einen Robotermanipulator mit einer Projektionseinrichtung gemäß einem 2 shows a robot manipulator with a projection device according to a
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, further embodiment of the invention,
Fig. 3 einen Robotermanipulator mit einer Projektionseinrichtung gemäß einem 3 shows a robot manipulator with a projection device according to a
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und further embodiment of the invention, and
Fig. 4 ein Verfahren zum ortsfesten und/oder orientierungsfesten Ausgeben eines 4 shows a method for the stationary and / or orientation-fixed output of a
Projektionsbildes durch eine am Robotermanipulator angeordnete Projection image by a arranged on the robot manipulator
Projektionseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Projection device according to a further embodiment of the invention.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. The representations in the figures are schematic and not to scale.
Fig. 1 zeigt einen Robotermanipulator 3 mit einer Vielzahl von durch Gelenke miteinander verbundenen Gliedern. Am Robotermanipulator 3 ist eine Projektionseinrichtung 1 angeordnet. Die Projektionseinrichtung 1 weist einen bestimmten Projektionsbereich auf, der insbesondere durch seinen Abstrahlwinkel charakterisiert wird. Eine Fig. 1 shows a robot manipulator 3 with a plurality of links connected to one another by joints. A projection device 1 is arranged on the robot manipulator 3. The projection device 1 has a specific projection area, which is characterized in particular by its emission angle. A
Bewegungserfassungseinrichtung 1 1 und eine Abstandserfassungseinrichtung 15 der Projektionseinrichtung 1 erfassen eine relative Bewegung der Projektionseinrichtung 1 gegenüber der Oberfläche eines in der Umgebung des Robotermanipulators 3 und im Projektionsbereich der Projektionseinrichtung 1 liegenden Objektes 7, nämlich eines Tisches, das heißt insbesondere eine Positionsänderung bezüglich einer horizontalen und zur Arbeitsfläche 7 parallelen Ebene und bezüglich einer Koordinate senkrecht zu dieser Ebene. Die Bewegungserfassungseinrichtung 1 1 und die Abstandserfassungseinrichtung 15 sind in einer technischen Einheit zusammengefasst und ermitteln eine Änderung des Abstands und eine horizontale Positionsänderung relativ zu der Oberfläche des Objekts 7 über die durch die erfassten Gelenkwinkel bekannten kinematischen Werte des Movement detection device 1 1 and a distance detection device 15 of the projection device 1 detect a relative movement of the projection device 1 with respect to the surface of a in the vicinity of the robot manipulator 3 and in the The object 7 lying in the projection area of the projection device 1, namely a table, that is to say in particular a change in position with respect to a horizontal plane parallel to the work surface 7 and with respect to a coordinate perpendicular to this plane. The movement detection device 11 and the distance detection device 15 are combined in a technical unit and determine a change in the distance and a horizontal change in position relative to the surface of the object 7 via the kinematic values known from the detected joint angles
Robotermanipulators 3. Eine Orientierungserfassungseinrichtung 13 der Robot manipulator 3. An orientation detection device 13 of
Projektionseinrichtung 1 erfasst ferner eine relative Orientierung der Projection device 1 also detects a relative orientation of the
Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7. Eine Recheneinheit 9 dient dazu, auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Projection device 1 with respect to the object 7. A computing unit 9 is used on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected
Abstands jeweils der Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7 die Distance between the projection device 1 and the object 7
Projektionseinrichtung 1 so anzusteuern, dass ein von der Projektionseinrichtung 1 auf das Objekt 7 projiziertes Projektionsbild 5 unabhängig von der Bewegung der am To control projection device 1 in such a way that a projection image 5 projected onto object 7 by projection device 1 is independent of the movement of the on
Robotermanipulator 3 angeordneten Projektionseinrichtung 1 ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt 7 verbleibt. Dazu ändert die Projektionseinrichtung 1 gemäß ihres möglichen Abstrahlbereichs in der Abstrahlcharakteristik den Abstrahlwinkel und stellt eine der erfassten Orientierung entsprechende Verzerrung des Robot manipulator 3 arranged projection device 1 remains stationary and / or fixed orientation on the object 7. For this purpose, the projection device 1 changes the radiation angle according to its possible radiation area in the radiation characteristic and provides a distortion of the corresponding to the detected orientation
Projektionsbildes 5 ein. Die Recheneinheit 9 des Robotermanipulators 3, die auch den Robotermanipulator 3 selbst ansteuert, steuert hierbei die Projektionseinrichtung 1 zum Ausgeben eines visuellen Orientierungssystems für einen Anwender als Hilfe zum manuellen Führen des Robotermanipulators 3 in eine bestimmte Richtung oder Projection image 5 a. The computing unit 9 of the robot manipulator 3, which also controls the robot manipulator 3 itself, controls the projection device 1 to output a visual orientation system for a user as an aid to manually guiding the robot manipulator 3 in a certain direction or
Orientierung an. Das visuelle Orientierungssystem ist ein zweidimensionales Orientation to. The visual orientation system is a two-dimensional one
Koordinatensystem, wobei die Orientierung der beiden Koordinatenachsen stets ihre Orientierung gegenüber dem Objekt 7 beibehalten, unabhängig von der Coordinate system, the orientation of the two coordinate axes always maintaining their orientation with respect to the object 7, regardless of the
Orientierungsänderung der Projektionseinrichtung 1. Change of orientation of the projection device 1.
