WO2023006888A1 - Integration einer risikobeurteilung einer kollision zwischen einem robotischen gerät und einer menschlichen bedienperson - Google Patents

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WO2023006888A1
WO2023006888A1 PCT/EP2022/071220 EP2022071220W WO2023006888A1 WO 2023006888 A1 WO2023006888 A1 WO 2023006888A1 EP 2022071220 W EP2022071220 W EP 2022071220W WO 2023006888 A1 WO2023006888 A1 WO 2023006888A1
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WO
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risk
hazard
module
robotic device
collision
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Application number
PCT/EP2022/071220
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English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Behrens
Sebastian Herbster
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
    • 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
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40202—Human robot coexistence

Definitions

  • the invention relates to a computer-implemented method for integrating a risk assessment of a collision between a robotic device and a human operator of the robotic device into a monitoring device intended for the robotic device.
  • the invention also relates to a corresponding computer program product and a corresponding control device and a robotic device equipped with the control device.
  • the applicable standards such as DIN EN ISO 10218-2 and supplementary ISO/TS 15066 specify various requirements that enable safe operation of the robotic device.
  • the standards with the safety mode "power and force limitation" specify different biomechanical limits that the robotic device in a collision with the human operator must not exceed. As soon as the robotic device complies with the limit values, the risk of injury in the event of a collision, for example in the event of an impact, pinching or shearing, is sufficiently reduced within the meaning of the normative requirements.
  • any type of physical Contact between the robotic device and the human operator can be understood as a collision which is or may be a hazard to the human operator
  • the hazard can be, for example, mechanical and/or chemical and/or thermal and/or electrical in nature
  • contact with an adhesive surface such as on an adhesive tool of the robotic device can be understood as a collision.
  • the hazard to be determined described below may include or be a chemical hazard, for example poisoning as an injury.
  • the "speed and distance monitoring" safety operating mode specifies a minimum distance between the human operator and the robotic device. As soon as this minimum distance is fallen below the robotic device must stop and remain in the stopped state until the minimum distance is again met.
  • the approach outlined below relates primarily to these two safety modes, but is not limited to them.
  • a risk assessment is understood to mean a procedure that, in defined steps, analyzes health risks emanating from the robotic (or other) device and identifies and implements measures to reduce the health risks.
  • a risk analysis includes the following steps:
  • Step 1 Define the limits of the (robotic) device, for example usage limits, but also identify technical, temporal and spatial limits as well as other descriptive features of the (robotic) device.
  • Step 2 Identify hazards for operators in the environment of the (robotic) device, for example, quantify collisions if the operator misbehaves or misuses the (robotic) device.
  • Step 3 Assess risks that arise from the previously identified hazards, for example by creating a product from a probability of the occurrence conditions with the possible extent of damage of the hazard that has occurred according to the occurrence condition.
  • Step 4 Calculate risk value and assign the hazard risk to a risk class, for example into a low, medium and high hazard risk, based on correspondingly defined limit values for the calculated and thus quantified risk value.
  • Step 5 Define measures for risk reduction, for example informing the affected operators about low risks in training courses, reducing medium risks through technical protective measures, and eliminating high risks through structural redesign of the (robotic) device.
  • Step 6 Validate the effectiveness of the measures implemented, for example through appropriate measurements.
  • the requirements for the safety operating mode suitable for the respective application are implemented, for example by complying with biomechanical limit values in the "power and force limitation” operating mode or the minimum distance in the "speed and distance monitoring” operating mode.
  • the proof Compliance with or fulfillment of the requirements of the selected safety operating mode i.e. the effectiveness of the measures taken as described in step 6, usually produces a measurement procedure in which the situations identified as hazards are simulated on the real robotic device and analyzed and evaluated with special measuring devices .
  • high risks require a structural redesign that completely eliminates the source of the hazard, for example by removing or rounding off sharp edges.
  • the risk assessment is a manually performed process that considers all life phases of a (robotic) device from planning to the start of regular operation, but also its dismantling and disposal. Only when the commissioner or operator of the (robotic) device has carried out all the steps and documented them in detail can they, within the European Union, by issuing a CE marking declaration, confirm that the (robotic) device complies with the statutory provisions of the European Machinery Directive, currently MRL 2006 /42/EG, and thus also the regulations of the applicable harmonized standards such as DIN EN ISO 10218-1/-2.
  • the conditions for the metrological proof of the effectiveness of the measures concerned are derived from the information compiled in writing in the risk assessment. Among other things, they show the examiner which situations are associated with hazards for the operators. From these situations, the tester then selects the point in time, for example the moment in the program sequence, and the areas, for example points on the surface of the robotic device, which are to be checked metrologically for the proof of effectiveness.
  • the determination of the measurement time and the production of the measurement arrangement is very complex, since in written and partly incomplete information in the Risk assessment often lacks important details that are necessary for proper execution and documentation of the measurement, for example the speed of the robotic device at the relevant point at the time of the collision.
  • the transfer of the information for setting up the measuring points represents a potential source of error that can have a negative impact on the accuracy of the metrological evaluation.
  • the task is therefore to simplify a risk assessment, in particular for a change to a (robotic) device after it has been put into operation for the first time.
  • One aspect relates to a computer-implemented method for integrating a risk assessment of a collision between a robotic device and a human operator of the robotic device into a control device intended for the robotic device.
  • the control device can be coupled to the robotic device or not, since it can be sold separately, for example.
  • the robotic device can in particular include a so-called cobot, a collaborative robot, or in general any other device a machine.
  • the robotic device can have a robotic arm with one or more limbs.
  • the process comprises a series of process steps:
  • One method step is reading in command data from a program module of the control device, which command data are intended for transmission to a control module of the control device and thus for use in the control module when the control device and thus the robotic device are used as intended Recording equipment assessment module.
  • Both the program module, the control module and the evaluation module can be implemented in respective microprocessors, or in a common microprocessor or a common microprocessor arrangement, for example a computer.
  • the control device such as the computer, can be paired with a (real or virtual) robotic device when in use.
  • the program module is used to program the robotic device, the control module is used to control the robotic device according to the programming stored in the program module, with the control module controlling the robotic device according to the command data of the program corresponding to the programming -module controls.
  • the assessment module reads in machine data from the control module of the monitoring device, which data specify the robotic device, in particular technical features of the robotic device. It is also possible to read in further data, including supplementary machine data, from other sources, for example databases, the Internet, or from user input. For example, a type designation of the robotic device can be read in the form of the machine data, and then further machine data, such as dimensions, geometries, and masses of the robotic device can be read in as technical features from another source, for example the Internet or a local database become.
  • a further method step is a determination, which can be understood in particular as a quantification, of at least one hazard risk, ie one or more hazard risks, based on the read-in ones Command and/or machine data and at least one stored risk profile assigned to the respective risk of danger, which contains information required for automatically determining the respective risk of danger, by the assessment module.
  • a risk profile can also be assigned several different hazards and thus hazard risks.
  • the respective hazard risk can, for example, be determined or quantified using an algorithm (in particular using a simulation). In this case, a user of the method can enter further data required for determining the hazard risk which have not been read in, or be prompted to enter missing data. Part of the determination can therefore be supplementing the information required for determining the risk of danger.
  • a risk of harm can be determined by multiplying the probabilities for one or more corresponding entry conditions (which can be part of the required information) by a potential damage level (which can be part of the required information).
  • the hazard risk determined is also classified by the assessment module, with the assessment module initiating different further steps depending on the result of the classification: namely, issuing a warning to the user, in particular displaying information about the hazard risk , and/or determining one or more measures for reducing the risk of danger and issuing, in particular advertisements, the measure or measures for the respective selection or release by a user.
  • the warning can also be output via a control signal.
  • the assessment module After selecting or enabling at least one measure by the user of the method described here, the assessment module issues a control signal for implementing the selected measure or measures in the program module and/or in the control module.
  • the control signal can be output directly to the program module and/or control module, or alternatively or additionally to a display module that prompts the user to implement the selected measure.
  • the measure or measures selected by the user can therefore be implemented automatically by the assessment module after it has been released or selected.
  • the risk assessment steps can be integrated into the programming process, since the risk assessment and the programming of the robotic device merge with one another by reading in the command data.
  • the at least one risk of danger can be determined and the following steps can be carried out in parallel with the programming of the program module, either by continuously reading in the command data or by a triggering event such as the expiry of a specified period of time or changing the data in the program module stored command data triggered repeated reading in of the command data.
  • the method can thus already be used when planning a workflow for the robotic device.
  • individual sub-steps of the risk assessment are analyzed in a targeted manner, which means that the relevant data is automatically saved in the assessment module and thus made available in a coherent and transparent manner in data storage and documentation for risk assessment.
  • the risk profiles create a direct link between the data that has been read in and the hazard risks, which allows the risk assessment to be updated easily if the robotic device is changed, but at the same time also allows measures to reduce the respective hazard risks to be identified directly and even automatically , propose before, and also execute automatically.
