KUKA Deutschland GmbH Patente

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Zuführen und/oder Abführen von Werkstücken (1) an einer Werkzeugmaschine (2) zum drehenden Bearbeiten von rohrförmigen oder kreiszylindrischen Werkstücken (1), unter anderem aufweisend den Schritt des Führens wenigstens einer Lünette (5) mittels einer automatisch ansteuerbaren Handhabungsvorrichtung (4) derart, dass die Handhabungsvorrichtung (4) ein Werkstück (1) aus einem ersten Werkstücklager (3.1) mittels der wenigstens einen Lünette (5) erfasst und in die Lünette (5) aufnimmt, das von der Lünette (5) getragene Werkstück (1) durch die Handhabungsvorrichtung (4) in die Bearbeitungsposition bewegt wird und/oder die Handhabungsvorrichtung (4) das mittels der wenigstens einen Lünette (5) erfasste Werkstück (1) aus der Bearbeitungsposition entfernt, an das zweite Werkstücklager (3.2) bewegt und dort durch automatisches Lösen der wenigstens einen Lünette (5) ablegt, wobei während einer Bearbeitung des Werkstücks (1) durch eine Werkzeugmaschine (2), das Werkstück (1) in der wenigstens einen Lünette (5) geführt ist, indem die Handhabungsvorrichtung (4) die wenigstens eine Lünette (5) in einer der Bearbeitungsposition des Werkstücks (1) entsprechenden Führungsposition hält. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige Handhabungsvorrichtung (4) und ein zugehöriges Bearbeitungssystem (11).

Ein Verfahren zum Betreiben eines mehrgelenkigen Roboterarms (10) umfasst: Ermitteln (S10) wenigstens eines ausgewählten kartesischen Freiheitsgrads des Roboterarms und einen Kontaktierbetriebsmodus mit den Schritten: Ermitteln (S11) einer Soll-Last (F_d) für wenigstens einen ausgewählten kartesischen Freiheitsgrad des Roboterarms und einer Soll-Posengröße (Δz_d) für wenigstens einen anderen kartesischen Freiheitsgrad auf Basis einer Betätigung (Δz) eines Eingabevorrichtungs-Eingabeelements (22); Ermitteln (S14) eines Positionsregelungs-Lastanteils auf Basis der Soll-Posengröße und einer ermittelten Ist-Posengröße für den wenigstens einen anderen kartesischen Freiheitsgrad mittels einer Positionsregelung (120); Ermitteln eines Vorsteuer-Lastanteils zur Kompensierung eines Eigengewichts und/oder einer Gelenkreibung des Roboterarms auf Basis einer ermittelten Ist-Posengröße des Roboterarms (S12) und eines Kraftsteuerungs-Lastanteils auf Basis der ermittelten Soll-Last und des ermittelten Vorsteuer-Lastanteils (S13) mittels einer Kraftsteuerung (110); und Betreiben (S15) von Antrieben (12.1-12.6) des Roboterarms mittels einer Antriebsregelung (121-126) auf Basis des ermittelten Positionsregelungs-Lastanteils und des ermittelten Kraftsteuerungs-Lastanteils, ohne dass Lasten zwischen Gliedern des Roboterarms mittels Gelenklastsensoren erfasst werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein System bzw. Computerprogramm(produkt).

Die Erfindung betrifft einen Roboterarm (2), aufweisend mehrere Glieder (3) und die Glieder (3) gegeneinander verstellbar verbindende Gelenke (4), wobei ein die kinematische Kette der Glieder (3) beginnendes erstes Glied (3.1) des Roboterarms (2) ein Grundgestell (5) des Roboterarms (2) bildet und ein dem Grundgestell (5) in der kinematischen Kette der Glieder (3) unmittelbar folgendes zweites Glied (3.2) ein Karussell (6) des Roboterarms (2) bildet und das Karussell (6) an dem Grundgestell (5) um eine das erste Gelenk (4.1) des Roboterarms (2) bildende vertikale Drehachse (D1) drehbar angetrieben gelagert ist, und zwar mittels eines Wälzlagers (7), eines Getriebes (8) und einer Antriebsvorrichtung (1), wobei das Getriebe (8) wenigstens ein erstes Getriebeeingangsglied (9.1) aufweist, an das ein erster Antrieb (1.1) angeschlossen ist und wenigstens ein zweites Getriebeeingangsglied (9.2) aufweist, an das ein zweiter Antrieb (1.2) angeschlossen ist, wobei sowohl das erste Getriebeeingangsglied (9.1) als auch das zweite Getriebeeingangsglied (9.2) mit einem gemeinsamen Abtriebsglied (10) kämmen, über das die von dem wenigstens einen ersten Antrieb (1.1) und dem wenigstens einen zweiten Antrieb (1.2) in das Getriebe (8) eingeleiteten Drehmomente gemeinsam in das erste Gelenk (4.1) eingeleitet werden, um das Karussell (6) relativ zum Grundgestell (5) zu bewegen.