Fig. 2 zeigt einen weiteren Robotermanipulator 3 mit einer Vielzahl von durch Gelenke miteinander verbundenen Gliedern. Dieser entspricht grundsätzlich dem in Fig. 1 gezeigten Robotermanipulator 3, die Projektionseinrichtung 1 ist jedoch mit ihrer eigenen Recheneinheit 9 ausgestattet, die unabhängig von einer Steuereinheit des FIG. 2 shows a further robot manipulator 3 with a multiplicity of links connected to one another by joints. This basically corresponds to the robot manipulator 3 shown in FIG. 1, but the projection device 1 is equipped with its own computing unit 9, which is independent of a control unit of the
Robotermanipulators 3 ist. Die Recheneinheit 9 steuert die Projektionseinrichtung 1 zum Ausgeben von Bedienmenüs und von Statusinformationen an. An die Robot manipulator 3 is. The computing unit 9 controls the projection device 1 in order to output operating menus and status information. To the
Projektionseinrichtung 1 werden daher Statusinformationen über den Robotermanipulator 3 von der Recheneinheit 9 übermittelt, wobei die Recheneinheit 9 diese wiederum über eine Informationsschnittstelle von einer Steuereinheit und/oder von Sensoren des Robotermanipulators 3 erhält. Die Statusinformationen beinhalten zumindest eine auf den Robotermanipulator 3 wirkende Kraft und eine Richtung, in die der Robotermanipulator 3 durch manuelles Führen eingelernt wird. Projection device 1 is therefore transmitted status information about the robot manipulator 3 from the computing unit 9, the computing unit 9 in turn receiving this via an information interface from a control unit and / or from sensors of the robot manipulator 3. The status information includes at least one on the Robot manipulator 3 acting force and a direction in which the robot manipulator 3 is learned by manual guidance.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Robotermanipulator 3 mit einer Vielzahl von durch Gelenke miteinander verbundenen Gliedern. Dieser entspricht grundsätzlich einem aus in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten Robotermanipulator 3. Hierbei ist jedoch die Recheneinheit 9 dazu ausgeführt, die Projektionseinrichtung 1 zum Ausgeben eines zweiten eingelernten Bewegungspfades 22 als Projektionsbild 5 anzusteuern, wobei der zweite eingelernte Bewegungspfad 22 auf einem ersten durch manuelles Führen des Robotermanipulators 3 eingelernten Bewegungspfad 21 basiert, wobei sich die Orte des zweiten als FIG. 3 shows a further robot manipulator 3 with a multiplicity of links connected to one another by joints. This basically corresponds to a robot manipulator 3 shown in FIG. 1 or FIG. 2. Here, however, the computing unit 9 is designed to control the projection device 1 for outputting a second taught-in movement path 22 as a projection image 5, the second taught-in movement path 22 on a first by manually guiding the robot manipulator 3 based movement path 21 taught, the locations of the second as
Projektionsbild 5 ausgegebenen Bewegungspfades 22 und des erste eingelernten Bewegungspfades 21 unterscheiden. Projection image 5 differentiate output movement path 22 and the first taught-in movement path 21.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zum ortsfesten und/oder orientierungsfesten Ausgeben eines Projektionsbildes 5 durch eine am Robotermanipulator 3 angeordnete FIG. 4 shows a method for outputting a projection image 5 in a stationary and / or orientation-fixed manner by a device arranged on the robot manipulator 3
Projektionseinrichtung 1 auf ein in der Umgebung eines Robotermanipulators 3 und in einem Projektionsbereich der Projektionseinrichtung 1 liegendes Objekt 7, aufweisend die Schritte: Projection device 1 onto an object 7 lying in the vicinity of a robot manipulator 3 and in a projection area of projection device 1, comprising the steps:
- Erfassen S1 einer Bewegung der Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7 durch eine Bewegungserfassungseinrichtung 1 1 , - Detection S1 of a movement of the projection device 1 with respect to the object 7 by a movement detection device 1 1,
- Erfassen S2 einer relativen Orientierung der Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7 durch eine Orientierungserfassungseinrichtung 13, - Detection S2 of a relative orientation of the projection device 1 with respect to the object 7 by an orientation detection device 13,
- Erfassen S3 eines Abstands der Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7 durch eine Abstandserfassungseinrichtung 15, - Detection S3 of a distance between the projection device 1 and the object 7 by a distance detection device 15,
- auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der Projektionseinrichtung 1 gegenüber dem Objekt 7: Ansteuern S4 der Projektionseinrichtung 1 durch eine Recheneinheit 9 so, dass ein von der - On the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the projection device 1 in relation to the object 7: control S4 of the projection device 1 by a computing unit 9 such that one of the