  • the proposed method is therefore based on the knowledge that the processes of programming the robotic device and carrying out the risk assessment, which were previously carried out independently and separately, are partly based on the same data, which, however, was previously identified manually and transferred to the other system must. Therefore, synergies can be used when programming and risk assessment are combined.
  • the digitally available data namely the command data and the machine data, are determined independently and used for the risk assessment.
  • the risk profiles used to determine a hazard risk can be viewed by a user of the method and, if necessary, supplemented and/or changed.
  • the assessment module can also be used by the user to provide missing data in the risk profile, which, however, is necessary for a respective determination of an existing hazard risk are required are queried.
  • the requested information can, for example, relate to the circumstances of a hazard, such as probabilities of the conditions for occurrence of a particular hazard and/or the conditions for occurrence of a particular hazard and/or the severity or potential for damage of a particular hazard.
  • the risk profiles can therefore also contain information which the assessment module interactively requests in a dialog with the user.
  • the data can also be stored permanently in the assessment module or in the respective risk profile.
  • the integrated risk assessment presented here reduces the amount of time that operators of robotic devices spend today to analyze their use in terms of risks in accordance with the law and regulations. Programmers who have had little experience in carrying out a risk assessment will benefit in particular from the improvements.
  • the coupling of the risk assessment with the control and programming of the robotic device ensures a continuous exchange of data and information, which those who prepare a risk assessment today laboriously collect and document. Thanks to the possibility of using the data to carry out simulations to determine the risk potential or suitable protective measures, the integrated risk assessment creates further added value for the user. Since the integrated risk analysis is a fully digitized risk assessment process, it can also be used when planning applications. The risk assessment prepared during planning can then be continued, refined and completed after the application has been set up.
  • the risk profile includes one or more of the following items of information, namely information about a type of collision, in particular whether the collision is a collision with a mechanical hazard, in particular jamming, for example a (comparatively slow) quasi-stationary jamming, or an impact, for example a free impact or a (comparatively fast) jamming impact, or another collision, in particular a collision with a chemical hazard, for example due to an adhesive and/or a Collision with a thermal hazard, such as a soldering tool, and/or a collision with an electrical hazard, such as a welding tool; information on a type of part of the human operator's body that is endangered by the collision, in particular a specification of the part of the body at risk and/or a biomechanical limit value for the part of the body at risk; information on a position of information, a mechanical hazard, in particular jamming, for example a (comparatively slow) quasi-stationary jamming, or an impact, for example a free impact or
  • any type of physical contact between the robotic device and the human operator can be understood as a collision, which is or can be the basis of a risk to the human operator.
  • the information mentioned can be stored in particular in the form of standardized multiple-choice structures, which on the one hand makes it easier for the user to add the information to the risk profile due to the standardization and on the other hand the standardization also makes it easier to use the information in the assessment Module facilitated by appropriate algorithms or simulations.
  • the information mentioned is particularly useful for determining the hazard risk.
  • one or more of the risk profiles are linked by a user input to one or more of the respective program sections of the command data.
  • a program section can be part of a movement command or consist of several movement commands or include several movement commands. It is also possible to assign several risk profiles to a program section, so that program sections with different risk profiles overlap or are part of one another.
  • the user input can also specify an entry condition for the hazard, which is assigned to the hazard risk that corresponds to the respective risk profile.
  • the assessment module has direct and timely access to various states of the robotic device, such as positions and speeds, so that information such as the position and speed of the robotic device at the time of the hazard to the Determination of the hazard risk are precisely available. Accordingly, this information no longer has to be laboriously determined and documented by hand, but can be called up precisely. In this way, for example, a potential extent of damage can also be determined more precisely.
  • usage limits of the robotic device are defined by a user input, which define a spatial area used by the robotic device when used as intended and/or Limit speed range and/or force range.
  • a risk profile is an incomplete risk profile which does not contain all the information required for automatically determining the respective risk of danger, the user is automatically prompted to To complete the risk profile with a user input.
  • the accuracy of the method can thus be increased.
  • the respective risk of danger when classifying the determined risk of danger, is classified into one of at least three or exactly three classes: the class of a low risk, the class of a medium risk and the class of a high risk.
  • the respective warning can be issued to the user if the hazard risk is classified as a low risk or a high risk, and the measure or measures to reduce the hazard risk can be determined and output for the respective user-side selection if the hazard risk is classified as a medium risk classified as siko.
  • the assessment module can suggest adequate and targeted measures to reduce the risk, for example a speed limit at which the robotic device exceeds the applicable biomechanical limit values would comply.
  • the assessment module can determine the ideal moments and spots, e.g. H. Identify and map moments and locations for accurate and reliable validation of an actual risk of injury. This plan can be output and thus show the user of the method precisely in which situations and at which points the robotic device is to be checked using measurements in order to be able to evaluate the effectiveness of the measures taken to reduce the average risks.
  • the one or more measures for reducing the risk of danger are a specification of movement limits, in particular speed limits, in the program module and/or of at least one parameter for one or more safety functions, for example a Emergency shutdown, included in the control module.
  • the measures can also be selected as a function of a respectively set safety mode, for example the safety mode “power and force limitation” or the safety mode “speed and distance monitoring”. These measures are particularly suitable for automatically reducing the risk of danger.
  • the data read in from the program module and/or control module are read in repeatedly and if there is a change compared to the previously read in data, it is checked whether the change in the data is also a change one of the at least one associated hazard entails, and, if this is the case, the method steps of determining at least one hazard, classifying the identified hazard, and determining the measures to reduce the hazard with outputting to select the user or issuing the warning to the user and, after the user has selected at least one measure, issuing a control signal for implementing the selected measure or measures in the program module and/or control module for the changed data become.
  • a validation function is thus achieved which ensures that the validity of the risk assessment is retained when the robotic device is changed or that the risk assessment is adjusted and new measures to reduce the risk of danger are proposed.
  • the validation function can also be used in a planning phase for a plant with the robotic device, for example with a virtual robotic device.
  • One aspect also relates to a computer program product, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method according to one of the described embodiments.
  • a further aspect relates to a control device for a robotic device, for integrating a risk assessment of a collision between a human operator and the robotic device, with a program module, a control module, and an assessment module.
  • the assessment module is designed from the program module command data, which are provided in be intended use of the control device and thus the robotic device for transmission to the control module of the control device and there with for use in the control module, and /or off the control module to read in machine data that specifies the robotic device, and also to determine at least one hazard based on the read-in data and at least one stored risk profile that is assigned to a hazard and contains the information required to automatically determine the respective hazard and to classify the determined risk of danger, to determine either one or more measures for reducing the risk of danger depending on a result of the classification and to output the measure or measures for the respective user-side selection or to output a warning to a user, as well as to do so , after selecting at least one measure by the user, to output a control signal for a
  • control device corresponding to advantages and advantageous embodiments of the method described.
  • Another aspect relates to a robotic device with such a control device.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary control device with an associated robotic device
  • Fig. 3 shows an exemplary illustration of the assignment of different risk profiles to program sections of the instruction data.
  • FIG. 1 shows an exemplary risk assessment. A distinction is made here between method steps X performed by the user and method steps Y performed by the assessment module.
  • instruction data 1 is first read in 24 (FIG. 2) and machine data 25 is read in 2 (FIG. 2). This is followed here by a determination of usage limits 3 for the robotic device 26 (FIG. 2) by user input. Reading 1, 2 and setting 3 as part A of the method correspond to step 1 of the risk assessment, setting the limits of the robotic device.
  • Step 3 is followed by completion 4 of a risk profile k, k+1 (FIG. 3) stored in the assessment module 23 (FIG. 2), which contains the information required for automatically determining 8 (see below) an associated risk .
  • This is followed by saving 5 of the completed th risk profile and present also a linking 6 of one or more ren risk profiles with one or more respective program sections of the command data by a user input.
  • Completing 4, saving 5 and linking 6 as section B of the method thus correspond to step 2 of the usual risk assessment, the identification and description of hazards for operators in the environment of the robotic device.
  • the linking 6 is followed by a specification 7 of one or more entry conditions for a respective hazard, in particular with an assigned probability of occurrence.
  • This is followed here by the determination 8 of at least one hazard risk based on the data read in and the at least one stored risk profile assigned to the respective hazard risk.
  • the specification 7 and the determination 8 correspond to step 3 of the conventional risk assessment as section C of the method, the assessment of risks which result from the previously identified hazards.
  • the determination 8 is followed by a classification 9 of the determined hazard risk, which as section D also corresponds to step 4 of the known risk assessment, the calculation of a risk value and, if necessary, the assignment of a risk class.
  • one or more measures 27, 28 for reducing the risk of danger are determined in the next step 10 and the measure or measures are then output in step 11 for the respective selection by a user .
  • a selection 12 of at least one measure by the user and, in the present case, an automatic implementation of the selected measure or measures by outputting 13 a corresponding control signal.
  • Steps 10 to 13, as section D of the procedure correspond to step 5 in the conventional risk assessment, determining measures for risk reduction, informing about low risks, reducing medium risks and eliminating high risks.