Ein Verfahren zum Parametrieren eines Reglers (11) für einen Roboterprozess weist die Schritte auf: Bereitstellen eines ersten Zeitverlaufs einer ersten Zustandsvariable des Roboterprozesses für einen ersten Wert eines ersten Reglerparameters eines Reglers für den Roboterprozess; Bereitstellen wenigstens eines weiteren Zeitverlaufs der ersten Zustandsvariable für einen anderen Wert des ersten Reglerparameters; Ermitteln von Gütewerten für diese bereitgestellten Zeitverläufe mithilfe einer wenigstens teilweise auf maschinellem Lernen basierenden Datenverarbeitung (20); und Optimieren (S50) des Wertes des ersten Reglerparameters mithilfe eines Optimierers (30) auf Basis der Werte des ersten Reglerparameters und der Gütewerte, welche für die Zeitverläufe für diese Werte des ersten Reglerparameters ermittelt worden sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein System bzw. Computerprogramm(produkt).

Ein Verfahren zum Kalibrieren einer Kamera (2) mittels eines Roboterarms (10) und einer Kalibrierreferenz (3), wobei die Kamera oder Kalibrierreferenz an einem distalen Glied (12) des Roboterarms angeordnet und die Kalibrierreferenz oder Kamera relativ zu einer proximalen Basis (11) des Roboterarms ortsfest ist, umfasst die Schritte: Erfassen (S10) der Kalibrierreferenz mit der Kamera in einer Startpose des Roboterarms; automatisiertes Durchführen (S50) mehrerer Suchzyklen, wobei in jedem Suchzyklus mit dem Roboterarm eine andere Pose angefahren und in dieser mit der Kamera wenigstens ein Bild von der Kalibrierreferenz aufgenommen wird und wenigstens ein Suchzyklus auf Basis der Startpose durchgeführt wird; und Ermitteln einer Transformation (S60) zwischen einem kamerafesten Referenzsystem (K) und einem roboterarmfesten Referenzsystem (R) auf Basis der aufgenommenen Bilder und der Posen des Roboterarms, in denen diese aufgenommen worden sind.Die Erfindung betrifft außerdem ein System bzw. Computerprogramm(produkt).

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (4) für ein Gelenk (L) eines Roboterarms (3), aufweisend einen mit einem Führungsrohrendabschnitt (18) eines Kabelführungsrohres (17) verbundenen Mitnehmer (19), der einen mit dem Führungsrohrendabschnitt (18) verbundenen Nabenabschnitt (19a), einen radial nach außen versetzten Kabelführungsabschnitt (19b) und einen den Nabenabschnitt (19a) mit dem Kabelführungsabschnitt (19b) verbindenden Verbindungsabschnitt (19c) aufweist, und aufweisend einen koaxial zu einem Motor (9) angeordneten Ringraum (R), der ausgebildet ist zur Aufnahme einer Kabelschlaufe (7c) eines in den Ringraum (R) eingelegten Kabels (7), wobei der Ringraum (R) eine Öffnung (20) aufweist, über die das Kabel (7) in den Ringraum (R) zuführbar ist, wobei der Kabelführungsabschnitt (19b) des Mitnehmers (19) ausgebildet ist, in einem eingelegten Zustand eines Kabels (7), in dem das Kabel (7) axial von dem getriebeseitigen Rohrende (17a) zum motorrückseitigen Rohrende (17b) durch das Kabelführungsrohr (17) hindurchgeführt und radial an den Kabelführungsabschnitt (19b) geführt ist, das Kabel (7) bei einer Drehung eines Getriebe-Ausgangsglieds (15) der Antriebsvorrichtung (4) in einem Übergangsabschnitt (7c) des Kabels (7) in die Öffnung (20) des Ringraumes (R) hinein mitzunehmen, derart, dass das Kabel (7) an einer der momentanen Drehstellung des Getriebe-Ausgangsglieds (15) entsprechenden Umfangsstelle in den Ringraum (R) hineingeführt wird. Die Erfindung betrifft außerdem einen zugehörigen Roboterarm (3) und eine entsprechende Drehdurchführung.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Konfigurieren einer Steuerung (2) eines Roboters (1) zum Durchführen einer vorgegebenen Aufgabe umfasst die Schritte:- Erfassen (S10, S20) wenigstens eines Roboterparameters und wenigstens eines Umweltmodelparameters;- Trainieren (S40) eines Agenten mithilfe wenigstens einer Simulation auf Basis des erfassten Roboterparameters und Umweltmodelparameters mittels maschinellen Lernens auf Basis einer vorgegebenen Kostenfunktion; und- Konfigurieren (S50) der Steuerung des Roboters auf Basis des trainierten Agenten.

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