Projektionseinrichtung 1 auf das Objekt 7 projiziertes Projektionsbild 5 unabhängig von der Bewegung der am Robotermanipulator 3 angeordneten Projektionseinrichtung 1 ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt 7 verbleibt. Projection device 1, the projection image 5 projected onto the object 7 remains stationary on the object 7, regardless of the movement of the projection device 1 arranged on the robot manipulator 3.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele Although the invention has been illustrated and explained in detail by preferred exemplary embodiments, the invention is not supported by the examples disclosed
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der restricted and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. It is therefore clear that there is a multitude of possible variations. It is also clear that exemplary embodiments cited are really only examples that are not in any way considered Limitation of the scope of protection, the possible applications or the
Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Au sfüh rungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Configuration of the invention are to be understood. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to actually implement the exemplary embodiments, with the person skilled in the art, knowing the disclosed inventive concept, making various changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment can without leaving the scope of protection defined by the claims and their legal equivalents, such as further
Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird. Explanations in the description, is defined.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Projektionseinrichtung 1 projection device
3 Robotermanipulator 3 robot manipulator
5 Projektionsbild 5 projection image
7 Objekt 7 object
9 Recheneinheit 9 computing unit
1 1 Bewegungserfassungseinrichtung1 1 motion detection device
13 Orientierungserfassungseinrichtung 15 Abstandserfassungseinrichtung13 Orientation detection device 15 Distance detection device
21 erster Bewegungspfad 21 first movement path
22 zweiter Bewegungspfad 22 second path of movement
51 Erfassen 51 Capture
52 Erfassen 52 Capture
53 Erfassen 53 Capture
54 Ansteuern 54 Approach

Claims

Patentansprüche Claims
1. Projektionseinrichtung (1 ) für einen Robotermanipulator (3), wobei die 1. Projection device (1) for a robot manipulator (3), wherein the
Projektionseinrichtung (1 ) einen Projektionsbereich hat und aufweist: Projection device (1) has a projection area and comprises:
- eine Bewegungserfassungseinrichtung (1 1 ), wobei die - A motion detection device (1 1), wherein the
Bewegungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine Bewegung der Movement detection device is designed to detect a movement of the
Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber einem in der Umgebung des Projection device (1) compared to one in the vicinity of the
Robotermanipulators (3) und im Projektionsbereich der Projektionseinrichtung (1 ) liegenden Objekt (7) zu erfassen, To detect the robot manipulator (3) and the object (7) lying in the projection area of the projection device (1),
- eine Orientierungserfassungseinrichtung (13), wobei die - An orientation detection device (13), wherein the
Orientierungserfassungseinrichtung dazu ausgeführt ist, eine Orientierung der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) zu erfassen, Orientation detection device is designed to detect an orientation of the projection device (1) with respect to the object (7),
- eine Abstandserfassungseinrichtung (15), wobei die - A distance detection device (15), wherein the
Abstandserfassungseinrichtung (15) dazu ausgeführt ist, einen Abstand der Distance detection device (15) is designed to measure a distance
Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) zu erfassen, Capture the projection device (1) in relation to the object (7),
- eine Recheneinheit (9), die dazu ausgeführt ist, auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der - A computing unit (9), which is designed on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the
Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) die Projektionseinrichtung (1 ) so anzusteuern, dass ein von der Projektionseinrichtung (1 ) auf das Objekt (7) projiziertes Projektionsbild (5) unabhängig von der Bewegung der am Projection device (1) with respect to the object (7) to control the projection device (1) in such a way that a projection image (5) projected onto the object (7) by the projection device (1) is independent of the movement of the on
Robotermanipulator (3) angeordneten Projektionseinrichtung (1 ) ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt (7) verbleibt. 2. Projektionseinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , Robot manipulator (3) arranged projection device (1) remains stationary and / or fixed orientation on the object (7). 2. Projection device (1) according to claim 1,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, an die Projektionseinrichtung (1 ) Statusinformationen über den Robotermanipulator (3) zu übermitteln und die Projektionseinrichtung (1 ) zum Ausgeben der Statusinformationen anzusteuern. 3. Projektionseinrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wherein the computing unit (9) is designed to transmit status information to the projection device (1) via the robot manipulator (3) and to control the projection device (1) to output the status information. 3. Projection device (1) according to claim 2,