  • the output 13 is also followed by the automatic creation of a plan for a safety validation 14 with an indication of the situation in which and at which points the robotic device is to be checked by measurement in order to determine the effectiveness of the measures taken to reduce the to assess the risk of harm.
  • This plan is followed here by the user implementing 15 the plan for security validation, since the assessment module should not check itself.
  • a validation module can also be provided, which replaces or supplements the measurement by the user with a model-based approach, ie a simulation.
  • steps 14 and 15 correspond to step 6 in the conventional risk assessment, the validation of the effectiveness of the implemented measures.
  • the control device 20 includes a program module 21, a control module 22, and an assessment module 23.
  • the assessment module 23 is designed with, from the program module 21 command data 24, which for transmission to the control Module 22 are provided to read. Alternatively or in addition, the assessment module 23 is designed to read in machine data 25 that specify the robotic device 26 . In addition, the assessment module 23 is designed to assess at least one risk based on the data 24, 25 read in and at least one stored, assigned risk profile k, k+1 (FIG. 3), which contains the information required to automatically determine the respective risk of danger.
  • FIG. 5 shows an exemplary set of command data with commands
  • a further risk profile k+1 is here exclusively linked to the sub-commands (i+l).l, (i+1).2, (i+1).3, so that the sub-profiles mentioned can be used with both the risk profile k and are linked to the risk profile k+1. This is an example of the possibility of flexible and accurate assessment of emerging risks.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Integration einer Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einem robotischen Gerät (26) und einer menschlichen Bedienperson in ein Kontrollgerät (20) davon, mit einem a) Einlesen (1) von Befehlsdaten (24) aus einem Programm- Modul (21), durch ein Beurteilungs-Modul (23); b) Einlesen (2) von das robotische Gerät spezifizierenden Maschinendaten (25) aus einem Steuerungs-Modul (22), durch das Beurteilungs-Modul; c) Ermitteln (8) zumindest eines Gefährdungsrisikos basierend auf den eingelesenen Daten und einem abgespeicherten zugeordneten Risikoprofil (k, k+1), welches zum Ermitteln des Gefährdungsrisikos erforderliche Information enthält, durch das Beurteilungs-Modul; d) Klassifizieren (9) des Gefährdungsrisikos; e) in Abhängigkeit davon: i) Ermitteln (10) von Maßnahme(n) (27, 28) zum Verringern des Gefährdungsrisikos und Ausgeben (11) diese Maßnahme(n) zur Auswahl durch einen Nutzer, oder ii) Ausgeben einer Warnung; f) Nach Auswählen (12) einer Maßnahme: Ausgeben (13) eines Steuersignals zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme(n) im Programm- und/oder im Steuerungs-Modul, durch das Beurteilungs- Modul.

Description

Integration einer Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einem robotischen
Gerät und einer menschlichen Bedienperson
Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Integrieren einer Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einem robotischen Gerät und einer menschlichen Bedienperson des robotischen Gerätes in ein für das robo- tische Gerät bestimmtes Kontrollgerät. Die Erfindung betrifft auch ein entspre chendes Computerprogrammprodukt sowie ein entsprechendes Kontrollgerät sowie ein mit dem Kontrollgerät ausgestattetes robotisches Gerät. Für robotische Geräte, welche Hand in Hand oder Seite an Seite mit menschli chen Bedienpersonen Zusammenarbeiten, sogenannte kollaborierende Robo ter oder Cobots, legen die geltenden Normen wie beispielsweise DIN EN ISO 10218-2 und ergänzend ISO/TS 15066 verschiedene Anforderungen fest, die ei nen sicheren Betrieb des robotischen Gerätes ermöglichen. Im besonderen Fall einer echten Kollaboration, bei der ein physischer Kontakt zwischen Mensch und robotischem Gerät zulässig ist, geben die Normen mit der Sicherheitsbe triebsart „Leistungs- und Kraftbegrenzung" verschiedene biomechanische Grenzwerte vor, die das robotische Gerät bei einer Kollision mit der menschli chen Bedienperson nicht überschreiten darf. Sobald das robotische Gerät die Grenzwerte einhält, ist im Sinne der normativen Anforderungen das Verlet zungsrisiko bei Kollision, also beispielsweise bei einem Stoß, einer Klemmung oder einer Scherung, ausreichend gemindert. Allgemein kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung jedwede Art von physischem Kontakt zwischen ro botischem Gerät und menschlicher Bedienperson als Kollision verstanden wer den, welche einer Gefährdung der menschlichen Bedienperson zu Grunde liegt oder zu Grunde liegen kann. Die Gefährdung kann beispielsweise mechanischer und/oder chemischer und/oder thermischer und/oder elektrischer Natur sein. Beispielsweise kann ein Kontakt mit einer Klebefläche wie an einem Klebewerk zeug des robotischen Gerätes als Kollision verstanden werden. In diesem Fall kann das unten beschriebene zu ermittelnde Gefährdungsrisiko ein chemisches Gefährdungsrisiko, beispielsweise einer Vergiftung als Verletzung, umfassen o- der sein. Für eine Kooperation zwischen robotischem Gerät und menschlichen Bedienperson, also einem parallelen Arbeiten mit dem robotischen Gerät ohne vorgesehenen physischen Kontakt, legt die Sicherheitsbetriebsart „Geschwin- digkeits- und Abstandsüberwachung" einen Mindestabstand zwischen der menschlichen Bedienperson und dem robotischen Gerät fest. Sobald dieser Mindestabstand unterschritten wird, muss das robotische Gerät stoppen und im gestoppten Zustand verbleiben, bis der Mindestabstand wieder erfüllt ist. Der im Folgenden geschilderte Ansatz bezieht sich primär auf diese beiden Si cherheitsbetriebsarten, ist aber nicht auf diese beschränkt.
Unter einer Risikobeurteilung wird eine Vorgehensweise verstanden, die in de finierten Schritten gesundheitliche Risiken analysiert, die von dem robotischen (oder einem sonstigen) Gerät ausgehen, und Maßnahmen identifiziert und er greift, um die gesundheitlichen Risiken zu mindern. Eine Risikoanalyse umfasst dabei die folgenden Schritte:
Schritt 1: Die Grenzen des (robotischen) Gerätes festlegen, beispielsweise Ver wendungsgrenzen, aber auch technische, zeitliche und räumliche Grenzen so wie weitere beschreibende Merkmale des (robotischen) Gerätes identifizieren.
Schritt 2: Gefährdungen für Bedienpersonen im Umfeld des (robotischen) Ge rätes identifizieren, beispielsweise Kollisionen bei Fehlverhalten der Bedienper son oder einer Fehlanwendung des (robotischen) Gerätes quantifizieren.
Schritt 3: Risiken einschätzen, welche aus den zuvor identifizierten Gefährdun gen hervorgehen, beispielsweise mit dem Bilden eines Produktes aus einer Wahrscheinlichkeit der Eintrittsbedingungen mit dem möglichen Schadensaus maß der gemäß Eintrittsbedingung eingetretenen Gefährdung bilden.
Schritt 4: Risikowert berechnen und das Gefährdungsrisiko einer Risikoklasse zuordnen, beispielsweise in ein geringes, mittleres und hohes Gefährdungsri siko, basierend auf entsprechend festgelegten Grenzwerten für den berechne ten und damit quantifizierten Risikowert.
Schritt 5: Maßnahmen für die Risikominderung festlegen, beispielsweise in Schulungen mit den betroffenen Bedienpersonen über geringe Risiken infor mieren, durch technische Schutzmaßnahmen mittlere Risiken mindern, und durch konstruktive Umgestaltung des (robotischen) Geräts hohe Risiken elimi nieren.
Schritt 6: Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmen validieren, beispielsweise durch entsprechende Messungen.
Bei kollaborativen robotischen Geräten erfolgt die Reduzierung von geringen Risiken in der Tat überwiegend durch Schulungen der gefährdeten Bedienper sonen. Zur Reduzierung mittlerer Risiken werden die Anforderungen für die zur jeweiligen vorliegenden Anwendung passende Sicherheitsbetriebsart umge setzt, beispielsweise durch Einhaltung biomechanischer Grenzwerte bei der Be triebsart „Leistungs- und Kraftbegrenzung" oder des Mindestabstands bei der Betriebsart „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung". Der Nachweis über die Einhaltung bzw. Erfüllung der Anforderungen der gewählten Sicher heitsbetriebsart, also die Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen wie in Schritt 6 beschrieben, erbringt üblicherweise ein Messverfahren, bei dem die als Gefährdungen identifizierten Situationen am realen robotischen Gerät nachgestellt und mit speziellen Messgeräten analysiert und bewertet werden. Hohe Risiken erfordern, wie auch von anderen Geräten (Maschinen) bekannt, eine konstruktive Umgestaltung, welche die Gefahrenquelle vollständig elimi niert, wie dies beispielsweise durch eine Entfernung oder Abrundung scharfer Kanten erfolgen kann.
