具有输入元件的机器人臂制造技术

本发明专利技术涉及一种具有数量N个的臂区段An的机器人臂，这些臂区段An经数量N个的致动器可驱动的关节连接GVn与机器人主体连接，n＝1，2，...，N；其中，远端臂区段AN在其近端处经关节连接GVN与臂区段AN‑1连接，近端臂区段在其近端处经关节连接GV1与机器人主体连接，关节连接GVN实现了臂区段AN围绕旋转轴线DN的旋转，机器人臂的臂区段AN沿轴线L1延伸且轴线L1与旋转轴线DN围成50至130°的角度，臂区段AN的远端经致动器可驱动的关节连接GVN+1与执行器E连接，关节连接GVN+1实现了执行器E围绕旋转轴线N+1的旋转，其中，旋转轴线DN与DN+1围成在50至130°范围内的角度W1，旋转轴线DN+1与轴线L1围成在50至130°范围内的角度W2，臂区段AN具有与其刚性连接的手握式突出部F1，其相对于旋转轴线DN+1同心地延伸，突出部F1的自由端FE相对于突出部F1的其余部分是能够围绕旋转轴线DN+1旋转的或以能够围绕旋转轴线DN+1旋转地设置，而且自由端FE具有用于手动输入数据的输入元件EE。所提出的机器人臂实现了在具有该机器人臂的机器人的学习性编程过程中改进的人体工程学操作。

A robot arm with an input element

The present invention relates to a robot arm with a number of N arm segments An, the arm section An connects GVn with the robot body through a number of N actuated joints, n = 1, 2,..., N; in which the distal arm section AN connects GVN to the arm section 1 of the arm section at its proximal end, and the near end arm section is near it. The end is connected by the joint GV1 with the robot body, and the joint connection GVN realizes the rotation of the arm section AN around the rotation axis DN, the arm section AN of the robot arm extends along the axis L1 and the axis L1 and the rotation axis DN encircles the angle of 50 to 130 degrees, and the distal end of the arm section AN is connected to the actuator and connects GVN+1 with the E connection of the actuator. The joint connection GVN+1 implements the rotation of the actuator E around the rotating axis N+1, in which the rotation axis DN and DN+1 are surrounded by the angle W1 within the range of 50 to 130 degrees, and the rotation axis DN+1 and axis L1 are surrounded by the angle W2 within the range of 50 to 130 degrees, and the arm section AN has the F1 grip of the hand grip with its rigid connection, relative to the rotating axis D. N+1 extends concentrically, and the free end FE of the outburst F1 is able to rotate around the rotation axis DN+1 or to be able to rotate around the rotation axis DN+1, and the free end FE has the input element EE for manual input data, and the rest of the rest part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part of the protruding part is able to rotate around the rotation axis DN+1. The proposed robot arm implements an ergonomic operation in the learning programming process of the robot with the robot arm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有输入元件的机器人臂