wobei die Statusinformationen zumindest eines der folgenden Elemente umfassen: wherein the status information comprises at least one of the following elements:
- eine Temperatur eines Bauelements des Robotermanipulators (3), - a temperature of a component of the robot manipulator (3),
- ein Lastprofil am Robotermanipulator (3), - a load profile on the robot manipulator (3),
- das Auftreten eines Fehlers, - the occurrence of an error,
- eine auf den Robotermanipulator (3) wirkende Kraft, - a force acting on the robot manipulator (3),
- eine Richtung, in die der Robotermanipulator (3) durch manuelles Führen eingelernt wird. Projektionseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - a direction in which the robot manipulator (3) is learned by guiding it manually. Projection device (1) according to one of the preceding claims,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die Projektionseinrichtung (1 ) zum Ausgeben eines visuellen Orientierungssystems für einen Anwender als Hilfe zum manuellen Führen des Robotermanipulators (3) in eine bestimmte Richtung oder Orientierung anzusteuern. wherein the computing unit (9) is designed to control the projection device (1) for outputting a visual orientation system for a user as an aid to manually guiding the robot manipulator (3) in a certain direction or orientation.
Projektionseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Projection device (1) according to one of the preceding claims,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die Projektionseinrichtung (1 ) zum Ausgeben von Bedienmenüs anzusteuern, wobei die Projektionseinrichtung (1 ) eine Eingabeeinrichtung aufweist, wobei die Eingabeeinrichtungen dazu ausgeführt ist, auf eine Eingabe eines Anwenders ein Eingabesignal an die Recheneinheit (9) zu übermitteln, und wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, auf das wherein the computing unit (9) is designed to control the projection device (1) for outputting operating menus, the projection device (1) having an input device, the input device being designed to send an input signal to the computing unit (9 ), and wherein the computing unit (9) is designed to access the
Eingabesignal hin das Eingabesignal Elementen in den Bedienmenüs zuzuordnen und auf Basis der Zuordnung eine Funktion des Robotermanipulators (3) anzusteuern. Input signal to assign the input signal to elements in the operating menu and to control a function of the robot manipulator (3) based on the assignment.
Projektionseinrichtung (1 ) nach Anspruch 5, Projection device (1) according to claim 5,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, auf das Eingabesignal hin eine aktuelle Position und/oder eine aktuelle Orientierung des von der wherein the computing unit (9) is designed to respond to the input signal a current position and / or a current orientation of the
Projektionseinrichtung (1 ) auf das Objekt (7) projizierten Projektionsbildes (5) zu erfassen und abzuspeichern. Projection device (1) onto the object (7) projected projection image (5) to capture and store.
Projektionseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Projection device (1) according to one of the preceding claims,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die Projektionseinrichtung (1 ) gemäß einem durch manuelles Führen des Robotermanipulators (3) eingelernten Bewegungspfades zum Ausgeben des eingelernten Bewegungspfades als wherein the computing unit (9) is designed to display the projection device (1) according to a movement path learned by manually guiding the robot manipulator (3) for outputting the learned movement path as
Projektionsbild (5) anzusteuern. Control projection image (5).
Projektionseinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Projection device (1) according to one of the preceding claims,
wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die Projektionseinrichtung (1 ) zum Ausgeben eines zweiten eingelernten Bewegungspfades (22) als Projektionsbild (5) anzusteuern, wobei der zweite eingelernte Bewegungspfad (22) auf einem ersten durch manuelles Führen des Robotermanipulators (3) eingelernten Bewegungspfad (21 ) basiert, wobei sich die Orte des zweiten als Projektionsbild (5) ausgegebenen Bewegungspfades (22) und des ersten eingelernten Bewegungspfades (21 ) unterscheiden. wherein the computing unit (9) is designed to control the projection device (1) for outputting a second taught-in movement path (22) as a projection image (5), the second taught-in movement path (22) on a first one by manually guiding the robot manipulator (3) taught-in movement path (21), the locations of the second movement path (22) output as a projection image (5) and the first taught-in movement path (21) differing.