Die Risikobeurteilung ist im Stand der Technik ein manuell durchgeführter Pro zess, der alle Lebensphasen eines (robotischen) Gerätes von der Planung bis zum Zeitpunkt der Aufnahme des Regelbetriebs, aber auch dessen Abbau und Entsorgung betrachtet. Erst wenn Inbetriebnehmer oder Betreiber des (roboti schen) Gerätes alle Schritte durchgeführt und detailliert dokumentiert haben, können sie innerhalb der Europäischen Union durch die Vergabe einerCE-Kenn- zeichenerklärung, dass das (robotische) Gerät die gesetzlichen Vorschriften nach europäischer Maschinenrichtlinie, derzeit MRL 2006/42/EG, und damit auch die Vorschriften der anwendbaren harmonisierten Normen wie beispiels weise DIN EN ISO 10218-1/-2 erfüllt.
Die Einhaltung der Anforderungen der gewählten Sicherheitsbetriebsart, bei spielsweise mit Einhaltung der biomechanischen Grenzwerte, erzielt eine aus reichende Reduzierung mittlerer Risiken im Sinne der geltenden Normen und der Maschinenrichtlinie. Die Bedingungen für den messtechnischen Nachweis über die Wirksamkeit der betroffenen Maßnahmen leiten sich dabei aus den schriftlich zusammengetragenen Angaben in der Risikobeurteilung her. Sie zei gen unter anderem dem Prüfer auf, welche Situationen mit Gefährdungen der Bedienpersonen einhergehen. Aus diesen Situationen wählt der Prüfer dann Zeitpunkt, beispielsweise den Moment im Programmablauf, und die Bereiche, beispielsweise Punkte an der Oberfläche des robotischen Gerätes, aus, welche messtechnisch für den Wirksamkeitsnachweis zu überprüfen sind.
Die Festlegung des Messzeitpunkts und die Herstellung der Messanordnung ist dabei sehr aufwändig, da in schriftlichen und teils lückenhaften Angaben in der Risikobeurteilung häufig wichtige Details fehlen, welche für eine ordnungsge mäße Durchführung und Dokumentation der Messung notwendig sind, bei spielsweise die Geschwindigkeit des robotischen Geräts an dem relevanten Punkt zum Zeitpunkt der Kollision. Außer dem hohen Aufwand stellt die Über tragung der Angaben für die Einrichtung der Messpunkte eine potentielle Feh lerquelle dar, die einen negativen Einfluss auf die Aussagegenauigkeit der mess technischen Bewertung haben kann.
Überdies muss bei jeder Änderung am bereits in Betrieb genommenen roboti schen Gerät überprüft werden, ob es sich bei der Änderung um eine wesentli che Änderung handelt, welche sich auf die Gültigkeit der Risikobeurteilung aus wirkt. Wenn nämlich durch die Änderung neue Gefährdungen hinzukommen, verliert die bestehende Risikobeurteilung ihre Gültigkeit und das (robotische) Gerät darf nicht mehr betrieben werden. Der Betreiber des (robotischen) Ge räts muss also prüfen, ob eine wesentliche Änderung vorliegt, und wenn ja, auf welche Bestandteile der Risikobeurteilung sich die geplanten oder durchge führten Änderungen auswirken. Erst nach Abschluss der Prüfung zeigt sich dann, ob die bisher getroffenen Maßnahmen zur Risikominderung weiterhin wirksam sind oder neue Maßnahmen getroffen werden müssen, welche bis zur vollständigen Rekonfiguration des (robotischen) Geräts führen können.
Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Risikobeurteilung zu vereinfachen, insbe sondere für eine Änderung an einem (robotischen) Gerät nach dessen erster Inbetriebnahme.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Pa tentansprüchen, der Beschreibung, und den Figuren.
Ein Aspekt betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Integrieren ei ner Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einem robotischen Gerät und ei ner menschlichen Bedienperson des robotischen Geräts in ein für das roboti sche Gerät bestimmtes Kontrollgerät. Das Kontrollgerät kann dabei mit dem robotischen Gerät gekoppelt sein oder nicht, da es beispielsweise separat ver kauft werden kann. Das robotische Gerät kann insbesondere einen sog. Cobot, einen kollaborativen Roboter umfassen, oder allgemein ein sonstiges Gerät, eine Maschine. Das robotische Gerät kann insbesondere einen Roboterarm mit einem oder mehreren Gliedern aufweisen. Das Verfahren umfasst dabei eine Reihe von Verfahrensschritten:
Ein Verfahrensschritt ist ein Einlesen von Befehlsdaten aus einem Programm- Modul des Kontrollgeräts, welche bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Kontrollgeräts und damit des robotischen Gerätes zur Übermittlung an ein Steuerungs-Modul des Kontrollgeräts und damit zur Verwendung in dem Steu erungs-Modul vorgesehen sind, durch ein Beurteilungs-Modul des Kontrollge räts. Sowohl das Programm-Modul, das Steuerungs-Modul als auch das Beur teilungs-Modul können dabei in jeweiligen Mikroprozessoren umgesetzt sein, oder auch in einem gemeinsamen Mikroprozessor oder einer gemeinsamen Mikroprozessoranordnung, beispielsweise einem Computer. Das Kontrollgerät, beispielsweise der Computer, kann bei Gebrauch mit einem (realen oder virtu ellen) robotischen Gerät gekoppelt werden. Das Programm-Modul dient dabei dem Programmieren des robotischen Geräts, das Steuerungs-Modul dem Steu ern des robotischen Gerätes entsprechend der im Programm-Modul hinterleg ten Programmierung, wobei das Steuerungs-Modul das robotische Gerät ent sprechend den der Programmierung entsprechenden Befehlsdaten des Pro gramm-Moduls steuert.
Alternativ oder ergänzend zum Einlesen der Befehlsdaten erfolgt durch das Be urteilungs-Modul ein Einlesen von Maschinendaten aus dem Steuerungsmodul des Kontrollgeräts, welche das robotische Gerät, insbesondere technische Merkmale des robotischen Geräts, spezifizieren. Auch das Einlesen weiterer Daten, auch ergänzender Maschinendaten aus anderen Quellen, beispielsweise Datenbanken, dem Internet, oder aus einer Nutzereingabe ist möglich. So kann beispielsweise in Form der Maschinendaten eine Typbezeichnung des roboti schen Geräts eingelesen werden, und dann aus einer anderen Quelle, beispiels weise dem Internet oder einer lokalen Datenbank, weitere Maschinendaten, beispielsweise Abmessungen, Geometrien, und Massen des robotischen Gerä tes als technische Merkmale eingelesen werden.
Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Ermitteln, welches insbesondere als Quantifizieren verstanden werden kann, zumindest eines Gefährdungsrisikos, also eines oder mehrerer Gefährdungsrisiken, basierend auf den eingelesenen Befehls- und/oder Maschinendaten und zumindest einem abgespeicherten, dem jeweiligen Gefährdungsrisiko zugeordneten Risikoprofil, welches zum au tomatischen Ermitteln des jeweiligen Gefährdungsrisikos erforderliche Infor mationen enthält, durch das Beurteilungs-Modul. Einem Risikoprofil können auch mehrere unterschiedliche Gefährdungen und damit Gefährdungsrisiken zugeordnet sein. Das jeweilige Gefährdungsrisiko kann beispielsweise per Algo rithmus (insbesondere per Simulation) ermittelt oder quantifiziert werden. Da bei kann ein Nutzer des Verfahrens weitere für das Ermitteln des Gefährdungs risikos erforderliche Daten, welche nicht eingelesen wurden, eingeben oder zur Eingabe fehlender Daten aufgefordert werden. Ein Teil des Ermittelns kann also ein Ergänzen für das Ermitteln des Gefährdungsrisikos erforderlicher Informa tion sein.
Beispielsweise kann ein Gefährdungsrisiko ermittelt werden, indem die Wahr scheinlichkeiten für eine oder mehrere entsprechende Eintrittsbedingungen (welche Teil der erforderlichen Information sein können) mit einem potentiel len Schadensausmaß (welches Teil der erforderlichen Information sein kann) multipliziert werden. Das ermittelte Gefährdungsrisiko wird durch das Beurtei lungs-Modul auch klassifiziert, wobei durch das Beurteilungs-Modul in Abhän gigkeit eines Ergebnisses des Klassifizierens unterschiedliche weitere Schritte eingeleitet werden: Nämlich ein Ausgeben einer Warnung an den Nutzer, ins besondere ein Anzeigen einer Information über das Gefährdungsrisiko, und/o derein Ermitteln einer oder mehrerer Maßnahmen zum Verringern des Gefähr dungsrisikos und Ausgeben, insbesondere Anzeigen, der Maßnahme oder der Maßnahmen zur jeweiligen Auswahl oder Freigabe durch einen Nutzer. Die Warnung kann dabei auch über ein Steuersignal ausgegeben werden. Nach Auswählen oder Freigeben zumindest einer Maßnahme durch den Nutzer des hier beschriebenen Verfahrens erfolgt durch das Beurteilungs-Modul ein Aus geben eines Steuersignals zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme oder Maßnahmen im Programm-Modul und/oder im Steuerungs-Modul. Das Steu ersignal kann dabei direkt an das Programm-Modul und/oder Steuerungs-Mo dul ausgegeben werden, alternativ oder ergänzend auch an ein Anzeige-Modul, welches den Nutzer zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme auffordert. Die vom Nutzer ausgewählte Maßnahme oder ausgewählten Maßnahmen kön nen also automatisch nach dessen Freigabe oder Auswahl durch das Beurtei lungs-Modul umgesetzt werden. Mit dem geschilderten Ansatz können die Schritte der Risikobeurteilung in den Programmiervorgang integriert werden, da die Risikobeurteilung und die Pro grammierung des robotischen Geräts über das Einlesen der Befehlsdaten mit einanderverschmelzen. Beispielsweise kann das Ermitteln des zumindest einen Gefährdungsrisikos und die folgenden Schritte parallel zum Programmieren des Programm-Moduls erfolgen, sei es durch ein fortlaufendes Einlesen der Be fehlsdaten oder ein durch ein Auslöseereignis wie das Ablaufen einer vorgege benen Zeitspanne oder das Verändern der im Programm-Modul abgespeicher ten Befehlsdaten ausgelöstes wiederholtes Einlesen der Befehlsdaten. Damit kann das Verfahren bereits bei der Planung eines Arbeitsablaufs für das roboti- sche Gerät genutzt werden. Bei dem Ansatz werden gezielt einzelne Teilschritte der Risikobeurteilung analysiert, was dazu führt, dass die relevanten Daten au tomatisch im Beurteilungs-Modul gespeichert und damit in Datenhaltung und Dokumentation zur Risikobeurteilung kohärent und transparent verfügbar ge macht werden.
Durch die Risikoprofile wird ein unmittelbarer Bezug zwischen den eingelese nen Daten und den Gefährdungsrisiken hergestellt, welcher ein Nachführen der Risikobeurteilung bei einem Ändern des robotischen Gerätes umstandslos er möglicht, zugleich aber auch erlaubt, direkt und sogar automatisch Maßnah men zur Verringerung der jeweiligen Gefährdungsrisiken zu identifizieren, vor zuschlagen, und auch automatisch auszuführen. Das vorgeschlagene Verfahren basiert somit auf der Erkenntnis, dass die bisher eigenständig und getrennt durchgeführten Vorgänge der Programmierung des robotischen Gerätes und der Durchführung der Risikobeurteilung teilweise auf den gleichen Daten beru hen, welche bisher jedoch per Hand identifiziert und in das jeweils andere Sys tem übertragen werden müssen. Daher sind bei der Zusammenführung von Programmieren und Risikobeurteilung Synergien nutzbar. Im beschriebenen Verfahren werden die digital vorhandenen Daten, nämlich die Befehlsdaten und die Maschinendaten, eigenständig ermittelt und für die Risikobeurteilung genutzt. Die zum Ermitteln eines Gefährdungsrisikos genutzten Risikoprofile können dabei durch einen Nutzer des Verfahrens eingesehen und falls erfor derlich ergänzt und/oder verändert werden. Entsprechend können durch das Beurteilungs-Modul von dem Nutzer auch fehlende Daten im Risikoprofil, wel che jedoch für ein jeweiliges Ermitteln eines vorliegenden Gefährdungsrisikos erforderlich sind, abgefragt werden. Die abgefragte Information kann beispiels weise die Umstände einer Gefährdung wie Wahrscheinlichkeiten für Eintritts bedingungen einer jeweiligen Gefährdung und/oder die Eintrittsbedingungen einer jeweiligen Gefährdung und/oder Schadensschwere oder -Potenzial einer jeweiligen Gefährdung betreffen. Die Risikoprofile können somit neben den au tomatisch ermittelten Informationen aus den Befehlsdaten und/oder Maschi nendaten auch Information enthalten, welche das Beurteilungs-Modul im Dia log mit dem Nutzer interaktiv erfragt. Die Daten können auch dauerhaft in dem Beurteilungs-Modul bzw. in dem jeweiligen Risikoprofil abgespeichert werden. Durch das Ausgeben der Warnung an den Nutzer bzw. das Ausgeben jeweiliger ermittelter Maßnahmen zur entsprechenden Auswahl an einen Nutzer wird si chergestellt, dass die Verantwortung für die Risikobeurteilung rechtskonform beim Nutzer des Verfahrens verbleibt. Somit kann die Risikobeurteilung rechts konform vereinfacht werden.
Die hier vorgestellte integrierte Risikobeurteilung reduziert den zeitlichen Auf wand, den Betreiber robotischer Geräte heute bestreiten, um ihre Anwen dung rechts- und regelkonform hinsichtlich der Risiken zu analysieren. Von den Verbesserungen profitieren insbesondere Programmierer, die bisher nur wenig Erfahrung bei der Durchführung einer Risikobeurteilung haben. Die Kopplung der Risikobeurteilung mit der Steuerung und der Programmierung des robotischen Geräts sorgt für einen durchgängigen Austausch von Daten und Informationen, die Ersteller einer Risikobeurteilung heute mühsam Zusammentragen und dokumentieren. Durch die Möglichkeit anhand der Daten auch Simulationen für die Bestimmung des Gefahrenpotentials oder von ge eigneten Schutzmaßnahmen durchzuführen, schafft die integrierte Risikobe urteilung einen weiteren Mehrwert für den Nutzer. Da es sich bei der inte grierten Risikoanalyse um ein vollständig digitalisiertes Verfahren zur Risiko beurteilung handelt, kann sie auch bei der Planung von Applikationen zum Einsatz kommen. Die während der Planung vorbereitete Risikobeurteilung ließe sich dann nach Aufbau der Applikation weiterführen, verfeinern und ab schließen. Mit der Anwendung der integrierten Risikobeurteilung in der Pla nung ergibt sich der Vorteil, dass sie dabei hilft, die jeweilige Anwendung im Einklang mit den geltenden Sicherheitsanforderungen zu bringen und dadurch Planungsfehler zu vermeiden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das Risi koprofil eine oder mehrere der folgenden Informationen umfasst, nämlich eine Information zu einer Art der Kollision, insbesondere, ob es sich bei der Kollision um eine Kollision mit einer mechanischen Gefährdung, insbesondere um eine Klemmung, beispielsweise eine (vergleichsweise langsame) quasistationäre Klemmung, oder einen Stoß, beispielsweise einen freien Stoß oder einen (ver gleichsweise schnellen) klemmenden Stoß, oder eine sonstige Kollision handelt, insbesondere eine Kollision mit einer chemischen Gefährdung, beispielsweise durch einen Klebstoff, und/oder eine Kollision mit einer thermischen Gefähr dung, beispielsweise durch ein Lötwerkzeug, und/oder eine Kollision mit einer elektrischen Gefährdung, beispielsweise durch ein Schweißwerkzeug; eine In formation zu einer Art einer durch die Kollision gefährdete Körperstelle der menschlichen Bedienperson, insbesondere eine Spezifikation der gefährdeten Körperstelle und/oder ein biomechanischer Grenzwert für die gefährdete Kör perstelle; eine Information zu einer Position eines an der Kollision beteiligten Kontaktpunktes des robotischen Geräts, insbesondere eine Form des roboti- schen Geräts an dem Kontaktpunkt; eine Information zu einer Körperhaltung der menschlichen Bedienperson bei der Kollision; eine Information zu einer Häufigkeit und/oder Wahrscheinlichkeit der Kollision, beispielsweise in Form von Wahrscheinlichkeiten für Eintrittsbedingungen jeweiliger Gefährdungen und/oder den Eintrittsbedingungen jeweiliger Gefährdungen; eine Information zu einer Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung; eine Information zu einer Schadensschwere der Kollision; insbesondere einer Verletzungsschwere der menschlichen Bedienperson bei der Kollision. Wie einleitend beschrieben kann jedwede Art von physischem Kontakt zwischen robotischem Gerät und menschlicher Bedienperson als Kollision verstanden werden, welche einer Ge fährdung der menschlichen Bedienperson zu Grunde liegt oder zu Grunde lie gen kann. Die genannten Informationen können dabei insbesondere in Form von standardisierten Multiple-Choice-Strukturen hinterlegt werden, was einer seits ein Nachtragen der Informationen durch den Nutzer in dem Risikoprofil durch die Standardisierung erleichtert und andererseits durch die Standardisie rung auch eine Verwertung der Informationen in dem Beurteilungs-Modul durch entsprechende Algorithmen oder Simulationen erleichtert. Die genann ten Informationen sind dabei für das Ermitteln des Gefährdungsrisikos beson ders nützlich. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass, insbesondere vor dem Ermitteln des Gefährdungsrisikos, ein oder mehrere der Risikoprofile durch eine Nutzereingabe mit einem oder mehreren jeweiligen Programmab schnitten der Befehlsdaten verknüpft werden. Ein Programmabschnitt kann da bei ein Teil eines Bewegungsbefehls sein oder aus mehreren Bewegungsbefeh len bestehen bzw. mehrere Bewegungsbefehle umfassen. Dabei ist es auch möglich, einem Programmabschnitt mehrere Risikoprofile zuzuweisen, so dass sich Programmabschnitte unterschiedlicher Risikoprofile überschneiden oder Teil voneinander sind. Insbesondere kann durch die Nutzereingabe auch eine Eintrittsbedingung für die Gefährdung spezifiziert werden, welche dem Gefähr dungsrisiko zugeordnet ist, welches dem jeweiligen Risikoprofil entspricht. Durch die Verknüpfung der Risikoprofile mit Abschnitten des Programms erhält das Beurteilungsmodul einen direkten und zeitgenauen Zugriff auf verschie dene Zustände des robotischen Geräts, beispielsweise Positionen und Ge schwindigkeiten, so dass Informationen wie beispielsweise die Position und Ge schwindigkeit des robotischen Geräts zum Zeitpunkt der Gefährdung für das Ermitteln des Gefährdungsrisikos präzise vorliegen. Entsprechend müssen diese Angaben nicht mehr umständlich per Hand ermittelt und dokumentiert werden, sondern sind präzise abrufbar. Damit kann beispielsweise auch ein po tentielles Schadensausmaß präziser ermittelt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Ermitteln des Gefährdungsrisikos, insbesondere nach Einlesen der Maschinen daten und/oder Befehlsdaten, durch eine Nutzereingabe Verwendungsgrenzen des robotischen Geräts festgelegt werden, welche einen von dem robotischen Gerät bei bestimmungsgemäßem Gebrauch genutzten Raumbereich und/oder Geschwindigkeitsbereich und/oder Kraftbereich eingrenzen. Das hat den Vor teil, dass der Zustandsraum des robotischen Gerätes, in welchem Gefährdungs risiken ermittelt und Maßnahmen zum Verringern des Gefährdungsrisikos iden tifiziert werden, verkleinert wird, so dass das Verfahren schneller und zuverläs siger wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn festgestellt wird, dass ein Risikoprofil ein unvollständiges Risikoprofil ist, wel ches nicht alle zum automatischen Ermitteln des jeweiligen Gefährdungsrisikos erforderlichen Angaben enthält, der Nutzer automatisch aufgefordert wird, das Risikoprofil durch eine Nutzereingabe zu vervollständigen. Damit kann die Ge nauigkeit des Verfahrens erhöht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei dem Klassifizieren des ermittelten Gefährdungsrisikos das jeweilige Gefährdungsri siko in eine von zumindest drei oder genau drei Klassen klassifiziert wird: die Klasse eines geringen Risikos, die Klasse eines mittleren Risikos und die Klasse eines hohen Risikos. Dabei kann insbesondere die jeweilige Warnung an den Nutzer ausgegeben werden, falls das Gefährdungsrisiko als geringes Risiko oder als hohes Risiko klassifiziert wird, und die Maßnahme oder Maßnahmen zur Verringerung des Gefährdungsrisikos ermittelt und zur jeweiligen nutzerseiti gen Auswahl ausgegeben werden, falls das Gefährdungsrisiko als mittleres Ri siko klassifiziert wird. Zeigen also beispielsweise Simulationsergebnisse, dass das potentielle Schadensausmaß einer Gefährdung in Kombination mit der Wahrscheinlichkeit der Eintrittsbedingungen einem mittleren Risiko gleich kommt, kann das Beurteilungs-Modul adäquate und zielführende Maßnahmen zur Risikominderung vorschlagen, beispielsweise eine Geschwindigkeitsgrenze, bei welcher das robotische Gerät die geltenden biomechanischen Grenzwerte einhalten würde. Außerdem kann das Beurteilungs-Modul aus den Daten die idealen Momente und Stellen, d. h. Augenblicke und Orte, für eine korrekte und zuverlässige Validierung eines tatsächlichen Verletzungsrisikos ermitteln und in einem Plan zusammenstellen. Dieser Plan kann ausgegeben werden und dem Nutzer des Verfahrens somit präzise aufzeigen, in welchen Situationen und an welchen Stellen das robotische Gerät messtechnisch zu überprüfen ist, um die Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen für die Minderung der mittleren Ri siken bewerten zu können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die eine oder mehrere Maßnahmen zum Verringern des Gefährdungsrisikos ein Vorge ben von Bewegungsgrenzen, insbesondere von Geschwindigkeitsgrenzen, in dem Programm-Modul und/oder von zumindest einem Parameter für einen o- der mehrere Sicherheitsfunktionen, beispielsweise eine Notabschaltung, in dem Steuermodul umfasst. Die Maßnahmen können auch zusätzlich in Abhän gigkeit einer jeweilig eingestellten Sicherheitsbetriebsart, beispielsweise der Si cherheitsbetriebsart „Leistungs- und Kraftbegrenzung" oder der Sicherheitsbe triebsart „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung" gewählt werden. Diese Maßnahmen sind für ein automatisches Verringern des Gefährdungsrisi kos besonders geeignet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die aus dem Programm-Modul und/oder Steuerungs-Modul eingelesenen Daten wie derholt eingelesen werden und bei einer Änderung gegenüber den zuvor ein gelesenen Daten überprüft wird, ob die Änderung an den Daten auch eine Än derung eines des zumindest einen zugeordneten Gefährdungsrisikos nach sich zieht, und, wenn dies der Fall ist, die Verfahrensschritte des Ermittelns zumin dest eines Gefährdungsrisikos, des Klassifizierens des ermittelten Gefährdungs risikos, und des Ermittelns der Maßnahmen zur Verringerung des Gefährdungs risikos mit dem Ausgeben zur Auswahl des Nutzers oder das Ausgeben der War nung an den Nutzer sowie, nach Auswahl zumindest der einen Maßnahme durch den Nutzer, das Ausgeben eines Steuersignals zum Umsetzen der ausge wählten Maßnahme oder Maßnahmen im Programm-Modul und/oder Steue rungs-Modul für die geänderten Daten durchgeführt werden. Damit wird eine Validierungsfunktion erzielt, welche sicherstellt, dass bei einem Ändern des ro- botischen Gerätes die Validität der Risikobeurteilung erhalten bleibt bzw. die Risikobeurteilung angepasst wird und neue Maßnahmen zur Verringerung des Gefährdungsrisikos vorgeschlagen werden. Die Validierungsfunktion kann auch in einer Planungsphase für eine Anlage mit dem robotischen Gerät genutzt wer den, beispielsweise mit einem virtuellen robotischen Gerät.
Ein Aspekt betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlas sen, das Verfahren gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen durch zuführen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Kontrollgerät für ein robotisches Gerät, zum In tegrieren einer Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einer menschlichen Bedienperson und dem robotischen Gerät, mit einem Programm-Modul, einem Steuerungs-Modul, und einem Beurteilungs-Modul. Dabei ist das Beurteilungs- Modul ausgebildet, aus dem Programm-Modul Befehlsdaten, welche bei be stimmungsgemäßem Gebrauch des Kontrollgeräts und damit des robotischen Geräts zur Übermittlung an das Steuerungs-Modul des Kontrollgeräts und da mit zur Verwendung in dem Steuerungs-Modul vorgesehen sind, und/oder aus dem Steuerungs-Modul Maschinendaten, welche das robotische Gerät spezifi zieren, einzulesen, sowie ferner dazu, basierend auf den eingelesenen Daten und zumindest einem abgespeicherten einem Gefährdungsrisiko zugeordneten Risikoprofil, welches zum automatischen Ermitteln des jeweiligen Gefähr dungsrisikos erforderliche Angaben enthält, zumindest ein Gefährdungsrisiko zu ermitteln und das ermittelte Gefährdungsrisiko zu klassifizieren, in Abhän gigkeit eines Ergebnisses des Klassifizierens entweder eine oder mehrere Maß nahmen zum Verringern des Gefährdungsrisikos zu ermitteln und die Maß nahme oder Maßnahmen zur jeweiligen nutzerseitigen Auswahl auszugeben o- der aber eine Warnung an einen Nutzer auszugeben, sowie dazu, nach Auswahl zumindest einer Maßnahme durch den Nutzer ein Steuersignal zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme oder Maßnahmen im Programm-Modul und/o der im Steuerungs-Modul auszugeben.
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Kontrollgeräts entsprechend Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des beschriebenen Verfah rens.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein robotisches Gerät mit einem solchen Kontroll gerät.
Die vorstehend in der Beschreibung, auch im einleitenden Teil, genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Anhand der in den nachfolgenden Figuren gezeigten schematischen Zeichnun gen soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne die sen auf die hier gezeigten spezifischen Ausführungsformen einschränken zu wollen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Kontrollgeräts mit einem zugeordneten robotischen Gerät; und
Fig. 3 eine beispielhafte Illustration derZuordnung von unterschiedlichen Ri sikoprofilen zu Programmabschnitten der Befehlsdaten.
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszei chen versehen.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Risikobeurteilung. Dabei wird zwischen durch den Nutzer ausgeführten Verfahrensschritten X und durch das Beurteilungs-Modul durchgeführten Verfahrensschritten Y unterschieden. Im gezeigten Beispiel er folgen nach dem Start des Verfahrens zunächst ein Einlesen 1 von Befehlsdaten 24 (Fig. 2) sowie ein Einlesen 2 von Maschinendaten 25 (Fig. 2). Dies ist hier gefolgt von einem Festlegen von Verwendungsgrenzen 3 für das robotische Ge rät 26 (Fig. 2) durch eine Nutzereingabe. Das Einlesen 1, 2 und das Festlegen 3 entsprechen als Teil A des Verfahrens dem Schritt 1 der Risikobeurteilung, dem Festlegen der Grenzen des robotischen Gerätes.
Auf den Schritt 3 erfolgt ein Vervollständigen 4 eines in dem Beurteilungs-Mo dul 23 (Fig. 2) abgespeicherten Risikoprofils k, k+1 (Fig. 3), welches zum auto matischen Ermitteln 8 (s.u.) eines zugeordneten Gefährdungsrisikos erforderli che Informationen enthält. Darauf folgt ein Abspeichern 5 des vervollständig- ten Risikoprofils und vorliegend auch ein Verknüpfen 6 von einem oder mehre ren Risikoprofilen mit einem oder mehreren jeweiligen Programmabschnitten der Befehlsdaten durch eine Nutzereingabe. Das Vervollständigen 4, das Ab speichern 5 und das Verknüpfen 6 entsprechen als Abschnitt B des Verfahrens damit dem Schritt 2 der üblichen Risikobeurteilung, dem Identifizieren und Be schreiben von Gefährdungen für Bedienpersonen im Umfeld des robotischen Gerätes.
Im gezeigten Beispiel folgt auf das Verknüpfen 6 ein Spezifizieren 7 von einer oder mehreren Eintrittsbedingungen für eine jeweilige Gefährdung, insbeson dere mit einer zugeordneten Eintrittswahrscheinlichkeit. Dies ist hier gefolgt von dem Ermitteln 8 zumindest eines Gefährdungsrisikos basierend auf den eingelesenen Daten und dem zumindest einen abgespeicherten, dem jeweili gen Gefährdungsrisiko zugeordneten Risikoprofil. Das Spezifizieren 7 und das Ermitteln 8 entsprechen als Abschnitt C des Verfahrens dem Schritt 3 der kon ventionellen Risikobeurteilung, dem Einschätzen von Risiken, welche aus den zuvor identifizierten Gefährdungen hervorgehen.
Auf das Ermitteln 8 folgt ein Klassifizieren 9 des ermittelten Gefährdungsrisikos, welches als Abschnitt D auch dem Schritt 4 der bekannten Risikobeurteilung entspricht, dem Berechnen eines Risikowertes und ggf. Zuordnen einer Risiko klasse.
In Abhängigkeit eines Ergebnisses des Klassifizierens 9 wird im gezeigten Bei spiel im nächsten Schritt 10 eine oder mehrere Maßnahmen 27, 28 (Fig. 2) zum Verringern des Gefährdungsrisikos ermittelt sowie darauf folgend in Schritt 11 die Maßnahme oder Maßnahmen zur jeweiligen Auswahl durch einen Nutzer ausgegeben. Darauf folgt ein Auswählen 12 zumindest einer Maßnahme durch den Nutzer sowie vorliegend entsprechend ein automatisches Umsetzen der ausgewählten Maßnahme oder Maßnahmen durch ein Ausgeben 13 eines ent sprechenden Steuersignals. Die Schritte 10 bis 13 entsprechen dabei als Ab schnitt D des Verfahrens dem Schritt 5 in der herkömmlichen Risikobeurteilung, dem Festlegen von Maßnahmen für die Risikominderung, dem Informieren über geringe Risiken, dem Mindern mittlerer Risiken und dem Eliminieren von hohen Risiken. Auf das Ausgeben 13 folgt im vorgestellten Beispiel auch ein automatisches Er stellen eines Plans für eine Sicherheitsvalidierung 14 mit einer Angabe, in wel chen Situation und an welchen Stellen das robotische Gerät messtechnisch zu überprüfen ist, um die Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen für die Min derung des Gefährdungsrisikos zu bewerten. Dieser Plan ist vorliegend gefolgt von einem Umsetzen 15 des Plans für die Sicherheitsvalidierung durch den Nut zer, da das Beurteilungs-Modul sich nicht selbst überprüfen solle. Alternativ o- der ergänzend kann auch ein Validierungsmodul vorgesehen sein, welches die Messung durch den Nutzer mit einem modellbasierten Ansatz, also einer Simu lation, ersetzt oder ergänzt. Die Schritte 14 und 15 entsprechen als Abschnitt F des hier beschriebenen Verfahrens dem Schritt 6 in der herkömmlichen Risiko beurteilung, dem Validieren der Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmen.
Schließlich erfolgt im vorliegenden Beispiel noch ein automatisches Erstellen und Ausgeben einer entsprechenden Dokumentation des Verfahrens, in wel cher sämtliche maßgeblichen Daten umfasst sind.
In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Kontrollgeräts zum Durchfüh ren des Verfahrens sowie ein entsprechendes robotisches Gerät dargestellt. Das Kontrollgerät 20 umfasst dabei ein Programm-Modul 21, ein Steuerungs- Modul 22, sowie ein Beurteilungs-Modul 23. Das Beurteilungs-Modul 23 ist da bei ausgebildet, aus dem Programm-Modul 21 Befehlsdaten 24, welche zur Übermittlung an das Steuerungs-Modul 22 vorgesehen sind, auszulesen. Alter nativ oder ergänzend ist das Beurteilungs-Modul 23 ausgebildet, Maschinenda ten 25, welche das robotische Gerät 26 spezifizieren, einzulesen. Ferner ist das Beurteilungs-Modul 23 ausgebildet, zumindest ein Gefährdungsrisiko, basie rend auf den eingelesenen Daten 24, 25 und zumindest einem abgespeicherten zugeordneten Risikoprofil k, k+1 (Fig. 3), welches zum automatischen Ermitteln des jeweiligen Gefährdungsrisikos erforderliche Angaben enthält, zu ermitteln, das ermittelte Gefährdungsrisiko zu klassifizieren, und in Abhängigkeit eines Er gebnisses des Klassifizierens entweder eine oder mehrere Maßnahmen 27, wel che das Programm und damit das Programm-Modul betreffen, und/oder eine oder mehrere Maßnahmen 28, welche die Steuerung und damit das Steue rungs-Modul 22 betreffen, zum Verringern des Gefährdungsrisikos zu ermitteln und diese Maßnahmen nach Auswahl oder Freigabe durch einen Nutzer vorlie- gend in dem Programm-Modul 21 und/oder dem Steuerungs-Modul 22 umzu setzen. Das Steuerungs-Modul 22 dient dabei dem Steuern des robotischen Ge räts 26 mittels entsprechender Signale 29, 291. In Fig. S ist anhand eines beispielhaften Satzes von Befehlsdaten mit Befehlen
(i), (i+1), (i+2), (i+3) sowie (i+l).l, (i+l).2, (i+l).3 und (i+3).l, (i+3).2 eine bei spielhafte Verknüpfung von Risikoprofilen k, k+1 dargestellt. Im gezeigten Bei spiel ist dabei ein erstes Risikoprofil k mit den Befehlen i, i+1 und i+2 einer ers ten Befehlsgruppe, und somit auch den zu Befehl (i+1) gehörigen Unterbefeh- len (i+l).l, (i+1).2, (i+1).3 verknüpft. Ein weiteres Risikoprofil k+1 ist hier aus schließlich mit den Unterbefehlen (i+l).l, (i+1).2, (i+1).3 verknüpft, so dass die genannten Unterprofile sowohl mit dem Risikoprofil k als auch mit dem Risi koprofil k+1 verknüpft sind. Dies ist ein Beispiel für die Möglichkeit eines flexib len und genauen Beurteilens auftretender Risiken.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Integrieren einer Risikobeurteilung einer Kollision zwischen einem robotischen Gerät (26) und einer menschlichen Bedienperson in ein für das robotische Gerät (26) bestimmtes Kontrollgerät (20), mit den Verfah rensschritten: a) Einlesen (1) von Befehlsdaten (24) aus einem Programm-Modul (21), wel che bei bestimmungsgemäßem Gebrauch zur Übermittlung an ein Steue rungs-Modul (22) vorgesehen sind, durch ein Beurteilungs-Modul (23); und/oder b) Einlesen (2) von Maschinendaten (25) aus einem Steuerungs-Modul (22), welche das robotische Gerät (26) spezifizieren, durch das Beurteilungs-Modul (23); c) Ermitteln (8) zumindest eines Gefährdungsrisikos basierend auf den einge lesenen Daten und zumindest einem abgespeicherten zugeordneten Risi koprofil (k, k+1), welches zum automatischen Ermitteln des jeweiligen Ge fährdungsrisikos erforderliche Information enthält, durch das Beurteilungs- Modul (23); d) Klassifizieren (9) des ermittelten Gefährdungsrisikos, durch das Beurtei lungs-Modul (23); e) in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Klassifizierens (9): i) Ermitteln (10) einer oder mehrerer Maßnahmen (27, 28) zum Verringern des Gefährdungsrisikos und Ausgeben (11) der ermittelten Maßnahme oder Maßnahmen (27, 28) zur jeweiligen Auswahl durch einen Nutzer, oder ii) Ausgeben einer Warnung an den Nutzer; f) Nach Auswählen (12) zumindest einer Maßnahme (27, 28) durch den Nut zer: Ausgeben (13) eines Steuersignals zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme oder Maßnahmen (27, 28) im Programm-Modul (21) und/oder im Steuerungs-Modul (22), durch das Beurteilungs-Modul (23).
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Risikoprofil (k, k+1) eine oder mehrere der folgenden Informationen um fasst:
- eine Information zu einer Art der Kollision, insbesondere ob es sich bei der Kollision um eine Klemmung oder einen Stoß handelt;
- eine Information zu einer Art einer durch die Kollision gefährdete Körper stelle der menschlichen Bedienperson, insbesondere eine Spezifikation der gefährdeten Körperstelle und/oder ein biomechanischer Grenzwert der ge fährdeten Körperstelle;
- eine Information zu einer Position eines an der Kollision beteiligten Kontakt punktes des robotischen Geräts (26), insbesondere eine Form des roboti schen Gerätes (26) an dem Kontaktpunkt;
- eine Information zu einer Körperhaltung der menschlichen Bedienperson bei der Kollision;
- eine Information zu einer Häufigkeit und/oder Wahrscheinlichkeit der Kolli sion;
- eine Information zu zumindest einer Möglichkeit zur Vermeidung der Ge fährdung;
- eine Information zu einer Schadensschwere der Kollision, insbesondere ei ner Verletzungsschwere der menschlichen Bedienperson bei der Kollision.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere vor dem Ermitteln (8) des Gefährdungsrisikos gemäß Verfah rensschritt c), ein oder mehrere der Risikoprofile (k, k+1) durch eine Nutzer eingabe mit einem oder mehreren jeweiligen Programmabschnitten der Be fehlsdaten (24) verknüpft werden (6), insbesondere durch die Nutzereingabe auch eine Eintrittsbedingung für die Gefährdung spezifiziert wird (7), welche dem Gefährdungsrisiko zugeordnet ist, welches dem Risikoprofil (k, k+1) ent spricht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ermitteln (8) des Gefährdungsrisikos gemäß Verfahrensschritt c), insbesondere nach dem Einlesen (1, 2) der Daten gemäß Verfahrensschritt a) und/oder b) durch eine Nutzereingabe Verwendungsgrenzen des robotischen Geräts (26) festgelegt werden (3), welche einen von dem robotischen Gerät (26) bei bestimmungsgemäßem Gebrauch genutzten Raumbereich und/oder Geschwindigkeitsbereich und/oder Kraftbereich eingrenzen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn festgestellt wird, dass ein Risikoprofil (k, k+1) ein unvollständiges Risi koprofil (k, k+1) ist, welches nicht alle zum automatischen Ermitteln (8) des jeweiligen Gefährdungsrisikos erforderlichen Angaben enthält, der Nutzer aufgefordert wird, das Risikoprofil (k, k+1) durch eine Nutzereingabe zu ver vollständigen (4).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, bei dem Klassifizieren (9) des ermittelten Gefährdungsrisikos gemäß Verfah rensschritt d) das jeweilige Gefährdungsrisiko in eine von drei Klassen klassifi ziert wird, die Klasse eines geringen Risikos, die Klasse eines mittleren Risikos und die Klasse eines hohen Risikos, wobei insbesondere in Verfahrensschritt e) eine jeweilige Warnung an den Nutzer ausgegeben wird, falls das Gefähr dungsrisiko als geringes Risiko oder als hohes Risiko klassifiziert wird, und die Maßnahme oder Maßnahmen (27, 28) zum Verringern des Gefährdungsrisi kos ermittelt und zur jeweiligen nutzerseitigen Auswahl ausgegeben werden, falls das Gefährdungsrisiko als mittleres Risiko klassifiziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die eine oder mehreren Maßnahmen (27, 28) zum Verringern des Gefähr dungsrisikos ein Vorgeben von Bewegungsgrenzen, insbesondere von Ge schwindigkeitsgrenzen, in dem Programm-Modul (21) und/oder von zumin dest einem Parameter für eine oder mehrere Sicherheitsfunktionen, bei spielsweise eine Notabschaltung, in dem Steuerungs-Modul (22) umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die aus dem Programm-Modul (21) und/oder Steuerungs-Modul (22) eingele senen Daten wiederholt eingelesen werden und bei einer Änderung gegen über den zuvor eingelesenen Daten überprüft wird, ob die Änderung an den Daten auch eine Änderung eines des zumindest einen zugeordneten Gefähr dungsrisikos nach sich zieht, und, wenn dies der Fall ist, die Verfahrens schritte c), d), e), und f) für die geänderten Daten durchgeführt werden.
9. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
10. Kontrollgerät (20) für ein robotisches Gerät (26), zum Integrieren einer Risi kobeurteilung einer Kollision zwischen einer menschlichen Bedienperson und dem robotischen Gerät (26), mit einem Programm-Modul (21), einem Steue rungs-Modul (22), und einem Beurteilungs-Modul (23), wobei das Beurtei lungs-Modul (23) ausgebildet ist,
- aus dem Programm-Modul (21) Befehlsdaten (24), welche bei bestim mungsgemäßem Gebrauch zur Übermittlung an das Steuerungs-Modul (22) vorgesehen sind, und/oder aus dem Steuerungs-Modul (22) Maschinendaten (25), welche das robotische Gerät (26) spezifizieren, einzulesen (1, 2);
- zumindest ein Gefährdungsrisiko basierend auf den eingelesenen Daten (24, 25) und zumindest einem abgespeicherten zugeordneten Risikoprofil (k, k+1), welches zum automatischen Ermitteln des jeweiligen Gefährdungsrisikos er forderliche Angaben enthält, zu ermitteln (8);
- das ermittelte Gefährdungsrisiko zu klassifizieren (9), und in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Klassifizierens (9) entweder i) eine oder mehrere Maß nahmen (27, 28) zum Verringern des Gefährdungsrisikos zu ermitteln (10) und die Maßnahme oder Maßnahmen (27, 28) zur jeweiligen nutzerseitigen Auswahl auszugeben (11) oder ii) eine Warnung an einen Nutzer auszugeben; sowie - nach Auswahl zumindest einer Maßnahme (27, 28) durch den Nutzer ein Steuersignal zum Umsetzen der ausgewählten Maßnahme oder Maßnahmen (27, 28) im Programm-Modul (21) und/oder im Steuerungs-Modul (22) auszu geben (13).
11. Robotisches Gerät (26) mit einem Kontrollgerät (20) nach dem vorhergehen den Anspruch.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063319A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Abb Research Ltd. A robot safety system and a method
WO2014102018A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Abb Technology Ltd Method and apparatus for reduction of co-worker's injury
DE112017002498T5 (de) * 2016-05-16 2019-02-28 Mitsubishi Electric Corporation Robotervorgang-auswertungseinrichtung, robotervorgang-auswertungsverfahren und robotersystem

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013212887B4 (de) 2012-10-08 2019-08-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zum Steuern einer Robotereinrichtung,Robotereinrichtung, Computerprogrammprodukt und Regler
DE202013104264U1 (de) 2013-09-18 2015-01-09 Daimler Ag Arbeitsstation
US10414047B2 (en) 2015-09-28 2019-09-17 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Method and a data processing system for simulating and handling of anti-collision management for an area of a production plant
DE102016206480B4 (de) 2016-04-18 2019-07-25 Kuka Systems Gmbh Prüfen einer Sicherheitseigenschaft eines Manipulators
EP3865257A1 (de) 2020-02-11 2021-08-18 Ingenieurbüro Hannweber GmbH Einrichtung und verfahren zur überwachung und steuerung eines technischen arbeitssystems
DE102020104364B3 (de) 2020-02-19 2021-05-27 Franka Emika Gmbh Steuerung eines Robotermanipulators bei Kontakt mit einer Person

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010063319A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Abb Research Ltd. A robot safety system and a method
WO2014102018A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Abb Technology Ltd Method and apparatus for reduction of co-worker's injury
DE112017002498T5 (de) * 2016-05-16 2019-02-28 Mitsubishi Electric Corporation Robotervorgang-auswertungseinrichtung, robotervorgang-auswertungsverfahren und robotersystem

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