本专利技术涉及一种具有数量N个的臂区段An的机器人臂，这些臂区段An能够经数量N个的致动器可驱动的关节连接(Gelenkverbindung)GVn与机器人主体连接。本专利技术另外还涉及一种具有相同的机器人臂的机器人。
技术介绍
在人和机器人的协作过程中，特别是机器人的所谓学习性编程(“示教(Teach-in)”方法)是已知的。在这种情况下，人抓住机器人的机器人臂，特别是在末端执行器处，并且执行机器人臂待学习的运动。在此，机器人有利地补偿了机器人臂的惯性和自重。机器人臂所执行的运动被存储并且可以随后由机器人自动执行。这实现了机器人的简单和快速的编程。当然可能的是，对机器人臂所执行和存储的运动进行后处理或优化。在这个“示教”方法中，必须从不同的位置抓取和引导该机器人臂。此外，为了控制学习性编程或者实现状态显示或其他输出，在机器人或机器人臂上的操作元件和可能的显示元件是必需的。在此重要的是，这些操作元件或显示元件就人体工程学方面而言是能够较好操作的或是可见的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于说明一种机器人臂，通过该机器人臂实现了具有机器人臂的机器人的符合人体工程学的学习性编程。本专利技术可由独立权利要求的特征得出。有利的扩展方案和设计为从属权利要求的主题。本专利技术的其他特征、应用可能性和优点可由以下的描述以及对附图中示出的本专利技术实施例的说明中得出。本专利技术的第一方面涉及一种机器人臂，该机器人臂具有数量N个的臂区段An，这些臂区段An能够经致动器可驱动的关节连接GVn与机器人主体连接，其中n＝1，2，...，N。按照本专利技术，所提出的机器人臂的特征在于，该机器人臂的远端的臂区段AN在其近端处经关节连接GVN与臂区段AN-1连接，近端的臂区段A1在其近端处能够经关节连接GV1与机器人主体连接，关节连接GVN实现了臂区段AN围绕旋转轴线DN的旋转，机器人臂的臂区段AN沿轴线L1延伸并且该轴线L1与旋转轴线DN围成50至130°的角度，臂区段AN的远端能够经致动器可驱动的关节连接GVN+1与执行器E连接，其中，关节连接GVN+1实现了执行器E围绕旋转轴线DN+1的旋转。另外，按照本专利技术，旋转轴线DN与DN+1围成在50至130°范围内的角度W1，旋转轴线DN+1与轴线L1围成在50至130°范围内的角度W2，臂区段AN具有与其(与臂区段AN)刚性连接的手握式的突出部F1，该突出部F1相对于旋转轴线DN+1同心地延伸，突出部的自由端FE相对于突出部F1的其余部分是能够围绕旋转轴线DN+1旋转的或以能够围绕旋转轴线DN+1旋转的方式设置，而且自由端FE具有用于手动输入数据的输入元件EE。所提出的输入元件EE在突出部的自由端FE上的布设和设计特别是实现了良好的人体工程学操作，尤其是在具有这种机器人臂的机器人的学习性编程的过程中。信息经输入元件EE的输入有利地以手动的方式进行，即，借助对输入元件EE的触摸或手动操作。有利的是，在自由端FE上的输入元件EE至少部分地围绕旋转轴线DN+1同心地布设。即，两个，三个......或所有的输入元件EE同心地围绕旋转轴线DN+1设置，有利地以相对于与旋转轴线DN+1相同的半径设置。如果用一只手握住突出部F1并用该手的拇指操作输入元件EE，则即使在手的不同取向的情况下输入元件EE对于拇指而言始终是能够易于到达或能够较好操作的。有利的是，输入元件EE中的一个输入元件EE0相对于旋转轴线DN+1轴向地设置。有利地，该中心的输入元件EE0用于输入和控制当前的主要参数，例如用于输入学习性编程的开始时间和结束时间。有利的是，分别经输入元件EE输入或控制的参数可以自动或手动地根据各个任务以变化的形式进行分配或选择。有利的是，突出部F1形成为使得其可以由操作人员的一只手握住，其中，该手的拇指位于自由端FE上以用于操作输入元件EE。为此，突出部F1有利地具有圆柱形形状或人体工程学的手柄形状。有利的是，用于通过手的拇指操作输入元件EE的自由端FE按照人体工程学地形成。为此，在一种实施方式中，输入元件设置在一个平面上，该平面相对于与旋转轴线DN+1垂直的平面以5至60°的角度倾斜。通过这种倾斜实现了输入元件EE的人体工程学的操作，其中，特别是进行操作的手的远端拇指关节不必例如以90°的角度弯曲。有利的是，输入元件EE具有包括一个或多个可控光源的照明元件。有利地，该一个或多个光源是发光二极管LED。有利的是，输入元件EE实施作为按键和/或摇杆开关(Wipptaster)和/或按钮和/或开关和/或旋钮和/或滑块。在另一个有利的实施方式中，输入元件EE实施作为触控板(触敏表面)或触控屏(触敏显示器)的输入区域。在所提出的机器人臂的一个扩展方案中，突出部F1的自由端FE以能够沿围绕旋转轴线DN+1的不同取向拆卸的方式与突出部F1的其余部分牢固地连接，例如借助闭锁连接或夹紧连接(Rast-oderKlippverbindungen)。即，自由端FE可以从与机器人臂刚性连接的突出部F1的其余部分上拆卸，并且能够在另一个围绕旋转轴线DN+1旋转的位置中再次与突出部F1的其余部分连接。