9. Robotermanipulator (3) aufweisend: 9. Robot manipulator (3) having:
- eine am Robotermanipulator (3) angeordnete Projektionseinrichtung (1 ) mit einem Projektionsbereich, - A projection device (1) arranged on the robot manipulator (3) with a projection area,
- eine Bewegungserfassungseinrichtung (1 1 ), wobei die - A motion detection device (1 1), wherein the
Bewegungserfassungseinrichtung (1 1 ) dazu ausgeführt ist, eine Bewegung der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber einem in der Umgebung des Movement detection device (1 1) is designed to detect a movement of the projection device (1) relative to a in the vicinity of the
Robotermanipulators (3) und im Projektionsbereich der Projektionseinrichtung (1 ) liegenden Objekt (7) zu erfassen, To detect the robot manipulator (3) and the object (7) lying in the projection area of the projection device (1),
- eine Orientierungserfassungseinrichtung (13), wobei die - An orientation detection device (13), wherein the
Orientierungserfassungseinrichtung (13) dazu ausgeführt ist, eine Orientierung der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) zu erfassen, Orientation detection device (13) is designed to detect an orientation of the projection device (1) with respect to the object (7),
- eine Abstandserfassungseinrichtung (15), wobei die - A distance detection device (15), wherein the
Abstandserfassungseinrichtung (15) dazu ausgeführt ist, einen Abstand der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) zu erfassen, Distance detection device (15) is designed to detect a distance between the projection device (1) and the object (7),
- eine Recheneinheit (9), die dazu ausgeführt ist, auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der - A computing unit (9), which is designed on the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the
Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) die Projektionseinrichtung (1 ) so anzusteuern, dass ein von der Projektionseinrichtung (1 ) auf das Objekt (7) projiziertes Projektionsbild (5) unabhängig von der Bewegung der am Projection device (1) with respect to the object (7) to control the projection device (1) in such a way that a projection image (5) projected onto the object (7) by the projection device (1) is independent of the movement of the on
Robotermanipulator (3) angeordneten Projektionseinrichtung (1 ) ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt (7) verbleibt. Robot manipulator (3) arranged projection device (1) remains stationary and / or fixed orientation on the object (7).
10. Verfahren zum ortsfesten und/oder orientierungsfesten Ausgeben eines 10. A method for the stationary and / or orientation-fixed output of a
Projektionsbildes (5) durch eine am Robotermanipulator (3) angeordnete Projection image (5) arranged on the robot manipulator (3)
Projektionseinrichtung (1 ) auf ein in der Umgebung eines Robotermanipulators (3) und in einem Projektionsbereich der Projektionseinrichtung (1 ) liegendes Objekt (7), aufweisend die Schritte: Projection device (1) onto an object (7) located in the vicinity of a robot manipulator (3) and in a projection area of the projection device (1), comprising the steps:
- Erfassen (S1 ) einer Bewegung der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) durch eine Bewegungserfassungseinrichtung (1 1 ), - Detection (S1) of a movement of the projection device (1) with respect to the object (7) by a movement detection device (1 1),
- Erfassen (S2) einer Orientierung der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) durch eine Orientierungserfassungseinrichtung (13), - Detection (S2) of an orientation of the projection device (1) with respect to the object (7) by an orientation detection device (13),
- Erfassen (S3) eines Abstands der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7) durch eine Abstandserfassungseinrichtung (15), - Detection (S3) of a distance between the projection device (1) and the object (7) by a distance detection device (15),
- auf Basis der erfassten Bewegung und der erfassten Orientierung und des erfassten Abstands jeweils der Projektionseinrichtung (1 ) gegenüber dem Objekt (7): Ansteuern (S4) der Projektionseinrichtung (1 ) durch eine Recheneinheit (9) so, dass ein von der Projektionseinrichtung (1 ) auf das Objekt (7) projiziertes - On the basis of the detected movement and the detected orientation and the detected distance of the projection device (1) in relation to the object (7): actuation (S4) of the projection device (1) by a computing unit (9) so, that a projected by the projection device (1) onto the object (7)
Projektionsbild (5) unabhängig von der Bewegung der am Robotermanipulator (3) angeordneten Projektionseinrichtung (1 ) ortsfest und/oder orientierungsfest an dem Objekt (7) verbleibt. The projection image (5) remains stationary on the object (7) regardless of the movement of the projection device (1) arranged on the robot manipulator (3).
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