因此，输入元件EE分别相对于握住突出部F1的手的取向以最理想的方式取向。但是，这种取向要求拆卸自由端FE并且使自由端FE与突出部F1的其余部分以新的角度方向重新连接。在机器人臂的一个特别有利的实施方式中，突出部F1的自由端FE以能够围绕旋转轴线DN+1旋转的方式与突出部的其余部分牢固地连接。在这种实施方式中，有利的是，自由端FE可以自由地(即，没有止挡地)围绕旋转轴线DN+1旋转。在该实施方式中省略了上述扩展方案中的自由端FE的拆卸和再次连接。一个扩展方案的特征在于，在自由端FE与突出部F1的其余部分之间设置机械的和/或电气的和/或磁性的扫描装置(Rastervorrichtung)，该扫描装置允许自由端FE以预设的扫描(Rasterung)围绕旋转轴线DN+1旋转。这特别是防止了自由端FE相对于突出部F1的其余部分的不希望的扭转(Verdrehen)。为了从一个扫描位置到达相邻的扫描位置，需要对自由端FE施加预设的力或预设的转矩。有利的是，该力或转矩选择为，实现在手在突出部F1上的不同把握方向的情况下对输入元件的人体工程学的操作。有利的是，可以根据需要预设以可变的形式预先设置该力或该转矩。一个扩展方案的特征在于，在臂区段AN上设置用于输出图形信息和/或字母数字信息的输出单元。该输出单元实现了例如在执行学习性编程期间的相关信息的显示或输出。一个扩展方案的特征在于，机器人臂或特别是臂区段AN具有接口，通过该接口能够连接作为输出单元的智能手机。该接口可以是机械的/电气的接口或者是无线电接口(例如蓝牙，WLAN等)。一个扩展方案的特征在于，在执行器E上或者在设置于关节连接GVN+1和执行器E之间的插入件ZW上形成垂直于旋转轴线DN+1延伸的、能够用手握住的突出部F2。这类突出部F2特别是实现了机器人臂的更敏感和更精确的引导和运动。突出部F1和突出部F2在此分别由操作人员的另一只手握住或引导。一个扩展方案的特征在于，在插入件ZW上在握住突出部F2的手的拇指的可及范围内设置一个或多个输入元件EEZW。因此实现了通过输入元件EE和/或输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有数量N个的臂区段An的机器人臂，所述臂区段An能够经数量N个的致动器可驱动的关节连接GVn与机器人主体连接，n＝1，2，...，N，其中，‑所述机器人臂的远端的臂区段AN在其近端处经关节连接GVN与臂区段AN‑1连接，‑近端的臂区段A1在其近端处能够经关节连接GV1与所述机器人主体连接，‑所述关节连接GVN实现了所述臂区段AN围绕旋转轴线DN的旋转，‑所述机器人臂的所述臂区段AN沿轴线L1延伸并且所述轴线L1与所述旋转轴线DN围成50至130°的角度，‑所述臂区段AN的远端能够经致动器可驱动的关节连接GVN+1与执行器E连接，其中，所述关节连接GVN+1实现了所述执行器E围绕旋转轴线DN+1的旋转，其中，·所述旋转轴线DN与DN+1围成在50至130°范围内的角度W1，·所述旋转轴线DN+1与所述轴线L1围成在50至130°范围内的角度W2，·所述臂区段AN具有与其刚性连接的手握式的突出部F1，所述突出部F1相对于所述旋转轴线DN+1同心地延伸，·所述突出部F1的自由端FE相对于所述突出部F1的其余部分是能够围绕所述旋转轴线DN+1旋转的或以能够围绕所述旋转轴线DN+1旋转的方式设置，而且·所述自由端FE具有用于手动输入数据的输入元件EE。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.08 DE 102015117211.91.一种具有数量N个的臂区段An的机器人臂，所述臂区段An能够经数量N个的致动器可驱动的关节连接GVn与机器人主体连接，n＝1，2，...，N，其中，-所述机器人臂的远端的臂区段AN在其近端处经关节连接GVN与臂区段AN-1连接，-近端的臂区段A1在其近端处能够经关节连接GV1与所述机器人主体连接，-所述关节连接GVN实现了所述臂区段AN围绕旋转轴线DN的旋转，-所述机器人臂的所述臂区段AN沿轴线L1延伸并且所述轴线L1与所述旋转轴线DN围成50至130°的角度，-所述臂区段AN的远端能够经致动器可驱动的关节连接GVN+1与执行器E连接，其中，所述关节连接GVN+1实现了所述执行器E围绕旋转轴线DN+1的旋转，其中，·所述旋转轴线DN与DN+1围成在50至130°范围内的角度W1，·所述旋转轴线DN+1与所述轴线L1围成在50至130°范围内的角度W2，·所述臂区段AN具有与其刚性连接的手握式的突出部F1，所述突出部F1相对于所述旋转轴线DN+1同心地延伸，·所述突出部F1的自由端FE相对于所述突出部F1的其余部分是能够围绕所述旋转轴线DN+1旋转的或以能够围绕所述旋转轴线DN+1旋转的方式设置，而且·所述自由端FE具有用于手动输入数据的输入元件EE。2.根据权利要求1所述的机器人臂，其中，所述输入元件设置在一个平面上，所述平面相对于与所述旋转轴线DN+1垂直的平面以5至60°的角度倾斜。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米·哈达丁，
申请(专利权)人：卡斯坦宁堡有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE