DE102020122701A1 - ROBOT SYSTEM WITH GRIPPING MECHANISM - Google Patents

ROBOT SYSTEM WITH GRIPPING MECHANISM Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem. Das Robotersystem weist einen Endeffektor auf, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist, eine Sensoreinheit, die Kontaktinformationen überwacht, die von einem Kontaktgrenzsensor empfangen werden, und eine Steuereinrichtung, die mit der Sensoreinheit gekoppelt ist. Der Endeffektor weist eine Saugnapfanordnung zum Eingriff mit dem Objekt und den Kontaktgrenzsensor zum Erfassen eines dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Drucks auf, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor erfasst, dass der Druck einen Kontaktschwellenwert überschreitet. Die Steuereinrichtung führt eine Operation zur Steuerung des Endeffektors aus, um die Bewegung des Endeffektors in Richtung des Objekts auf der Grundlage der empfangenen Kontaktinformationen zu begrenzen, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.The present invention relates to a robot system. The robot system includes an end effector configured to grip an object, a sensor unit that monitors contact information received from a contact limit sensor, and a controller that is coupled to the sensor unit. The end effector has a suction cup assembly for engaging the object and the contact limit sensor for sensing a pressure associated with the engagement between the suction cup assembly and the object, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the pressure exceeds a contact threshold. The control device performs an operation for controlling the end effector to limit the movement of the end effector toward the object on the basis of the received contact information to prevent damage to the object.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Robotersysteme und insbesondere Systeme mit einem Greifmechanismus.The present invention relates generally to robotic systems and, more particularly, to systems having a gripping mechanism.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Mit ihrer ständig steigenden Leistung und den sinkenden Kosten werden viele Roboter (z.B. Maschinen, die so konfiguriert sind, dass sie automatisch/autonom physische Aktionen ausführen) heute in vielen Bereichen umfassend eingesetzt. Roboter können z.B. zur Ausführung verschiedener Aufgaben (z.B. Manipulation oder Transfer eines Objekts durch den Raum) in der Fertigung und/oder Montage, beim Packen und/oder Verpacken, Transport und/oder Versand usw. eingesetzt werden. Bei der Ausführung der Aufgaben können die Roboter menschliche Handlungen nachahmen und dadurch menschliche Eingriffe ersetzen oder reduzieren, die sonst zur Ausführung gefährlicher oder sich wiederholender Aufgaben erforderlich sind.With their ever increasing performance and falling costs, many robots (e.g. machines that are configured to automatically / autonomously perform physical actions) are used extensively in many areas today. Robots can be used, for example, to carry out various tasks (e.g. manipulation or transfer of an object through space) in production and / or assembly, during packing and / or packaging, transport and / or shipping, etc. In performing the tasks, the robots can mimic human actions, thereby replacing or reducing human intervention that is otherwise required to perform dangerous or repetitive tasks.

Trotz des technologischen Fortschritts fehlt es Robotern jedoch häufig an der nötigen Raffinesse, um menschliche Interaktionen zu duplizieren, die für die Ausführung größerer und/oder komplexerer Aufgaben erforderlich sind. Beispielsweise sind verwandte Systeme des Standes der Technik nicht in der Lage zu erkennen, ob sich die von einem Greifer oder Manipulator aufgebrachte Kraft im Zusammenhang mit dem sicheren Greifen und/oder Aufnehmen eines Objekts Schwellenwerten nähert oder diese überschreitet, ohne dass das Objekt beschädigt wird. In einer solchen Situation kann ein Roboter die empfindlichen Gegenstände beschädigen, ohne zu erkennen, dass die Greiferkraft die Sicherheitsgrenzwerte überschritten hat. Dementsprechend besteht weiterhin Bedarf an verbesserten Techniken und Systemen für das Management von Operationen und/oder Interaktionen zwischen Robotern und zu bearbeitenden Objekten.However, despite advances in technology, robots often lack the sophistication to duplicate human interactions required to perform larger and / or more complex tasks. For example, related prior art systems are unable to detect whether the force applied by a gripper or manipulator in connection with safely gripping and / or picking up an object is approaching or exceeding threshold values without damaging the object. In such a situation, a robot can damage the delicate objects without realizing that the gripper force has exceeded the safety limits. Accordingly, there continues to be a need for improved techniques and systems for the management of operations and / or interactions between robots and objects to be processed.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Aspekte der vorliegenden Erfindung können ein Robotersystem umfassen. Das Robotersystem kann einen Endeffektor enthalten, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist, eine Sensoreinheit, die Kontaktinformationen überwacht, die von einem Kontaktgrenzsensor empfangen werden, und eine Steuereinrichtung, die mit der Sensoreinheit gekoppelt ist. Der Endeffektor kann eine Saugnapfanordnung enthalten, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Objekt in Eingriff kommt, und einen Kontaktgrenzsensor, der so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor erfasst, dass der Druck einen Kontaktschwellenwert überschreitet. Die Steuereinrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie eine Operation zur Steuerung des Endeffektors ausführt, um die Bewegung des Endeffektors in Richtung des Objekts auf der Grundlage der empfangenen Kontaktinformationen zu begrenzen, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.Aspects of the present invention can include a robotic system. The robot system may include an end effector configured to grasp an object, a sensor unit that monitors contact information received from a contact limit sensor, and a controller coupled to the sensor unit. The end effector may include a suction cup assembly configured to engage the object and a contact limit sensor configured to sense a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the pressure exceeds a contact threshold. The controller may be configured to perform an end effector control operation to limit the movement of the end effector toward the object based on the received contact information to prevent damage to the object.

Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung können eine Objekthandhabungseinheit einschließlich eines Roboterarms und einen Endeffektor aufweisen, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist. Der Endeffektor kann eine Saugnapfanordnung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Objekt in Eingriff kommt, und einen Kontaktgrenzsensor, der so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor erfasst, dass der Druck einen Kontaktschwellenwert überschreitet, und wobei die übertragenen Kontaktinformationen bewirken, dass die Bewegung des Endeffektors in Richtung des Objekts begrenzt wird, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.Further aspects of the present invention may include an object handling unit including a robotic arm and an end effector configured to grip an object. The end effector may include a suction cup assembly configured to engage the object and a contact limit sensor configured to sense a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the pressure exceeds a contact threshold, and wherein the transmitted contact information causes the movement of the end effector towards the object to be limited in order to prevent damage to the object.

Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung können eine Greiferbefestigung für ein Objekthandhabungssystem mit einem Endeffektor umfassen, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist. Der Endeffektor kann eine Saugnapfanordnung umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie das Objekt ergreift, sowie einen Kontaktgrenzsensor. Die Saugnapfanordnung kann ein Gehäuse, einen ersten Saugnapf, der so konfiguriert ist, dass er an eine Vakuumdruckquelle gekoppelt werden kann, wobei der erste Saugnapf relativ zum Gehäuse verschiebbar ist, und einen zweiten Saugnapf, der an eine Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, aufweisen, wobei der zweite Saugnapf relativ zum Gehäuse und unabhängig vom ersten Saugnapf verschiebbar ist. Der Kontaktgrenzsensor ist so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes und des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor erfasst, dass der Druck eine Kontaktschwelle überschreitet, und wobei die übertragenen Kontaktinformationen bewirken, dass die Bewegung des Endeffektors in Richtung des Objekts begrenzt wird, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.Further aspects of the present invention may include a gripper attachment for an object handling system having an end effector configured to grasp an object. The end effector may include a suction cup assembly configured to grip the object and a contact limit sensor. The suction cup assembly may include a housing, a first suction cup configured to be coupled to a vacuum pressure source, the first suction cup being slidable relative to the housing, and a second suction cup coupled to a vacuum pressure source, the second suction cup is displaceable relative to the housing and independently of the first suction cup. The contact limit sensor is configured to detect a pressure associated with the engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup and the second suction cup relative to the housing, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the Pressure exceeds a contact threshold, and wherein the transmitted contact information has the effect that the movement of the end effector in the direction of the object is limited in order to prevent damage to the object.

Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung weisen andere Schritte oder Elemente zusätzlich zu oder anstelle der oben erwähnten auf. Die Schritte oder Elemente werden für den Fachmann aus der Lektüre der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlich.Certain embodiments of the invention have other steps or elements in addition to or in lieu of those mentioned above. the Steps or elements will become apparent to those skilled in the art from reading the following detailed description when taken with reference to the accompanying drawings.

FigurenlisteFigure list

Die beispielhafte(n) Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung wird (werden) anhand der folgenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei

  • 1 eine Darstellung einer Beispielumgebung ist, in der ein Robotersystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
  • 2 ist ein Blockdiagramm ist, das das Robotersystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 3A und 3B einen Roboterarm gemäß beispielhaften Implementierungen der vorliegenden Erfindung zeigen;
  • 4A-4E verschiedene Ansichten des Endeffektors des Roboterarms gemäß beispielhaften Implementierungen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
  • 5 eine Schnittansicht des Endeffektors von 4A entlang der Linie V-V' zeigt;
  • 6A-6F perspektivische Ansichten eines Endeffektors gemäß beispielhaften Implementierungen der vorliegenden Erfindung sind;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Roboterarms gemäß beispielhaften Implementierungen der vorliegenden Erfindung zeigt.
The exemplary embodiment (s) of the present invention is (are) described in detail with reference to the following figures, wherein
  • 1 Figure 3 is an illustration of an example environment in which a robotic system is deployed in accordance with example embodiments of the present invention;
  • 2 Figure 3 is a block diagram illustrating the robotic system in accordance with exemplary embodiments of the present invention;
  • 3A and 3B show a robotic arm in accordance with exemplary implementations of the present invention;
  • 4A-4E illustrate various views of the end effector of the robotic arm in accordance with exemplary implementations of the present invention;
  • 5 a sectional view of the end effector of FIG 4A along the line VV ';
  • 6A-6F 3 are perspective views of an end effector in accordance with exemplary implementations of the present invention;
  • 7th Figure 13 shows a perspective view of a robotic arm in accordance with exemplary implementations of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der gegenwärtig offengelegten Technologie zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen können die hier vorgestellten Techniken auch ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden. In anderen Fällen werden bekannte Merkmale, wie z.B. spezifische Funktionen oder Routinen, nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern. Bezugnahmen in dieser Beschreibung auf „eine Ausführungsform“ oder dergleichen bedeuten, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, ein Material oder eine Eigenschaft, das/die beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher bezieht sich das Vorkommen aller solcher Ausdrücke in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Andererseits schließen sich solche Bezugnahmen aber auch nicht notwendigerweise gegenseitig aus. Darüber hinaus können die besonderen Merkmale, Strukturen, Materialien oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen in jeder geeigneten Weise kombiniert werden.In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the currently disclosed technology. In other embodiments, the techniques presented here can be carried out without these specific details. In other instances, well-known features, such as specific functions or routines, are not described in detail in order not to unnecessarily obscure the present disclosure. References in this specification to “one embodiment” or the like mean that a particular feature, structure, material, or characteristic described is included in at least one embodiment of the present disclosure. Therefore, the appearances of all such terms in this specification are not necessarily all referring to the same embodiment. On the other hand, however, such references are not necessarily mutually exclusive. In addition, the particular features, structures, materials or properties in one or more embodiments can be combined in any suitable manner.

Es sollte klar sein, dass die verschiedenen Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt werden, lediglich illustrative Darstellungen sind. Darüber hinaus sind die Zeichnungen, die Ausführungsformen des Systems zeigen, halbschematisch und nicht maßstabsgetreu, und insbesondere dienen einige der Abmessungen der Klarheit der Darstellung und sind in den Zeichnungsfiguren übertrieben dargestellt. Auch wenn die Ansichten in den Zeichnungen aus Gründen der leichteren Beschreibbarkeit im Allgemeinen ähnliche Ausrichtungen aufweisen, ist diese Darstellung in den Abbildungen größtenteils willkürlich. Im Allgemeinen kann die Erfindung in jeder beliebigen Ausrichtung betrieben werden.It should be understood that the various embodiments shown in the figures are merely illustrative representations. Furthermore, the drawings showing embodiments of the system are semi-schematic and not to scale and, in particular, some of the dimensions are for clarity of illustration and are exaggerated in the drawing figures. While the views in the drawings have generally similar orientations for ease of description, the representation in the figures is for the most part arbitrary. In general, the invention can be operated in any orientation.

Einige Details, die Strukturen oder Prozesse beschreiben, die bekannt sind und oft mit Robotersystemen und Subsystemen in Verbindung gebracht werden, die aber einige wichtige Aspekte der offenbarten Techniken unnötig verdecken können, werden in der folgenden Beschreibung aus Gründen der Klarheit nicht dargelegt. Darüber hinaus, obwohl die folgende Offenbarung mehrere Ausführungsformen verschiedener Aspekte der gegenwärtigen Technologie darlegt, können mehrere andere Ausführungsformen andere Konfigurationen oder andere Komponenten als die hier beschriebenen haben. Dementsprechend können die offenbarten Techniken andere Ausführungsformen mit zusätzlichen Elementen oder ohne mehrere der unten beschriebenen Elemente haben.Some details that describe structures or processes that are known and often associated with robotic systems and subsystems, but which may unnecessarily obscure some important aspects of the disclosed techniques, are not set forth in the following description for the sake of clarity. In addition, while the following disclosure sets forth several embodiments of various aspects of the current technology, several other embodiments may have different configurations or different components than those described herein. Accordingly, the disclosed techniques may have other embodiments with additional elements or without more of the elements described below.

Viele Ausführungsformen oder Aspekte der vorliegenden Erfindung, die im Folgenden beschrieben werden, können die Form von computerausführbaren oder von einer Steuereinrichtung ausführbaren Befehlen haben, einschließlich Routinen, die von einem programmierbaren Computer oder einer Steuereinrichtung ausgeführt werden. Diejenigen, die sich im entsprechenden Stand der Technik auskennen, werden es zu schätzen wissen, dass die offenbarten Techniken auf anderen als den nachstehend gezeigten und beschriebenen Computer- oder Steuereinrichtungssystemen ausgeführt werden können. Die hier beschriebenen Techniken können in einem Spezial-Computer oder -Datenprozessor eingesetzt werden, der speziell programmiert, konfiguriert oder konstruiert ist, um eine oder mehrere der unten beschriebenen computerausführbaren Instruktionen auszuführen. Dementsprechend beziehen sich die hier allgemein verwendeten Begriffe „Computer“ und „Steuereinrichtung“ auf jeden Datenprozessor und können Internet-Geräte und tragbare Geräte einschließen, einschließlich Palmtop-Computer, tragbare Computer, Mobiltelefone, Multiprozessorsysteme, prozessorbasierte oder programmierbare Unterhaltungselektronik, Netzwerk-Computer, Mini-Computer und dergleichen. Informationen, die von diesen Computern und Controllern verarbeitet werden, können auf jedem geeigneten Anzeigemedium, einschließlich einer Flüssigkristallanzeige (LCD), dargestellt werden. Instruktionen zur Ausführung von Computer- oder Steuereinrichtung-ausführbaren Aufgaben können in oder auf jedem geeigneten computerlesbaren Medium gespeichert werden, einschließlich Hardware, Firmware oder einer Kombination aus Hardware und Firmware. Instruktionen können in jedem geeigneten Speichergerät enthalten sein, einschließlich z.B. einem Flash-Laufwerk, einem USB-Gerät und/oder einem anderen geeigneten Medium.Many embodiments or aspects of the present invention described below may take the form of computer-executable or controller-executable instructions, including routines executed by a programmable computer or controller. Those skilled in the art will appreciate that the disclosed techniques may be practiced on computer or controller systems other than those shown and described below. The techniques described herein can be employed in a special purpose computer or data processor that is specially programmed, configured, or constructed to carry out one or more of the computer-executable instructions described below. Accordingly, the terms “computer” and “controller” as used generically herein refer to any data processor and may include Internet devices and portable devices, including palmtop computers, portable computers, cell phones, multiprocessor systems, processor-based or programmable Consumer electronics, network computers, mini computers, and the like. Information processed by these computers and controllers can be presented on any suitable display medium, including a liquid crystal display (LCD). Instructions for performing computer or controller executable tasks can be stored in or on any suitable computer readable medium, including hardware, firmware, or a combination of hardware and firmware. Instructions can be contained in any suitable storage device, including, for example, a flash drive, USB device, and / or other suitable medium.

Die Begriffe „gekoppelt“ und „verbunden“ zusammen mit ihren Abwandlungen können hier verwendet werden, um strukturelle Beziehungen zwischen Komponenten zu beschreiben. Es ist zu verstehen, dass diese Begriffe nicht als Synonyme füreinander gedacht sind. Vielmehr kann in besonderen Ausführungsformen „verbunden“ verwendet werden, um anzuzeigen, dass zwei oder mehr Elemente in direktem Kontakt miteinander stehen. Sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt, kann der Begriff „gekoppelt“ verwendet werden, um anzuzeigen, dass zwei oder mehr Elemente entweder in direktem oder indirektem (mit anderen dazwischen liegenden Elementen) Kontakt miteinander stehen oder dass die zwei oder mehr Elemente kooperieren oder interagieren (z.B. wie in einer Ursache-Wirkungs-Beziehung, wie für Signalübertragung/-empfang oder für Funktionsaufrufe), oder beides.The terms “coupled” and “connected” along with their modifications can be used here to describe structural relationships between components. It should be understood that these terms are not intended to be synonymous with one another. Rather, in particular embodiments, “connected” can be used to indicate that two or more elements are in direct contact with one another. Unless the context indicates otherwise, the term “coupled” may be used to indicate that two or more elements are in either direct or indirect (with other intervening elements) contact with one another, or that the two or more elements are cooperating or interact (e.g. as in a cause-and-effect relationship, as for signal transmission / reception or for function calls), or both.

Die folgenden Ausführungsformen werden ausreichend detailliert beschrieben, um es den Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung zu machen und zu benutzen. Es ist davon auszugehen, dass andere Ausführungsformen auf der Grundlage der vorliegenden Offenbarung offensichtlich wären und dass System-, Verfahrens- oder mechanische Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass der Schutzumfang einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verlassen wird.The following embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to make and use the invention. It is to be assumed that other embodiments would be obvious based on the present disclosure and that system, method, or mechanical changes can be made without departing from the scope of protection of an embodiment of the present invention.

Unter Bezugnahme auf 1 wird dort eine Beispielumgebung gezeigt, in der ein Robotersystem 100 mit einem Mechanismus zur Handhabung von Objekten arbeiten kann. Die Betriebsumgebung für das Robotersystem 100 kann eine oder mehrere Strukturen, wie z.B. Roboter oder Robotervorrichtungen, umfassen, die für die Ausführung einer oder mehrerer Aufgaben konfiguriert sind. Aspekte der hier dargestellten Objekthandhabungsmechanismen können durch die verschiedenen Strukturen ausgeübt oder implementiert werden.With reference to 1 an example environment is shown there in which a robot system 100 can work with a mechanism for handling objects. The operating environment for the robot system 100 may include one or more structures, such as robots or robotic devices, configured to perform one or more tasks. Aspects of the object handling mechanisms presented here can be exercised or implemented through the various structures.

In dem in 1 dargestellten Beispiel kann das Robotersystem 100 eine Entladeeinheit 102, eine Transfereinheit 104, eine Transporteinheit 106, eine Ladeeinheit 108 oder eine Kombination davon in einem Lager, einem Verteilerzentrum oder einem Versandzentrum umfassen. Jede der Einheiten im Robotersystem 100 kann so konfiguriert sein, dass sie eine oder mehrere Aufgaben ausführt. Die Aufgaben können nacheinander kombiniert werden, um eine Operation durchzuführen, mit der ein Ziel erreicht wird, z.B. das Entladen von Objekten aus einem Fahrzeug, z.B. einem Lastwagen, Anhänger, Lieferwagen oder Eisenbahnwaggon, zur Lagerung in einem Lagerhaus oder das Entladen von Objekten aus Lagerorten und deren Verladung auf ein Fahrzeug zum Versand. In einem anderen Beispiel kann die Aufgabe das Bewegen von Objekten von einem Ort, wie z.B. einem Container, Behälter, Käfig, Korb, Regal, Plattform, Palette oder Förderband, zu einem anderen Ort einschließen. Jede der Einheiten kann so konfiguriert sein, dass sie eine Folge von Aktionen ausführt, wie z.B. den Betrieb einer oder mehrerer Komponenten darin, um eine Aufgabe auszuführen.In the in 1 example shown can be the robot system 100 a discharge unit 102 , a transfer unit 104 , a transport unit 106 , a loading unit 108 or a combination thereof in a warehouse, distribution center, or shipping center. Any of the units in the robot system 100 can be configured to perform one or more tasks. The tasks can be combined in sequence to perform an operation that achieves a goal, such as unloading objects from a vehicle such as a truck, trailer, van or railroad car for storage in a warehouse, or unloading objects from storage locations and their loading onto a vehicle for dispatch. In another example, the task may include moving objects from one location, such as a container, bin, cage, basket, shelf, platform, pallet, or conveyor belt, to another location. Each of the units can be configured to perform a sequence of actions, such as operating one or more components therein to perform a task.

In einigen Ausführungsformen kann die Aufgabe die Interaktion mit einem Zielobjekt 112 beinhalten, wie z.B. Manipulation, Bewegung, Neuausrichtung oder eine Kombination davon, des Objekts. Das Zielobjekt 112 ist das Objekt, das vom Robotersystem 100 gehandhabt werden soll. Genauer gesagt kann das Zielobjekt 112 das spezifische Objekt unter vielen Objekten sein, das das Ziel einer Operation oder Aufgabe des Robotersystems 100 ist. Zum Beispiel kann das Zielobjekt 112 das Objekt sein, für das das Robotersystem 100 das Objekt ausgewählt hat oder das gerade gehandhabt, manipuliert, bewegt, neu ausgerichtet wird oder eine Kombination davon. Das Zielobjekt 112 kann/können z.B. Schachteln, Kisten, Rohre, Pakete, Bündel, ein Sortiment von Einzelartikeln oder jedes andere Objekt sein, das vom Robotersystem 100 gehandhabt werden kann.In some embodiments, the task can involve interacting with a target object 112 include, such as manipulation, movement, realignment, or a combination thereof, of the object. The target object 112 is the object that is used by the robot system 100 should be handled. More specifically, the target object can 112 be the specific object among many objects that is the target of an operation or task of the robotic system 100 is. For example, the target object can 112 be the object for which the robotic system 100 selected the object or that is being handled, manipulated, moved, realigned, or a combination thereof. The target object 112 can be, for example, boxes, boxes, tubes, packages, bundles, an assortment of individual items or any other object that the robot system 100 can be handled.

Als Beispiel kann die Aufgabe die Übertragung des Zielobjekts 112 von einer Objektquelle 114 zu einem Aufgabenort 116 umfassen. Die Objektquelle 114 ist ein Behälter für die Lagerung von Objekten. Die Objektquelle 114 kann zahlreiche Konfigurationen und Formen aufweisen. Beispielsweise kann die Objektquelle 114 eine Plattform mit oder ohne Wände sein, auf der Objekte platziert oder gestapelt werden können, wie z.B. eine Palette, ein Regal oder ein Förderband. Als weiteres Beispiel kann die Objektquelle 114 ein teilweise oder vollständig geschlossener Behälter mit Wänden oder Deckeln sein, in dem Objekte platziert werden können, wie z.B. ein Kasten, Käfig oder Korb. In einigen Ausführungsformen können die Wände der Objektquelle 114, die teilweise oder vollständig umschlossen sein kann, transparent sein oder Öffnungen oder Spalte verschiedener Größe aufweisen, so dass Teile der darin enthaltenen Objekte durch die Wände hindurch sichtbar oder teilweise sichtbar sein können.As an example, the task can be the transfer of the target object 112 from an object source 114 to a place of work 116 include. The object source 114 is a container for storing objects. The object source 114 can have numerous configurations and shapes. For example, the object source 114 be a platform, with or without walls, on which objects can be placed or stacked, such as a pallet, shelf, or conveyor belt. As another example, the object source 114 be a partially or fully closed container with walls or lids in which objects can be placed, such as a box, cage or basket. In some embodiments, the walls of the object source 114 that can be partially or completely enclosed, transparent or have openings or gaps of various sizes, so that parts of the objects contained therein can be visible or partially visible through the walls.

1 veranschaulicht Beispiele der möglichen Funktionen und Operationen, die von den verschiedenen Einheiten des Robotersystems 100 bei der Handhabung des Zielobjekts 112 ausgeführt werden können, und es wird davon ausgegangen, dass die Umgebung und die Bedingungen von den nachstehend beschriebenen abweichen können. Zum Beispiel kann die Entladeeinheit 102 ein Fahrzeug-Entladeroboter sein, der so konfiguriert ist, dass er das Zielobjekt 112 von einem Ort in einem Träger, wie z.B. einem Lastwagen, zu einem Ort auf einem Förderband transportiert. Auch die Transfereinheit 104, wie z.B. ein Palettierroboter, kann so konfiguriert sein, dass sie das Zielobjekt 112 von einem Ort auf dem Förderband zu einem Ort auf der Transporteinheit 106 transferiert, z.B. zum Laden des Zielobjekts 112 auf eine Palette auf der Transporteinheit 106. In einem anderen Beispiel kann die Transfereinheit 104 ein Stückgut-Kommissionierroboter sein, der so konfiguriert sein kann, dass er das Zielobjekt 112 von einem Behälter in einen anderen Behälter überführt. Nach Abschluss des Vorgangs kann die Transporteinheit 106 das Zielobjekt 112 von einem Bereich, der der Transfereinheit 104 zugeordnet ist, zu einem Bereich, der der Ladeeinheit 108 zugeordnet ist, transferieren, und die Ladeeinheit 108 kann das Zielobjekt 112, z.B. durch Bewegen der Palette mit dem Zielobjekt 112, von der Transfereinheit 104 zu einem Lagerort, z.B. einem Platz auf den Regalen, transferieren. Einzelheiten zu der Aufgabe und den damit verbundenen Aktionen werden im Folgenden beschrieben. 1 illustrates examples of the possible functions and operations performed by the various units of the robot system 100 in handling the target object 112 It is assumed that the environment and conditions may differ from those described below. For example, the discharge unit 102 be a vehicle unloading robot configured to target the target object 112 transported from a location in a carrier, such as a truck, to a location on a conveyor belt. Also the transfer unit 104 , such as a palletizing robot, can be configured to target the object 112 from a location on the conveyor belt to a location on the transport unit 106 transferred, e.g. to load the target object 112 on a pallet on the transport unit 106 . In another example, the transfer unit 104 be a general cargo picking robot that can be configured to pick the target object 112 transferred from one container to another container. When the process is complete, the transport unit 106 the target object 112 from an area that is the transfer unit 104 is assigned to an area belonging to the loading unit 108 is assigned, transfer, and the loading unit 108 can be the target object 112 , e.g. by moving the palette with the target object 112 , from the transfer unit 104 to a storage location, e.g. a place on the shelves. Details of the task and the associated actions are described below.

Zur Veranschaulichung wird das Robotersystem 100 im Kontext eines Versandzentrums beschrieben; es wird jedoch davon ausgegangen, dass das Robotersystem 100 so konfiguriert sein kann, dass es Aufgaben in anderen Umgebungen oder für andere Zwecke ausführen kann, z. B. für Fertigung, Montage, Verpackung, Gesundheitswesen oder andere Arten der Automatisierung. Es wird auch davon ausgegangen, dass das Robotersystem 100 andere Einheiten, wie z.B. Manipulatoren, Serviceroboter oder modulare Roboter umfassen kann, die nicht in 1 dargestellt sind. Zum Beispiel kann das Robotersystem 100 in einigen Ausführungsformen eine Entpalettiereinheit zum Transferieren der Objekte von Käfigen, Wagen oder Paletten auf Förderer oder andere Paletten, eine Behälterwechseleinheit zum Transferieren der Objekte von einem Behälter in einen anderen, eine Verpackungseinheit zum Einwickeln der Objekte, eine Sortiereinheit zum Gruppieren der Objekte nach einem oder mehreren Merkmalen davon, eine Stückgut-Kommissioniereinheit zum unterschiedlichen Manipulieren der Objekte, wie Sortieren, Gruppieren und/oder Transferieren, nach einem oder mehreren Merkmalen davon oder einer Kombination davon umfassen.To illustrate, the robotic system 100 described in the context of a shipping center; however, it is assumed that the robotic system 100 Can be configured to perform tasks in different environments or for other purposes, e.g. B. for manufacturing, assembly, packaging, healthcare or other types of automation. It is also assumed that the robotic system 100 may include other units such as manipulators, service robots or modular robots that are not in 1 are shown. For example, the robotic system can 100 In some embodiments, a depalletizing unit for transferring the objects from cages, trolleys or pallets to conveyors or other pallets, a container changing unit for transferring the objects from one container to another, a packaging unit for wrapping the objects, a sorting unit for grouping the objects according to or several features thereof, a piece goods picking unit for differently manipulating the objects, such as sorting, grouping and / or transferring, according to one or more features thereof or a combination thereof.

Unter Bezugnahme auf 2 wird darin ein Blockdiagramm gezeigt, das das Robotersystem 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 z.B. elektronische Geräte, elektrische Geräte oder eine Kombination davon aufweisen, wie z.B. eine Steuereinheit 202, eine Speichereinheit 204, eine Kommunikationseinheit 206, eine Systemschnittstelle 208, eine oder mehrere Betätigungsvorrichtungen 212, einen oder mehrere Transportmotoren 214, eine oder mehrere Sensoreinheiten 216 oder eine Kombination davon, die miteinander gekoppelt, in einer oder mehreren der in 1 oben beschriebenen Einheiten oder Roboter integriert oder damit gekoppelt sind, oder eine Kombination davon.With reference to 2 therein is shown a block diagram illustrating the robotic system 100 illustrated in accordance with one or more embodiments of the present invention. In some embodiments, the robotic system can 100 for example electronic devices, electrical devices or a combination thereof, such as a control unit 202 , a storage unit 204 , a communication unit 206 , a system interface 208 , one or more actuators 212 , one or more transport motors 214 , one or more sensor units 216 or a combination thereof, which are coupled together, in one or more of the in 1 units or robots described above are integrated or coupled therewith, or a combination thereof.

Die Steuereinheit 202 kann auf verschiedene Weise implementiert werden. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 202 ein Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein eingebetteter Prozessor, ein Mikroprozessor, eine Hardware-Steuerlogik, ein endlicher Automat, ein digitaler Signalprozessor (DSP) oder eine Kombination davon sein. Die Steuereinheit 202 kann die Software 210 ausführen, um die Intelligenz des Robotersystems 100 bereitzustellen.The control unit 202 can be implemented in several ways. For example, the control unit 202 be a processor, an application specific integrated circuit (ASIC), an embedded processor, a microprocessor, hardware control logic, a finite state machine, a digital signal processor (DSP), or a combination thereof. The control unit 202 can the software 210 run to the intelligence of the robotic system 100 provide.

Die Steuereinheit 202 kann eine Steuerungsschnittstelle 240 enthalten. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann für die Kommunikation zwischen der Steuereinheit 202 und anderen Funktionseinheiten im Robotersystem 100 verwendet werden. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann auch für die Kommunikation außerhalb des Robotersystems 100 verwendet werden. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann Informationen von den anderen Funktionseinheiten oder von externen Quellen empfangen oder Informationen an die anderen Funktionseinheiten oder an externe Ziele senden. Die externen Quellen und die externen Ziele beziehen sich auf Quellen und Ziele außerhalb des Robotersystems 100.The control unit 202 can be a control interface 240 contain. The control interface 240 can be used for communication between the control unit 202 and other functional units in the robot system 100 be used. The control interface 240 can also be used for communication outside the robot system 100 be used. The control interface 240 can receive information from the other functional units or from external sources or send information to the other functional units or to external destinations. The external sources and the external destinations refer to sources and destinations outside the robot system 100 .

Die Steuerungsschnittstelle 240 kann auf unterschiedliche Weise implementiert werden und kann unterschiedliche Implementierungen enthalten, je nachdem, welche Funktionseinheiten oder externen Einheiten mit der Steuerungsschnittstelle 240 verbunden sind. Beispielsweise kann die Steuerungsschnittstelle 240 mit einem Drucksensor, einem Trägheitssensor, einem mikroelektromechanischen System (MEMS), einer optischen Schaltung, Wellenleitern, einer drahtlosen Schaltung, einer drahtgebundenen Schaltung, einer Anwendungsprogrammierschnittstelle oder einer Kombination davon implementiert werden.The control interface 240 can be implemented in different ways and can contain different implementations depending on which functional units or external units are connected to the control interface 240 are connected. For example, the control interface 240 be implemented with a pressure sensor, an inertial sensor, a microelectromechanical system (MEMS), an optical circuit, waveguides, a wireless circuit, a wired circuit, an application programming interface, or a combination thereof.

Die Speichereinheit 204 kann die Software 210, Stammdaten 246 oder eine Kombination davon speichern. Zur Veranschaulichung wird die Speichereinheit 204 als ein einzelnes Element dargestellt, obwohl davon ausgegangen wird, dass die Speichereinheit 204 eine Aufteilung von Speicherelementen sein kann. Ebenfalls zur Veranschaulichung wird das Robotersystem 100 mit der Speichereinheit 204 als ein Speichersystem mit einer einzigen Hierarchie dargestellt, obwohl davon ausgegangen wird, dass das Robotersystem 100 die Speichereinheit 204 in einer anderen Konfiguration haben kann. Beispielsweise kann die Speichereinheit 204 mit verschiedenen Speichertechnologien gebildet werden, die ein Speicherhierarchiesystem mit verschiedenen Ebenen von Caching, Hauptspeicher, rotierenden Medien oder Offline-Speicherung bilden.The storage unit 204 can the software 210 , Base data 246 or save a combination of these. To illustrate, the storage unit 204 represented as a single element, although the Storage unit 204 can be a division of storage elements. The robot system is also used for illustration purposes 100 with the storage unit 204 depicted as a storage system with a single hierarchy, although it is assumed that the robotic system 100 the storage unit 204 in a different configuration. For example, the storage unit 204 be formed with different storage technologies that form a storage hierarchy system with different levels of caching, main storage, rotating media or offline storage.

Die Speichereinheit 204 kann ein flüchtiger Speicher, ein nichtflüchtiger Speicher, ein interner Speicher, ein externer Speicher oder eine Kombination davon sein. Beispielsweise kann die Speichereinheit 204 ein nichtflüchtiger Speicher wie ein nichtflüchtiger Arbeitsspeicher (NVRAM), ein Flash-Speicher, ein Plattenspeicher oder ein flüchtiger Speicher wie ein statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM) sein. Als weiteres Beispiel kann die Speichereinheit 204 ein nichtflüchtiges Computermedium einschließlich des nichtflüchtigen Speichers sein, wie z.B. ein Festplattenlaufwerk, NVRAM, Festkörperspeichergerät (SSD), Compact Disk (CD), digitale Videodisk (DVD) oder USB-Flash-Speichergeräte. Die Software 210 kann auf dem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert werden, um von einer Steuereinheit 202 ausgeführt zu werden.The storage unit 204 can be volatile memory, non-volatile memory, internal memory, external memory, or a combination thereof. For example, the storage unit 204 non-volatile memory such as non-volatile memory (NVRAM), flash memory, disk storage, or volatile memory such as static random access memory (SRAM). As a further example, the storage unit 204 non-volatile computing media, including non-volatile memory, such as a hard disk drive, NVRAM, solid-state storage device (SSD), compact disk (CD), digital video disk (DVD), or USB flash memory device. The software 210 can be stored on the non-transitory computer readable medium for use by a control unit 202 to be executed.

Die Speichereinheit 204 kann eine Steuerungsschnittstelle 240 enthalten. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann für die Kommunikation zwischen der Speichereinheit 204 und anderen Funktionseinheiten im Robotersystem 100 verwendet werden. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann auch für die Kommunikation außerhalb des Robotersystems 100 verwendet werden. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann Informationen von den anderen Funktionseinheiten oder von externen Quellen empfangen oder Informationen an die anderen Funktionseinheiten oder an externe Ziele senden. Die externen Quellen und die externen Ziele beziehen sich auf Quellen und Ziele außerhalb des Robotersystems 100.The storage unit 204 can be a control interface 240 contain. The control interface 240 can be used for communication between the storage unit 204 and other functional units in the robot system 100 be used. The control interface 240 can also be used for communication outside the robot system 100 be used. The control interface 240 can receive information from the other functional units or from external sources or send information to the other functional units or to external destinations. The external sources and the external destinations refer to sources and destinations outside the robot system 100 .

Die Steuerungsschnittstelle 240 kann verschiedene Implementierungen enthalten, je nachdem, welche Funktionseinheiten oder externen Einheiten mit der Speichereinheit 204 verbunden sind. Die Steuerungsschnittstelle 240 kann mit Technologien und Techniken implementiert werden, die der Implementierung der Steuerungsschnittstelle 240 ähnlich sind.The control interface 240 may contain different implementations, depending on which functional units or external units are connected to the storage unit 204 are connected. The control interface 240 can be implemented using technologies and techniques that support the implementation of the control interface 240 are similar.

In einer Ausführungsform kann die Speichereinheit 204 dazu verwendet werden, Verarbeitungsergebnisse, vorgegebene Daten, Schwellenwerte oder eine Kombination davon weiter zu speichern und den Zugriff darauf zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Speichereinheit 204 die Stammdaten 246 speichern, die Beschreibungen des einen oder mehrerer Zielobjekte 104 enthalten, z.B. Schachteln, Schachteltypen, Kisten, Kistentypen, Produkte oder eine Kombination davon. In einer Ausführungsform können die Stammdaten 246 eine Dimension, eine Form, z.B. Schablonen für mögliche Stellungen oder computergenerierte Modelle zur Erkennung des einen oder der mehreren Zielobjekte 104 in verschiedenen Stellungen, ein Farbschema, ein Bild, Identifikationsinformationen, z.B. Strichcodes, Quick-Response (QR)-Codes, Logos, erwartete Orte, ein erwartetes Gewicht oder eine Kombination davon, für das eine oder die mehreren Zielobjekte 104 enthalten, von denen erwartet wird, dass sie durch das Robotersystem 100 manipuliert werden.In one embodiment, the storage unit 204 can be used to further store processing results, specified data, threshold values or a combination thereof and to enable access to them. For example, the storage unit 204 the master data 246 save the descriptions of the one or more target objects 104 contain, e.g. boxes, box types, boxes, box types, products, or a combination thereof. In one embodiment, the master data 246 a dimension, a shape, for example templates for possible positions or computer-generated models for recognizing the one or more target objects 104 in different positions, a color scheme, an image, identification information, e.g. barcodes, quick response (QR) codes, logos, expected locations, an expected weight or a combination thereof for the one or more target objects 104 that are expected to be received by the robotic system 100 be manipulated.

In einer Ausführungsform können die Stammdaten 246 ferner manipulationsbezogene Informationen bezüglich des einen oder der mehreren Objekte enthalten, die vom Robotersystem 100 angetroffen oder gehandhabt werden können. Beispielsweise können die manipulationsbezogenen Informationen für die Objekte einen Massenmittelpunkt auf jedem der Objekte, erwartete Sensormessungen, z. B. für Kraft, Drehmoment, Druck oder Kontaktmessungen, die einer oder mehreren Aktionen, Manövern oder einer Kombination davon entsprechen, aufweisen.In one embodiment, the master data 246 furthermore contain manipulation-related information relating to the one or more objects that are received by the robot system 100 can be encountered or handled. For example, the manipulation-related information for the objects may include a center of mass on each of the objects, expected sensor measurements, e.g. B. for force, torque, pressure or contact measurements that correspond to one or more actions, maneuvers or a combination thereof.

Die Kommunikationseinheit 206 kann die externe Kommunikation zum und vom Robotersystem 100 ermöglichen. Zum Beispiel kann die Kommunikationseinheit 206 das Robotersystem 100 in die Lage versetzen, mit anderen Robotersystemen oder -einheiten, externen Geräten, wie z.B. einem externen Computer, einer externen Datenbank, einer externen Maschine, einem externen Peripheriegerät oder einer Kombination davon, über einen Kommunikationspfad 218, wie z.B. ein drahtgebundenes oder drahtloses Netzwerk, zu kommunizieren.The communication unit 206 can facilitate external communication to and from the robot system 100 enable. For example, the communication unit 206 the robotic system 100 enable it to communicate with other robotic systems or units, external devices such as an external computer, an external database, an external machine, an external peripheral device, or a combination thereof, via a communication path 218 such as a wired or wireless network.

Der Kommunikationspfad 218 kann eine Vielzahl von Netzwerken und Netzwerktopologien umfassen und repräsentieren. Beispielsweise kann der Kommunikationspfad 218 drahtlose Kommunikation, drahtgebundene Kommunikation, optische Kommunikation, Ultraschallkommunikation oder eine Kombination davon umfassen. Beispielsweise sind Satellitenkommunikation, zellulare Kommunikation, Bluetooth, der Standard der Infrared Data Association (IrDA), Wireless Fidelity (WiFi) und die weltweite Interoperabilität für den Mikrowellenzugang (WiMAX) Beispiele für drahtlose Kommunikation, die in den Kommunikationspfad 218 einbezogen werden können. Kabel, Ethernet, Digital Subscriber Line (DSL), Glasfaserleitungen, Fiber to the Home (FTTH) und der einfache alte Telefondienst (POTS) sind Beispiele für drahtgebundene Kommunikation, die in den Kommunikationspfad 218 aufgenommen werden können. Darüber hinaus kann der Kommunikationspfad 218 eine Reihe von Netzwerktopologien und Entfernungen überbrücken. Zum Beispiel kann der Kommunikationspfad 218 eine Direktverbindung, ein Personal Area Network (PAN), ein Local Area Network (LAN), ein Metropolitan Area Network (MAN), ein Wide Area Network (WAN) oder eine Kombination davon umfassen. Das Robotersystem 100 kann Informationen zwischen den verschiedenen Einheiten über den Kommunikationspfad 218 übertragen. Zum Beispiel können die Informationen zwischen der Steuereinheit 202, der Speichereinheit 204, der Kommunikationseinheit 206, der Systemschnittstelle 208, den Betätigungseinrichtungen 212, den Transportmotoren 214, den Sensoreinheiten 216 oder einer Kombination davon übertragen werden.The communication path 218 can encompass and represent a variety of networks and network topologies. For example, the communication path 218 wireless communication, wireline communication, optical communication, ultrasonic communication, or a combination thereof. For example, satellite communications, cellular communications, Bluetooth, the Infrared Data Association (IrDA) standard, Wireless Fidelity (WiFi), and Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) are examples of wireless communications that are in the communication path 218 can be included. Cable, Ethernet, Digital Subscriber Line (DSL), fiber optic lines, Fiber to the Home (FTTH) and the simple old telephone service (POTS) are examples of wired communication that is in the communication path 218 can be included. In addition, the communication path 218 bridge a range of network topologies and distances. For example, the communication path 218 a direct link, a personal area network (PAN), a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), or a combination thereof. The robot system 100 can provide information between the different units via the communication path 218 transfer. For example, the information can be shared between the control unit 202 , the storage unit 204 , the communication unit 206 , the system interface 208 , the controls 212 , the transport motors 214 , the sensor units 216 or a combination thereof.

Die Kommunikationseinheit 206 kann auch als Kommunikationszentrum fungieren, die es dem Robotersystem 100 ermöglicht, als Teil des Kommunikationspfades 218 zu fungieren und nicht darauf beschränkt zu sein, ein Endpunkt oder Endgerät des Kommunikationspfades 218 zu sein. Die Kommunikationseinheit 206 kann aktive und passive Komponenten, wie z.B. Mikroelektronik oder eine Antenne, zur Interaktion mit dem Kommunikationspfad 218 enthalten.The communication unit 206 can also act as a communication center that allows the robot system 100 enables, as part of the communication path 218 to function, and not be limited to, an endpoint or terminal of the communication path 218 to be. The communication unit 206 can have active and passive components, such as microelectronics or an antenna, to interact with the communication path 218 contain.

Die Kommunikationseinheit 206 kann eine Kommunikationsschnittstelle 248 enthalten. Die Kommunikationsschnittstelle 248 kann für die Kommunikation zwischen der Kommunikationseinheit 206 und anderen Funktionseinheiten im Robotersystem 100 verwendet werden. Die Kommunikationsschnittstelle 248 kann Informationen von den anderen Funktionseinheiten oder von externen Quellen empfangen oder Informationen an die anderen Funktionseinheiten oder an externe Ziele senden. Die externen Quellen und die externen Ziele beziehen sich auf Quellen und Ziele außerhalb des Robotersystems 100.The communication unit 206 can be a communication interface 248 contain. The communication interface 248 can be used for communication between the communication unit 206 and other functional units in the robot system 100 be used. The communication interface 248 can receive information from the other functional units or from external sources or send information to the other functional units or to external destinations. The external sources and the external destinations refer to sources and destinations outside the robot system 100 .

Die Kommunikationsschnittstelle 248 kann verschiedene Implementierungen enthalten, je nachdem, welche Funktionseinheiten mit der Kommunikationseinheit 206 verbunden werden. Die Kommunikationsschnittstelle 248 kann mit Technologien und Techniken implementiert werden, die der Implementierung der Steuerungsschnittstelle 240 ähnlich sind.The communication interface 248 may contain different implementations, depending on which functional units are connected to the communication unit 206 get connected. The communication interface 248 can be implemented using technologies and techniques that support the implementation of the control interface 240 are similar.

Das E/A-Gerät 208 kann ein Eingabegerät und ein Ausgabegerät enthalten. Beispiele für das Eingabegerät des E/A-Gerätes 208 können ein Tastenfeld, ein Touchpad, Softkeys, eine Tastatur, ein Mikrofon, Sensoren für den Empfang von Fernsignalen, eine Kamera für den Empfang von Bewegungsbefehlen oder eine beliebige Kombination davon zur Bereitstellung von Daten- und Kommunikationseingaben sein. Beispiele für das Ausgabegerät können eine Anzeigeschnittstelle 211 sein. Bei der Anzeigeschnittstelle 211 kann es sich um eine beliebige grafische Benutzerschnittstelle wie eine Anzeige, einen Projektor, einen Videobildschirm oder eine beliebige Kombination davon handeln.The I / O device 208 may include an input device and an output device. Examples of the input device of the I / O device 208 can be a keypad, a touchpad, softkeys, a keyboard, a microphone, sensors for receiving remote signals, a camera for receiving movement commands, or any combination thereof for providing data. and be communication inputs. Examples of the output device can be a display interface 211 be. At the display interface 211 it can be any graphical user interface such as a display, projector, video screen, or any combination thereof.

Die Steuereinheit 202 kann das E/A-Gerät 208 ansprechen, um vom Robotersystem 100 erzeugte Informationen zu präsentieren oder zu empfangen. Die Steuereinheit 202 kann die Benutzerschnittstelle 216 ansprechen, um vom Robotersystem 100 erzeugte Informationen zu präsentieren. Die Steuereinheit 202 kann auch die Software 210 für die anderen Funktionen des Robotersystems 100 ausführen. Die Steuereinheit 202 kann ferner die Software 210 für die Interaktion mit dem Kommunikationspfad 218 über die Kommunikationseinheit 206 ausführen.The control unit 202 can address the I / O device 208 to be used by the robot system 100 present or receive generated information. The control unit 202 can the user interface 216 appeal to from the robotic system 100 present generated information. The control unit 202 can also use the software 210 for the other functions of the robot system 100 carry out. The control unit 202 can also use the software 210 for interacting with the communication path 218 via the communication unit 206 carry out.

Das Robotersystem 100 kann physische oder strukturelle Elemente, wie z.B. Roboter-Manipulatorarme, aufweisen, die an Gelenken zur Bewegung, wie z.B. Rotationsverschiebung, Translationsverschiebung oder einer Kombination davon, verbunden sind. Die Strukturelemente und die Gelenke können eine kinetische Kette bilden, die so konfiguriert ist, dass ein Endeffektor, wie z.B. ein Greifer, manipuliert wird, um eine oder mehrere Aufgaben auszuführen, wie z.B. Greifen, Drehen oder Schweißen, abhängig von der Verwendung oder dem Betrieb des Robotersystems 100. Das Robotersystem 100 kann die Betätigungsvorrichtungen 212, wie z.B. Motoren, Aktuatoren, Drähte, künstliche Muskeln, elektroaktive Polymere oder eine Kombination davon aufweisen, die konfiguriert sind, um die Strukturelemente um oder an einem entsprechenden Gelenk anzutreiben, zu manipulieren, zu verschieben, neu auszurichten oder eine Kombination davon. In einigen Ausführungsformen kann das Robotersystem 100 die Transportmotoren 214 enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die entsprechenden Einheiten von Ort zu Ort transportieren.The robot system 100 may include physical or structural elements such as robotic manipulator arms connected at joints for movement such as rotational displacement, translational displacement, or a combination thereof. The structural elements and the joints can form a kinetic chain configured to manipulate an end effector, such as a gripper, to perform one or more tasks, such as gripping, rotating, or welding, depending on the use or operation of the robot system 100 . The robot system 100 can the actuators 212 , such as motors, actuators, wires, artificial muscles, electroactive polymers, or a combination thereof, configured to drive, manipulate, move, realign, or a combination thereof, the structural members around or on a corresponding joint. In some embodiments, the robotic system can 100 the transport motors 214 that are configured to move the appropriate units from place to place.

Das Robotersystem 100 kann die Sensoreinheiten 216 aufweisen, die konfiguriert sind, um Informationen zu erhalten, die zur Ausführung von Aufgaben und Operationen verwendet werden, z.B. zur Manipulation der Strukturelemente oder zum Transport der Robotereinheiten. Die Sensoreinheiten 216 können Vorrichtungen enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie eine oder mehrere physikalische Eigenschaften des Robotersystems 100 erfassen oder messen, wie z.B. einen Zustand, eine Bedingung, die Lage eines oder mehrerer Strukturteile oder Gelenke, Informationen über Objekte oder die Umgebung oder eine Kombination davon. Als Beispiel können die Sensoreinheiten 216 Abbildungsvorrichtungen 222, Systemsensoren 224, Kontaktsensoren 226 oder eine Kombination davon aufweisen.The robot system 100 can the sensor units 216 which are configured to receive information that is used to carry out tasks and operations, for example to manipulate the structural elements or to transport the robot units. The sensor units 216 may include devices configured to address one or more physical properties of the robot system 100 detect or measure, such as a state, a condition, the position of one or more structural parts or joints, information about objects or the environment or a combination thereof. As an example, the sensor units 216 Imaging devices 222 , System sensors 224 , Contact sensors 226 or a combination thereof.

In einigen Ausführungsformen können die Sensoreinheiten 216 eine oder mehrere Abbildungsvorrichtungen 222 enthalten. Die Abbildungsvorrichtungen 222 sind Geräte, die so konfiguriert sind, dass sie die Umgebung erkennen. Zum Beispiel können die Abbildungsvorrichtungen 222 zweidimensionale Kameras, dreidimensionale Kameras, die beide eine Kombination von visuellen und infraroten Fähigkeiten enthalten können, LIDARS, RADARS, andere Entfernungsmessgeräte und andere Abbildungsgeräte aufweisen. Die Abbildungsvorrichtungen 222 können eine Darstellung der erkannten Umgebung erzeugen, wie z.B. ein digitales Bild oder eine Punktwolke, die zur Implementierung von Maschinen-/Computer-Vision für automatische Inspektion, Roboterführung oder andere Roboteranwendungen verwendet wird. Wie weiter unten im Detail beschrieben, kann das Robotersystem 100 das digitale Bild, die Punktwolke oder eine Kombination davon über die Steuereinheit 202 verarbeiten, um das Zielobjekt 112 aus 1, eine Stellung des Zielobjekts 112 oder eine Kombination davon zu identifizieren. Zur Manipulation des Zielobjekts 112 kann das Robotersystem 100 ein Bild eines bestimmten Bereichs, wie z.B. innerhalb des Lastwagens, innerhalb des Behälters oder eines Aufnahmeortes für Objekte auf dem Förderband, erfassen und analysieren, um das Zielobjekt 112 und die Objektquelle 114 aus 1 davon zu identifizieren. In ähnlicher Weise kann das Robotersystem 100 ein Bild eines anderen bezeichneten Bereichs erfassen und analysieren, wie z.B. eine Ablegestelle zum Ablegen von Objekten auf dem Förderband, eine Stelle zum Ablegen von Objekten im Inneren des Behälters oder eine Stelle auf der Palette zu Stapelzwecken, um den Aufgabenort 116 aus 1 zu identifizieren.In some embodiments, the sensor units 216 one or more imaging devices 222 contain. the Imaging devices 222 are devices that are configured to recognize the environment. For example, the imaging devices 222 two-dimensional cameras, three-dimensional cameras, both of which may contain a combination of visual and infrared capabilities, LIDARS, RADARS, other range finders, and other imaging devices. The imaging devices 222 can generate a representation of the recognized environment, such as a digital image or a point cloud, which is used to implement machine / computer vision for automatic inspection, robot guidance or other robot applications. As described in detail below, the robot system 100 the digital image, the point cloud or a combination thereof via the control unit 202 process to the target object 112 the end 1 , a position of the target object 112 or identify a combination thereof. To manipulate the target object 112 can the robot system 100 capture and analyze an image of a specific area, such as inside the truck, inside the container or a pick-up location for objects on the conveyor belt, around the target object 112 and the object source 114 the end 1 identify from it. Similarly, the robotic system 100 Capture and analyze an image of another designated area, such as a place to place objects on the conveyor belt, a place to place objects inside the container, or a place on the pallet for stacking purposes around the job location 116 the end 1 to identify.

In einigen Ausführungsformen können die Sensoreinheiten 216 die Systemsensoren 224 enthalten. Die Systemsensoren 224 sind Vorrichtungen zur Überwachung der Robotereinheiten. Beispielsweise können die Systemsensoren 224 Einheiten oder Vorrichtungen zur Erkennung und Überwachung der Positionen von Strukturelementen, wie z.B. der Roboterarme und der Endeffektoren, der entsprechenden Gelenke der Robotereinheiten oder einer Kombination davon, enthalten. Als weiteres Beispiel kann das Robotersystem 100 die Systemsensoren 224 verwenden, um die Positionen, Ausrichtungen oder eine Kombination davon der Strukturelemente und der Gelenke während der Ausführung der Aufgabe zu verfolgen. Beispiele für die Systemsensoren 224 können Beschleunigungsmesser, Gyroskope oder Positionsmessgeräte sein.In some embodiments, the sensor units 216 the system sensors 224 contain. The system sensors 224 are devices for monitoring the robot units. For example, the system sensors 224 Units or devices for detecting and monitoring the positions of structural elements, such as the robot arms and the end effectors, the corresponding joints of the robot units or a combination thereof, contain. As another example, the robotic system 100 the system sensors 224 Use to track the positions, orientations, or a combination thereof of structural members and joints as the task is performed. Examples of the system sensors 224 can be accelerometers, gyroscopes, or position measuring devices.

In einigen Ausführungsformen können die Sensoreinheiten 216 die Kontaktsensoren 226 aufweisen, wie z.B. Drucksensoren, Kraftsensoren, Dehnungsmessstreifen, piezoresistive/piezoelektrische Sensoren, kapazitive Sensoren, elastoresistive Sensoren, Drehmomentsensoren, lineare Kraftsensoren oder andere taktile Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Eigenschaft messen, die mit einem direkten Kontakt zwischen mehreren physikalischen Strukturen oder Oberflächen verbunden ist. Beispielsweise können die Kontaktsensoren 226 die Charakteristik messen, die einem Griff des Endeffektors auf das Zielobjekt 112 entspricht, oder das Gewicht des Zielobjekts 112 messen. Dementsprechend können die Kontaktsensoren 226 ein Kontaktmaß ausgeben, das ein quantifiziertes Maß darstellt, z.B. eine gemessene Kraft oder ein gemessenes Drehmoment, das einem Grad der Berührung oder Befestigung zwischen dem Greifer und dem Zielobjekt 112 entspricht. Beispielsweise kann das Kontaktmaß eine oder mehrere Kraft- oder Drehmomentmessungen einschließen, die den vom Endeffektor auf das Zielobjekt 112 ausgeübten Kräften entsprechen.In some embodiments, the sensor units 216 the contact sensors 226 such as pressure sensors, force sensors, strain gauges, piezoresistive / piezoelectric sensors, capacitive sensors, elastoresistive sensors, torque sensors, linear force sensors or other tactile sensors that are configured to measure a property that involves direct contact between multiple physical structures or surfaces connected. For example, the contact sensors 226 measure the characteristics associated with a grip of the end effector on the target object 112 or the weight of the target object 112 measure up. Accordingly, the contact sensors 226 output a contact measure which represents a quantified measure, for example a measured force or a measured torque, which corresponds to a degree of contact or attachment between the gripper and the target object 112 is equivalent to. For example, the amount of contact can include one or more force or torque measurements that are applied by the end effector to the target object 112 correspond to the forces exerted.

3A und 3B zeigen einen Roboterarm 330 mit einer Greiferbefestigung 328 einschließlich eines Endeffektors 332 gemäß Beispielimplementierungen der vorliegenden Erfindung. In den Beispielimplementierungen kann der Roboterarm 330 so konfiguriert sein, dass er Objekte manipuliert, z. B. Objekte aus einem Behälter aufnimmt oder Objekte an einem Ziel, z. B. einem Förderband oder einem anderen Behälter, platziert. Das Robotersystem 100 der 1 und 2 kann den Roboterarm 330 mit der Greiferbefestigung 328, die den Endeffektor 332 hat, aufweisen. Der Endeffektor 332 ist der Teil des Roboterarms 330, der Komponenten enthält, die zum Berühren, Manipulieren, Halten oder Greifen von Objekten oder einer beliebigen Kombination davon konfiguriert sind. Der Teil des Endeffektors 332, der das Objekt berührt, kann als Greiferkopf bezeichnet werden. 3A and 3B show a robotic arm 330 with a gripper attachment 328 including an end effector 332 according to example implementations of the present invention. In the example implementations, the robotic arm 330 be configured to manipulate objects, e.g. B. picks up objects from a container or objects at a target, e.g. B. a conveyor belt or other container placed. The robot system 100 the 1 and 2 can use the robotic arm 330 with the gripper attachment 328 who have favourited the end effector 332 has, have. The end effector 332 is the part of the robot arm 330 containing components configured to touch, manipulate, hold, or grasp objects, or any combination thereof. The part of the end effector 332 that touches the object can be called a gripper head.

Die Greiferbefestigung 328 enthält eine versetzte Halterung 338, die die Greiferbefestigung 328 mit dem Roboterarm 330 verbindet. Die versetzte Halterung 338 kann eine mechanische Verbindung zwischen der Greiferbefestigung 328 und dem Roboterarm 330 herstellen. In einigen Beispielimplementierungen kann die versetzte Halterung 338 auch eine elektrische Kopplung bereitstellen, um den Austausch elektrischer Signale zwischen dem Roboterarm 330 und der Greiferbefestigung 328 zu ermöglichen. Beispielsweise können die elektrischen Signale zwischen dem Roboterarm 330 und Sensoren und anderen Komponenten, die sich an der Greiferbefestigung 328 befinden, ausgetauscht werden.The gripper attachment 328 includes an offset bracket 338 who have favourited the grapple attachment 328 with the robotic arm 330 connects. The offset bracket 338 can be a mechanical connection between the gripper attachment 328 and the robotic arm 330 produce. In some example implementations, the offset bracket 338 also provide an electrical coupling in order to exchange electrical signals between the robot arm 330 and the gripper attachment 328 to enable. For example, the electrical signals between the robot arm 330 and sensors and other components attached to the gripper attachment 328 are to be exchanged.

Der Roboterarm 330 kann sich drehen und die versetzte Halterung 338 unter Verwendung einer oder mehrerer Betätigungsvorrichtungen, wie z.B. der in 2 dargestellten Betätigungsvorrichtung 212, betätigen. Die Betätigungsvorrichtung 212 kann eine Drehbetätigung, eine Torsionsbetätigung, eine lineare Betätigung oder jede andere Art von Betätigung ermöglichen, die für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist.The robotic arm 330 can rotate and the offset bracket 338 using one or more actuating devices, such as the one in 2 actuator shown 212 , actuate. The actuator 212 may enable rotary actuation, torsional actuation, linear actuation, or any other type of actuation that would be apparent to one skilled in the art.

Die versetzte Halterung 338 kann mit einer Versatzplatte 334 verbunden sein, die einen seitlichen Versatz zwischen dem Roboterarm 330 und dem Endeffektor 332 ermöglicht. Mit anderen Worten, die Versatzplatte 334 sorgt für einen seitlichen Versatz zwischen der Achse 3 des Roboterarms 330 und der Achse 4 des auf der Versatzplatte 334 montierten Endeffektors 332. Die Versatzplatte 334 kann aus einem Material geformt sein, das so ausgewählt wurde, dass es den Endeffektor 332 strukturell unterstützt. In einigen Beispielimplementierungen kann die Versatzplatte 334 aus einem Metall wie einer Stahllegierung, einer Aluminiumlegierung oder einer anderen Legierung gebildet sein, die für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist. In anderen Beispielausführungen kann die Versatzplatte 334 aus einem Polymermaterial, Verbundmaterial oder Keramikmaterial bestehen, je nach Verwendungszweck oder beabsichtigter Verwendung des Endeffektors 332.The offset bracket 338 can with an offset plate 334 be connected that have a lateral offset between the robot arm 330 and the end effector 332 enables. In other words, the offset plate 334 ensures a lateral offset between the axis 3 of the robot arm 330 and the axis 4th des on the offset plate 334 mounted end effector 332 . The offset plate 334 may be formed from a material selected to be the end effector 332 structurally supported. In some example implementations, the offset plate 334 be formed from a metal such as a steel alloy, an aluminum alloy, or any other alloy that would be apparent to one skilled in the art. In other example designs, the offset plate 334 consist of a polymer material, composite material or ceramic material, depending on the purpose or intended use of the end effector 332 .

Der Endeffektor 332 ist mit der Versatzplatte 334 durch eine Kraft-Drehmoment-Halterung 340 verbunden, die einen Kraft-Drehmoment-Sensor 336 enthalten kann. Der Kraft-Drehmoment-Sensor 336 kann die Kraft auf den Endeffektor 332 messen, um das Gewicht eines gehaltenen oder manipulierten Objekts zu erfassen, sowie jede Kraft, die durch Widerstand oder Hindernisse, auf die der Endeffektor 332 während des Betriebs trifft, verursacht wird. Die Versatzplatte 334 und die versetzte Halterung 338 sowie die Kraft-Drehmoment-Halterung 340 können innere Verbindungen zur Bereitstellung von Rohren/Gaskanälen und Leitungswegen für Drähte bereitstellen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Roboterarm 330 und dem Endeffektor 332 zu ermöglichen.The end effector 332 is with the offset plate 334 by a force-torque bracket 340 connected to a force-torque sensor 336 may contain. The force-torque sensor 336 can apply the power to the end effector 332 measure to record the weight of a held or manipulated object, as well as any force exerted by resistance or obstacles on the end effector 332 hits during operation. The offset plate 334 and the offset bracket 338 as well as the force-torque bracket 340 can provide internal connections to provide pipes / gas ducts and conduction paths for wires to provide an electrical connection between the robot arm 330 and the end effector 332 to enable.

In einigen Beispielimplementierungen kann die Kraft-Drehmoment-Halterung 340 auch den Endeffektor 332 relativ zur versetzten Halterung 338 drehen und betätigen, wobei eine oder mehrere Betätigungsvorrichtungen verwendet werden, wie z.B. die in 2 dargestellte Betätigungsvorrichtung 212. Die Betätigungsvorrichtung 212 kann eine Drehbetätigung, eine Torsionsbetätigung, eine Linearbetätigung oder jede andere Art von Betätigung ermöglichen, die für einen Fachmann offensichtlich ist.In some example implementations, the force-torque bracket 340 also the end effector 332 relative to the offset bracket 338 rotate and actuate using one or more actuators, such as those in 2 illustrated actuating device 212 . The actuator 212 may enable rotary actuation, torsional actuation, linear actuation, or any other type of actuation that would be apparent to one skilled in the art.

Die Kraft-Drehmoment-Halterung 340 kann mit einem Kopfverbinder 342 verbunden sein, der an die Kopfverlängerung 344 angeschlossen ist, die eine Saugnapfblock-Anordnung 346 des Endeffektors 332 trägt. Die Kopfverlängerung 344 kann ein Strukturelement sein, das von der Kraft-Drehmoment-Halterung 340 ausgeht, um die Länge zwischen einem Ende des Roboterarms 330 und der Saugnapfblock-Anordnung 346 zu vergrößern. Die Kopfverlängerung 344 kann den Endeffektor 332 in die Lage versetzen, die Saugnapfblock-Anordnung 346 so zu positionieren, dass er auf Objekte in Behältern zugreifen kann, während er gleichzeitig dem Roboterarm 330 Spielraum für ein Manövrieren ohne Kollision mit dem Behälter oder Objekten in der Nähe des Behälters bietet.The force-torque bracket 340 can with a head connector 342 be connected to the head extension 344 is connected, which has a suction pad assembly 346 of the end effector 332 wearing. The head extension 344 may be a structural element that is supported by the force-torque bracket 340 starts out to be the length between one end of the robot arm 330 and the suction pad assembly 346 to enlarge. The head extension 344 can use the end effector 332 enable the suction pad assembly 346 to be positioned so that he can access objects in containers while at the same time the robot arm 330 Provides scope for maneuvering without colliding with the container or objects in the vicinity of the container.

Der Kopfverbinder 342 und die Kopfverlängerung 344 können aus einem Material geformt sein, das so ausgewählt wurde, dass es den Endeffektor 332 strukturell unterstützt. In einigen Beispielausführungen können der Kopfverbinder 342 und die Kopfverlängerung 344 aus einem Metall wie z.B. einer Stahllegierung, einer Aluminiumlegierung oder einer anderen Legierung geformt sein, die für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist. In anderen Beispielausführungen können der Kopfverbinder 342 und die Kopfverlängerung 344 aus einem Polymermaterial, einem Verbundmaterial oder Keramikmaterial gebildet sein, abhängig von der beabsichtigten Anwendung oder dem beabsichtigten Verwendungszweck des Endeffektors 332.The head connector 342 and the head extension 344 can be molded from a material selected to be the end effector 332 structurally supported. In some example implementations, the header connector 342 and the head extension 344 be formed from a metal such as a steel alloy, an aluminum alloy, or any other alloy that would be apparent to one skilled in the art. In other example designs, the header connector 342 and the head extension 344 be formed from a polymer material, a composite material, or a ceramic material, depending on the intended application or use of the end effector 332 .

Die Versatzplatte 334 enthält auch eine Leitungshalterung 348, die mit der vom Roboterarm 330 zugeführten Luft verbunden ist und Leitungsverbinder 350 zur Verteilung der Luft an die Saugnapfblock-Anordnung 346 bereitstellt. Die Leitungsverbinder 350 können mit Luftzufuhrleitungen 356 verbunden sein, die mit den Saugschacht-Schnittstellen 354 gekoppelt sind und sich durch eine Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 erstrecken, die der Saugnapfblock-Anordnung 346 der Endeffektor-Anordnung zugeordnet ist. Genauer gesagt, kann beispielsweise die Saugnapfblock-Anordnung 346 die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 enthalten. Die Leitungshalterung 348 kann die Luftzufuhrleitungen 356 während des Betriebs des Roboterarms 330 festhalten und positionieren, um ein Quetschen oder Zerdrücken der Luftzufuhrleitungen 356 zu verhindern. Die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 kann ein Sensor sein, der verhindern kann, dass der Endeffektor 332 einen Anpressdruck ausübt, der das Objekt durch Kontakt beschädigen könnte. Einzelheiten zur Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 werden weiter unten erörtert.The offset plate 334 also includes a conduit holder 348 the one with the one from the robotic arm 330 supplied air is connected and line connector 350 to distribute the air to the suction pad assembly 346 provides. The line connectors 350 can with air supply lines 356 connected to the suction shaft interfaces 354 are coupled and passed through a contact limit sensor device 352 extend that of the suction pad assembly 346 is assigned to the end effector arrangement. More specifically, for example, the suction pad assembly 346 the contact limit sensor device 352 contain. The cable holder 348 can the air supply lines 356 during operation of the robot arm 330 Hold and position to avoid pinching or crushing the air supply lines 356 to prevent. The contact limit sensor device 352 can be a sensor that can prevent the end effector 332 exerts pressure that could damage the object through contact. Contact limit sensor device details 352 are discussed below.

In einigen Beispielimplementierungen können die Leitungsverbinder 350 an eine oder mehrere Vakuumquellen (nicht abgebildet) angeschlossen sein, um die Saugschacht-Schnittstellen 354 der Saugnapfblock-Anordnung 346 des Endeffektors 332 anzusaugen. Beispielsweise können die Leitungsverbinder 350 an einen oder mehrere Vakuumejektoren angeschlossen werden, die mit Druckluft Vakuumdruck erzeugen. Ein Vakuumejektor kann z.B. Druckluft durch eine Düse leiten, die so geformt ist, dass eine Niederdruckzone entsteht, die Vakuumdruck für die Saugnapfblock-Anordnung 346 erzeugt.In some example implementations, the conduit connectors 350 be connected to one or more vacuum sources (not shown) to the suction shaft interfaces 354 the suction pad assembly 346 of the end effector 332 suck in. For example, the line connector 350 can be connected to one or more vacuum ejectors that generate vacuum pressure with compressed air. For example, a vacuum ejector can direct compressed air through a nozzle that is shaped to create a low pressure zone that provides vacuum pressure for the suction pad assembly 346 generated.

Der erzeugte Vakuumdruck kann von den Leitungsverbindern 350 über die Luftzufuhrleitungen 356 zu den Saugschacht-Schnittstellen 354 geleitet werden. Der Vakuumdruck, der an den Saugschacht-Schnittstellen 354 anliegt, kann an die Saugnapfblock-Anordnung 346 angelegt werden, um eine Saugkraft zum Greifen und Lösen eines Objekts oder zum anderweitigen Sichern, Befestigen und Lösen von Objekten am und vom Endeffektor 332 zu erzeugen. Der Betrieb der Saugnapfblock-Anordnung 346 wird weiter unten ausführlicher erläutert.The vacuum pressure generated can be released from the line connectors 350 via the air supply lines 356 to the suction shaft interfaces 354 be directed. The vacuum pressure at the suction shaft interfaces 354 can be attached to the suction pad assembly 346 can be applied to provide suction for gripping and releasing an object or otherwise securing, attaching and releasing objects to and from the end effector 332 to create. Operation of the suction pad assembly 346 is explained in more detail below.

Der Endeffektor 332 kann durch Betätigung der Betätigungsvorrichtungen manipuliert werden, wie z.B. der Betätigungsvorrichtungen 212 aus 2, die mit den Strukturelementen des Roboterarms 330, den Gelenken des Roboterarms 330 und den Halterungen (z.B. versetzte Halterung 338, Kraft-Drehmoment-Halterung 340) oder einer Kombination davon verbunden sind. Der Endeffektor 332 kann zum Greifen oder Freigeben von Objekten betätigt werden, indem eine oder mehrere der Betätigungsvorrichtungen 212 betätigt werden, die mit einem oder mehreren Teilen des Endeffektors 332 verbunden oder daran befestigt sind. Der Endeffektor 332 kann Objekte unter Verwendung des an die Saugnapfblock-Anordnung 346 angelegten Vakuumdrucks greifen und freigeben und dadurch das Objekt am Endeffektor 332 sichern, an ihm befestigen oder von ihm lösen.The end effector 332 can be manipulated by operating the operating devices, such as the operating devices 212 the end 2 associated with the structural elements of the robotic arm 330 , the joints of the robot arm 330 and the brackets (e.g. offset bracket 338 , Force-torque bracket 340 ) or a combination thereof. The end effector 332 can be actuated to grasp or release objects by using one or more of the actuating devices 212 operated with one or more parts of the end effector 332 connected or attached to it. The end effector 332 can attach objects using the attached to the suction pad assembly 346 the applied vacuum pressure and release and thereby the object at the end effector 332 secure, attach to it or detach from it.

4A-4E veranschaulichen verschiedene Ansichten des Endeffektors 332 des Roboterarms 330 in Übereinstimmung mit Beispielimplementierungen der vorliegenden Erfindung. In den verschiedenen Ansichten zeigt 4A eine Vorderansicht des Endeffektors 332 und 4B eine Draufsicht des Endeffektors 332. Ferner zeigt 4C eine Ansicht des Endeffektors 332 von unten und 4D eine Seitenansicht des Endeffektors 332. 4E zeigt eine Schnittansicht des Endeffektors 332 von 4A entlang der Linie IVE-IVE'. 4A-4E illustrate different views of the end effector 332 of the robot arm 330 in accordance with example implementations of the present invention. Shows in different views 4A a front view of the end effector 332 and 4B a top view of the end effector 332 . Also shows 4C a view of the end effector 332 from below and 4D a side view of the end effector 332 . 4E Figure 3 shows a sectional view of the end effector 332 from 4A along the line IVE-IVE '.

Wie dargestellt, kann die Leitungshalterung 348 auf einer Seite der Versatzplatte 334 zur Kraft-Drehmoment-Halterung 340 und dem Kraft-Drehmoment-Sensor 336 entgegengesetzt positioniert werden. Die Luftzufuhrleitungen 356 der 3A und 3B werden in 4A-4E weggelassen, um eine bessere Visualisierung der Leitungsverbinder 350 und der Saugschacht-Schnittstellen 354 zu ermöglichen. Wie dargestellt, ragen die Leitungsverbinder 350 von der Leitungshalterung 348 nach vorn.As shown, the line holder 348 on one side of the offset plate 334 for force-torque support 340 and the force-torque sensor 336 be positioned in opposite directions. The air supply lines 356 the 3A and 3B will be in 4A-4E omitted to better visualize the line connector 350 and the suction shaft interfaces 354 to enable. As shown, the line connectors protrude 350 from the cable holder 348 forward.

Die Kraft-Drehmoment-Halterung 340 kann mechanisch mit dem Kopfverbinder 342 gekoppelt werden, um jede Kraft oder jedes Drehmoment von der Kopfverlängerung 344 auf den Kraft-Drehmoment-Sensor 336 zu übertragen. In einigen Beispielimplementierungen kann der Kraft-Drehmoment-Sensor 336 eine Art Kontaktsensor sein, wie der Kontaktsensor 226 aus 2.The force-torque bracket 340 can mechanically with the head connector 342 coupled to any force or torque from the head extension 344 on the force-torque sensor 336 transferred to. In some example implementations, the force-torque sensor 336 be a kind of contact sensor, like the contact sensor 226 the end 2 .

Wie dargestellt, kann die Kopfverlängerung 344 mit dem Kopfverbinder 342 durch eine Klemmverbindung verbunden sein. In anderen Beispielimplementierungen kann die Kopfverlängerung 344 jedoch mit dem Kopfverbinder 342 durch Einpressen, Verschrauben, Schweißen, Kleben oder einen anderen mechanischen Kopplungsmechanismus gekoppelt werden, der für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist.As shown, the head extension 344 with the head connector 342 be connected by a clamp connection. In other example implementations, the head extension 344 but with the head connector 342 be coupled by press-fitting, screwing, welding, gluing, or any other mechanical coupling mechanism that would be apparent to a person skilled in the art.

Die Kopfverlängerung 344 kann mechanisch mit dem Endeffektor 332 gekoppelt sein, um jede Kraft oder jedes Drehmoment von der Saugnapfblock-Anordnung 346 des Endeffektors 332 auf den Kraft-Drehmoment-Sensor 336 zu übertragen. Wie dargestellt, kann die Kopfverlängerung 344 mit einer Befestigungsschraube 370 an die Saugnapfblock-Anordnung 346 gekoppelt werden. In anderen Beispielimplementierungen kann die Kopfverlängerung 344 jedoch mit der Saugnapfblock-Anordnung 346 durch Einpressen, Klemmen, Schweißen, Kleben oder einen anderen mechanischen Kopplungsmechanismus gekoppelt werden, der für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist. Auf diese Weise wird jede Kraft oder jedes Drehmoment, die bzw. das von der Saugnapfblock-Anordnung 346 erfahren wird, durch die Kraft-Drehmoment-Halterung 340, den Kopfverbinder 342 und die Kopfverlängerung 344 auf den Kraft-Drehmoment-Sensor 336 übertragen.The head extension 344 can be done mechanically with the end effector 332 coupled to any force or torque from the suction pad assembly 346 of the end effector 332 on the force-torque sensor 336 transferred to. As shown, the head extension 344 with a fastening screw 370 to the suction pad assembly 346 be coupled. In other example implementations, the head extension 344 but with the suction pad arrangement 346 be coupled by press fitting, clamping, welding, gluing, or any other mechanical coupling mechanism that would be apparent to one skilled in the art. In this way, any force or torque exerted by the suction pad assembly 346 is experienced through the force-torque bracket 340 , the head connector 342 and the head extension 344 on the force-torque sensor 336 transfer.

Die Struktur, die den Kraft-Drehmoment-Sensor 336 durch die Kraft-Drehmoment-Halterung 340, den Kopfverbinder 342 und/oder die Kopfverlängerung 344 aufweisen kann, kann es ermöglichen, dass Stöße oder Schläge auf die Saugnapfblock-Anordnung 346 auf den Kraft-Drehmoment-Sensor 336 übertragen werden, um dem Roboterarm 330 Rückmeldung zu geben. Der Kraft-Drehmoment-Sensor 336 kann auch das Gewicht von Objekten (z.B. ein Zielobjekt 112 aus 1) messen, die von der Saugnapfblock-Anordnung 346 ergriffen oder gehalten werden, sowie Gewichtsverlagerungen im Objekt, wenn die Saugnapfblock-Anordnung 346 bewegt oder positioniert wird.The structure that holds the force-torque sensor 336 through the force-torque bracket 340 , the head connector 342 and / or the head extension 344 May allow bumps or blows to the suction pad assembly 346 on the force-torque sensor 336 transferred to the robotic arm 330 Give feedback. The force-torque sensor 336 can also be the weight of objects (e.g. a target object 112 the end 1 ) measure by the suction pad assembly 346 gripped or held, as well as weight shifts in the object when the suction pad assembly 346 is moved or positioned.

In einigen weiteren Beispielimplementierungen kann der Endeffektor 332 auch eine oder mehrere zusätzliche Sensoreinheiten enthalten. Zum Beispiel können einer oder mehrere der Kontaktsensoren 226 aus 2 am Endeffektor 332 angebracht oder darin integriert werden. In einigen Beispielimplementierungen können die Kontaktsensoren 226 ein Kraft-, Druck-, Drehmoment- und/oder anderer taktiler Sensor sein, der am Endeffektor 332 angebracht oder in diesen integriert ist, zusätzlich zum Kraft-Drehmoment-Sensor 336, der am Ende der Versatzplatte 334 zur Versatz-Halterung 338 entgegengesetzt angebracht ist. In einer anderen Beispielimplementierung können die Kontaktsensoren 226 separate lineare Kraftsensoren enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie das Gewicht des Objekts (z.B. des Zielobjekts 112 von 1) messen, das von der Saugnapfblock-Anordnung 346 gehalten oder getragen wird. Weitere Beispiele für Sensoreinheiten (z.B. der Kontaktgrenzsensor 366 von 6) werden weiter unten erörtert.In some other example implementations, the end effector 332 also contain one or more additional sensor units. For example, one or more of the contact sensors 226 the end 2 at the end effector 332 attached or integrated into it. In some example implementations, the contact sensors 226 be a force, pressure, torque and / or other tactile sensor that is at the end effector 332 attached or integrated in this, in addition to the force-torque sensor 336 that is at the end of the offset plate 334 to the offset bracket 338 is attached opposite. In another example implementation, the contact sensors 226 contain separate linear force sensors configured to measure the weight of the object (e.g., the target object 112 from 1 ) measure that from the suction pad assembly 346 being held or worn. Further examples of sensor units (e.g. the contact limit sensor 366 from 6th ) are discussed below.

Die Saugnapfanordnung 346 kann mehrere Saugschacht-Schnittstellen 354 enthalten, die sich von der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 nach oben erstrecken. Jede der Saugschacht-Schnittstellen 354 ist kommunikativ entweder mit einem Saugnapf 358 oder einem Saugnapf 360 gekoppelt. In einigen Beispielimplementierungen kann der Saugnapf 358 einen größeren relativen Durchmesser haben als der Saugnapf 360. Die Tatsache, dass die Saugnäpfe 358 und 360 zwei verschiedene Größen haben, kann Flexibilität beim Greifen oder Festhalten von Objekten durch die Saugnapfblock-Anordnung 346 ermöglichen. Beispielsweise kann die kleinere relative Größe der Saugnäpfe 360 aufgrund der kleineren Größe kleinere oder unregelmäßig geformte Objekte besser greifen. Ferner kann die größere relative Größe der Saugnäpfe 358 eine höhere Greifkraft zum Greifen und Manipulieren größerer Objekte erzielen, da die Greifkraft ein Produkt aus dem Vakuumdruck und dem Oberflächenbereich des Saugnapfes ist.The suction cup assembly 346 can have several suction shaft interfaces 354 contained that differs from the contact limit sensor device 352 extend upwards. Any of the suction shaft interfaces 354 is communicative with either a suction cup 358 or a suction cup 360 coupled. In some example implementations, the suction cup 358 have a larger relative diameter than the suction cup 360 . The fact that the suction cups 358 and 360 Having two different sizes allows flexibility in gripping or holding objects by the suction pad assembly 346 enable. For example, the smaller relative size of the suction cups 360 grip smaller or irregularly shaped objects better due to their smaller size. Furthermore, the larger relative size of the suction cups 358 achieve a higher gripping force for gripping and manipulating larger objects, as the gripping force is a product of the vacuum pressure and the surface area of the suction cup.

In den abgebildeten Implementierungen ist die Saugnapfblock-Anordnung 346 mit insgesamt vier Saugnäpfen (358 und 360) mit zwei verschiedenen relativen Grö-ßen dargestellt. Beispielhafte Implementierungen der vorliegenden Erfindung können jedoch mehr als insgesamt vier Saugnäpfe oder weniger als insgesamt vier Saugnäpfe umfassen. Ebenso können in einigen Beispielimplementierungen mehr als zwei verschiedene relative Größen von Saugnäpfen vorgesehen sein. Alternativ kann eine einzige Größe von Saugnäpfen angeordnet sein.In the implementations shown, the suction pad assembly is 346 with a total of four suction cups ( 358 and 360 ) shown with two different relative sizes. However, example implementations of the present invention may include more than a total of four suction cups or fewer than a total of four suction cups. Also, in some example implementations, more than two different relative sizes of suction cups may be provided. Alternatively, a single size suction cup can be arranged.

5 zeigt eine Schnittansicht des Endeffektors 332 von 4A längs der Linie V-V'. Wie dargestellt, enthält der Endeffektor 332 die Kopfverlängerung 344, die die Saugnapfblock-Anordnung 346 mit der Versatzplatte 334 verbindet. Wie oben erörtert, enthält die Saugnapfblock-Anordnung 346 mehrere Saugschacht-Schnittstellen 354, die sich von der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 nach oben erstrecken, wobei jede der Saugschacht-Schnittstellen 354 kommunikativ entweder mit dem Saugnapf 358 oder dem Saugnapf 360 gekoppelt ist. In einigen Beispielimplementierungen kann der Saugnapf 358 einen größeren relativen Durchmesser haben als der Saugnapf 360. 5 Figure 3 shows a sectional view of the end effector 332 from 4A along the line V-V '. As shown, the end effector contains 332 the head extension 344 who have favourited the suction pad assembly 346 with the offset plate 334 connects. As discussed above, the suction pad assembly includes 346 several suction shaft interfaces 354 that differ from the contact limit sensor device 352 extending upward, each of the suction duct interfaces 354 communicative either with the suction cup 358 or the suction cup 360 is coupled. In some example implementations, the suction cup 358 have a larger relative diameter than the suction cup 360 .

Wie in 5 dargestellt, enthält die Saugnapfblock-Anordnung 346 auch einen Saugschacht 362, der kommunikativ mit der Saugschacht-Schnittstelle 354 eines der Saugnäpfe 358 & 360 gekoppelt ist. Da die Saugschacht-Schnittstellen 354 über die Luftzufuhrleitungen 356 mit Vakuumdruckquellen verbunden sind, wird der Vakuumdruck von den Luftzufuhrleitungen 356 durch den Saugschacht 362 zu den Saugnäpfen 358 und 360 geleitet, wodurch eine ausreichende Saugkraft zum Aufnehmen von Objekten erzeugt wird. In einigen Beispielimplementierungen können die Saugschäfte 362, die Saugnäpfe 358/360 und die Saugschacht-Schnittstellen 354 relativ zur Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 beweglich sein. Die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 kann z.B. ein Gehäuse 368 enthalten, durch das die Saugschäfte 362 in vertikaler Richtung gleiten können, so dass die Saugnäpfe (358/360), die sich unterhalb des Gehäuses 368 befinden, und die Saugchaftschnittstellen 354, die sich oberhalb des Gehäuses 368 befinden, relativ zum Gehäuse bewegen können, wie durch die Pfeile 370 dargestellt.As in 5 shown includes the suction pad assembly 346 also a suction shaft 362 that communicates with the suction shaft interface 354 one of the suction cups 358 & 360 is paired. Because the suction shaft interfaces 354 via the air supply lines 356 connected to vacuum pressure sources, the vacuum pressure is drawn from the air supply lines 356 through the suction shaft 362 to the suction cups 358 and 360 guided, whereby sufficient suction force is generated to pick up objects. In some example implementations, the suction stems 362 who have favourited suction cups 358/360 and the suction shaft interfaces 354 relative to the contact limit sensor device 352 be agile. The contact limit sensor device 352 can, for example, be a housing 368 included, through which the suction shafts 362 can slide in the vertical direction so that the suction cups ( 358/360 ), which is located below the housing 368 and the suction shaft interfaces 354 that are located above the case 368 can move relative to the housing, as indicated by the arrows 370 shown.

Zusätzlich kann die Saugnapfblock-Anordnung 346 auch einen Mechanismus 364 zur Wiederherstellung der Verschiebung enthalten, der eine Vorspannkraft bereitstellt, um die Saugnäpfe 358 & 360, die Saugschäfte 362 und die Saugschacht-Schnittstellen 354 nach Verschiebungen relativ zum Gehäuse 368 der Saugnapfblock-Anordnung 346 in eine Standardposition zu bringen. In einigen Beispielimplementierungen kann der Mechanismus 364 zur Wiederherstellung der Verschiebung eine Feder sein, wie z.B. eine Druckfeder, eine Spiralfeder, eine Gasfeder oder ein anderer Vorspannmechanismus, der für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich ist. Der Mechanismus 364 zur Wiederherstellung der Verschiebung kann innerhalb einer äußeren Hülle 372 (z.B. einem äußeren Rohr) des Saugschachts 362 positioniert oder untergebracht sein. So kann der Mechanismus 364 zur Wiederherstellung der Verschiebung es den Saugnäpfen 358/360 ermöglichen, in eine Standardposition zurückzukehren, nachdem sie durch Kontakt mit einem Objekt oder einem Hindernis während des Betriebs verdrängt wurden.Additionally, the suction pad assembly 346 also a mechanism 364 included to restore displacement, which provides a biasing force to the suction cups 358 & 360, the suction shafts 362 and the suction shaft interfaces 354 after displacements relative to the housing 368 the suction pad assembly 346 in a standard position. In some example implementations, the mechanism 364 to restore the displacement be a spring, such as a compression spring, a coil spring, a gas spring, or any other biasing mechanism that would be apparent to one skilled in the art. The mechanism 364 to restore the displacement can be done within an outer shell 372 (e.g. an outer pipe) of the suction shaft 362 be positioned or housed. So can the mechanism 364 to restore the displacement of it's suction cups 358/360 allow to return to a standard position after being displaced by contact with an object or an obstacle during operation.

Jeder der Saugschäfte 362 und/oder der Mechanismus 364 zur Wiederherstellung der Verschiebung können durch die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 geführt werden. In einigen Ausführungsformen kann die horizontale Position der Saugschäfte 362 und der Saugnäpfe 385/360 durch die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 relativ zueinander fixiert werden.Each of the suction shafts 362 and / or the mechanism 364 to restore the displacement can through the contact limit sensor device 352 be guided. In some embodiments, the horizontal position of the suction stems 362 and the suction cups 385/360 by the contact limit sensor device 352 be fixed relative to each other.

6A-6F sind perspektivische Ansichten des Endeffektors 332, die die Verschiebung der Saugnäpfe 358/360 des Endeffektors 332 in Übereinstimmung mit Beispielausführungen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 6A stellt einen der Saugnäpfe (Saugnapf 360A) aus einer Standardposition nach oben verschoben dar. 6B zeigt zwei der Saugnäpfe (Saugnäpfe 360A und 360B) aus der Standardposition nach oben verschoben. 6C zeigt alle vier Saugnäpfe (Saugnäpfe 360A, 360B, 358A und 358B) aus der Standardposition nach oben verschoben. 6D zeigt die Verschiebung der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352. 6E ist eine Ansicht der Rückseite des Endeffektors 332 von 6B, die zwei der Saugnäpfe (Saugnäpfe 360A und 360B) zeigt, die aus der Standardposition verschoben sind. 6F ist der Endeffektor 332 von 6E mit der durchsichtig dargestellten Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352. 6A-6F are perspective views of the end effector 332 showing the displacement of the suction cups 358/360 of the end effector 332 in accordance with example embodiments of the present invention. 6A represents one of the suction cups (suction cup 360A ) moved up from a standard position. 6B shows two of the suction cups (suction cups 360A and 360B ) moved up from the standard position. 6C shows all four suckers (suckers 360A , 360B , 358A and 358B ) moved up from the standard position. 6D shows the displacement of the contact limit sensor device 352 . 6E Figure 4 is a rear view of the end effector 332 from 6B who have favourited two of the suction cups (suction cups 360A and 360B ) that are shifted from the default position. 6F is the end effector 332 from 6E with the contact limit sensor device shown in phantom 352 .

Wie dargestellt, kann der Endeffektor 332 die Saugnäpfe 358/360 in einer Standardposition aufweisen. Die Standardposition für jeden der Saugnäpfe 358/360 kann eine gemeinsame horizontale Ebene haben. Wie oben erläutert, kann der Endeffektor 332 so konfiguriert sein, dass jeder der Saugnäpfe 358/360 unabhängig von einem anderen relativ zum Kontaktgrenzsensor 352 aus einer Standardposition verschoben werden kann. Beispielsweise kann jeder Saugnapf 358/360 aufgrund von Druck oder Kraft auf die Saugnäpfe 358/360 verschoben werden, wenn einer oder mehrere der Saugnäpfe 358/360 ein Objekt berühren. Jeder der Saugnäpfe 358/360 kann unabhängig von den anderen Saugnäpfen 358/360 verschoben werden. 6A zeigt, dass der Saugnapf 360A unabhängig von den anderen Saugnäpfen 358/360 verschoben werden kann. 6B zeigt, dass die Saugnäpfe 360A und 360B unabhängig relativ zu den Saugnäpfen 358 verschoben werden können. 6C zeigt alle vier Saugnäpfe (360A, 360B, 358A und 358C) verschoben. Die Verschiebungsrichtung kann entlang der Achse 374 der Saugschäfte 362 (z.B. senkrecht zu den Enden der Saugnäpfe 358/360/Basen des Schaftzylinders) erfolgen. 6E veranschaulicht die Verschiebung der beiden Saugnäpfe (Saugnäpfe 360A und 360B) von 6B aus umgekehrter Sicht und 6F veranschaulicht dieselbe Verschiebung der beiden Saugnäpfe (Saugnäpfe 360A und 360B) von 6B mit der als transparent dargestellten Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352.As shown, the end effector 332 the suction cups 358/360 have in a standard position. The default position for each of the suction cups 358/360 can have a common horizontal plane. As explained above, the end effector can 332 be configured so that each of the suction cups 358/360 independent of another relative to the contact limit sensor 352 can be moved from a standard position. For example, any suction cup 358/360 due to pressure or force on the suction cups 358/360 be moved when one or more of the suction cups 358/360 touch an object. Each of the suckers 358/360 can be independent of the other suction cups 358/360 be moved. 6A shows that the suction cup 360A independent of the other suction cups 358/360 can be moved. 6B shows that the suction cups 360A and 360B independent relative to the suction cups 358 can be moved. 6C shows all four suction cups ( 360A , 360B , 358A and 358C ) postponed. The direction of displacement can be along the axis 374 the suction shafts 362 (e.g. perpendicular to the ends of the suction cups 358/360 / Bases of the barrel cylinder). 6E illustrates the displacement of the two suction cups (suction cups 360A and 360B ) from 6B from the opposite point of view and 6F illustrates the same displacement of the two suction cups (suction cups 360A and 360B ) from 6B with the contact limit sensor device shown as transparent 352 .

Mit anderen Worten, die unabhängige Verschiebung für jeden der Saugnäpfe (d.h. 360A, 360B, 358A und 358B von 6C) kann es ermöglichen, dass sich jeder der Saugnäpfe 358/360 an unterschiedlichen relativen Positionen zueinander befindet. Die unabhängige Verschiebung kann es dem Endeffektor 332 ermöglichen, Objekte mit unterschiedlichen Oberflächenkonturen (d.h. ungleichmäßige/unregelmäßige Oberflächen), wie z.B. Beutel und andere flexible Behälter, aufzunehmen oder sich diesen anzupassen.In other words, the independent displacement for each of the suction cups (ie, 360A, 360B, 358A and 358B of FIG 6C ) can allow each of the suction cups to move 358/360 are at different relative positions to each other. The independent shift can make it to the end effector 332 allow objects with different surface contours (ie uneven / irregular surfaces), such as bags and other flexible containers, to be accommodated or to be adapted to these.

In einigen Beispielimplementierungen kann auch die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 verschoben werden. Zum Beispiel kann die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 aus der in 6A-6C dargestellten Ausgangsposition in eine kontaktbegrenzte Position verschoben werden, die in 6D dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Verschiebung der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 von der Ausgangs- oder Standardposition von 6A-6C in die Kontaktgrenzposition von 6D durch die Verschiebung eines oder mehrerer Saugnäpfe 358/360 verursacht werden. In einigen Beispielimplementierungen kann die Verschiebung der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 in die kontaktbegrenzte Position infolge der Verschiebung durch einen oder mehrere der Saugnäpfe 358/360 dem Umstand entsprechen, dass der Saugnapf 358/360 einen Druck auf das Objekt ausübt, der eine Kontaktschwelle überschreitet, die das Objekt potenziell beschädigen könnte (auch als Kontaktgrenze bezeichnet).In some example implementations, the contact limit sensor device 352 be moved. For example, the contact limit sensor device 352 from the in 6A-6C can be moved into a contact-limited position shown in 6D is shown. In some embodiments, the displacement of the contact limit sensor device 352 from the home or standard position of 6A-6C to the contact limit position of 6D by moving one or more suction cups 358/360 caused. In some example implementations, the displacement of the contact limit sensor device 352 into the contact-limited position as a result of the displacement by one or more of the suction cups 358/360 correspond to the fact that the suction cup 358/360 exerts pressure on the object that exceeds a contact threshold that could potentially damage the object (also known as a contact boundary).

Der Betrag der Verschiebung durch die Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 kann von einem Kontaktgrenzsensor 366 registriert werden, der ein Signal (z.B. Kontaktinformationen) an die Steuereinheit 202 von 2 sendet, um zu verhindern, dass bei Erreichen der Kontaktschwelle durch den Endeffektor 332 weiterer Druck auf das Objekt ausgeübt wird. Der Endeffektor 332 kann daran gehindert werden, sich weiter auf das Objekt zuzubewegen, wenn der Kontaktgrenzsensor 366 feststellt, dass die Kontaktschwelle (z.B. Kontaktgrenze) erreicht ist. Durch die Ausstattung des Endeffektors 332 mit einer Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 kann der Vorteil erreicht werden, dass nur ein einziger Sensor feststellen kann, ob der Endeffektor 332 die Kontaktgrenze an einem Objekt überschritten hat, weil die Verschiebung eines der Saugnäpfe 358/360 dazu führt, dass der Kontaktgrenzsensor 352 in die Kontaktgrenzposition verschoben wird.The amount of displacement by the contact limit sensor device 352 can from a contact limit sensor 366 registered, which sends a signal (e.g. contact information) to the control unit 202 from 2 sends to prevent the end effector from reaching the contact threshold 332 further pressure is exerted on the object. The end effector 332 can be prevented from moving further towards the object when the contact limit sensor 366 determines that the contact threshold (e.g. contact limit) has been reached. By the equipment of the end effector 332 with a contact limit sensor device 352 the advantage can be achieved that only a single sensor can determine whether the end effector 332 has exceeded the contact limit on an object because the displacement of one of the suction cups 358/360 leads to the contact limit sensor 352 is moved to the contact limit position.

In einigen Beispielimplementierungen, wie in 6a-6f dargestellt, können die Saugnäpfe 360 mit der kleineren relativen Größe (z.B. das vordere Paar Saugnäpfe) verwendet werden, um kleinere Objekte oder Objekte, die leicht beschädigt werden können (z.B. empfindliche Objekte), zu greifen, während die Saugnäpfe 358 mit der größeren relativen Größe (z.B. das hintere Paar Saugnäpfe) verwendet werden können, um größere Objekte oder Objekte, die weniger wahrscheinlich beschädigt werden, zu ergreifen.In some example implementations, as in 6a-6f shown, the suction cups can 360 with the smaller relative size (e.g. the front pair of suction cups) can be used to grip smaller objects or objects that are easily damaged (e.g. delicate objects) while the suction cups are in use 358 with the larger relative size (e.g. the rear pair of suction cups) can be used to grab larger objects or objects that are less likely to be damaged.

Ferner kann in einigen Beispielimplementierungen das Gehäuse 368 der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 eine Versatzstufe 376 enthalten, die einen größeren Verschiebungsabstand für die Saugnäpfe 358 mit größerer relativer Größe (auch als die größeren Saugnäpfe bezeichnet) als den Verschiebungsabstand für die Saugnäpfe 360 mit kleinerer relativer Größe (auch als die kleineren Saugnäpfe bezeichnet) bietet. Da die kleineren Saugnäpfe z.B. für die empfindlichen Objekte verwendet werden können, sollte vor Erreichen der Kontaktgrenze weniger Kraft oder Druck ausgeübt werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Auf diese Weise kann die Kontaktgrenzposition durch die kleineren Saugnäpfe vor der der größeren Saugnäpfe erreicht werden, was durch die Versatzstufe 376 in der Kontaktgrenzsensorvorrichtung 352 erreicht werden kann.Further, in some example implementations, the housing 368 the contact limit sensor device 352 an offset level 376 included that have a larger displacement distance for the suction cups 358 with larger relative size (also referred to as the larger suction cups) than the displacement distance for the suction cups 360 with smaller relative size (also known as the smaller suction cups). Since the smaller suction cups can be used, for example, for sensitive objects, less force or pressure should be exerted before the contact limit is reached in order to avoid damage. In this way, the contact limit position by the smaller suction cups can be reached before that of the larger suction cups, which is achieved by the offset stage 376 in the contact limit sensor device 352 can be reached.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Roboterarms 330 in Übereinstimmung mit Beispielimplementierungen der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt, enthält der Roboterarm 330 eine Druckluftversorgung 705, die mit dem Endeffektor 332 der Greiferbefestigung 328 gekoppelt ist. Konkret kann die Druckluftversorgung 705 über Fluidversorgungsleitungen 710 an die Leitungshalterung 348 angeschlossen werden. Die Druckluftversorgung 705 kann verwendet werden, um die Leitungshalterung 348 mit Vakuumdruck zu versorgen, der den Vakuumdruck für die Saugnäpfe 358/360 der Saugnapfblock-Anordnung 346 liefert. 7th Figure 10 shows a perspective view of a robot arm 330 in accordance with example implementations of the present invention. As shown, the robotic arm contains 330 a compressed air supply 705 that with the end effector 332 the gripper attachment 328 is coupled. Specifically, the compressed air supply can 705 via fluid supply lines 710 to the cable holder 348 be connected. The compressed air supply 705 can be used to hold the line bracket 348 to supply vacuum pressure, which is the vacuum pressure for the suction cups 358/360 the suction pad assembly 346 supplies.

Wie dargestellt, kann die versetzte Halterung 338 der Greiferbefestigung 328 am Roboterarm 330 durch eine Betätigungsvorrichtung 715 befestigt werden, die die Betätigung der Greiferbefestigung 328 durch Drehung in einer horizontalen Ebene ermöglicht. Die Betätigungsvorrichtung 715 kann mit einer zweiten Betätigungsvorrichtung 720 gekoppelt werden, die die Betätigung der Greiferbefestigung 328 durch Drehung in einer vertikalen Ebene ermöglicht. Eine dritte Betätigungsvorrichtung 725 kann mit der zweiten Betätigungsvorrichtung 720 gekoppelt werden, um eine weitere Betätigung der Greiferbefestigung 328 zu ermöglichen. Gemeinsam können die Betätigungsvorrichtungen 715, 720 und 725 es dem Roboterarm 330 ermöglichen, den Endeffektor 332 der Greiferbefestigung 328 zu manövrieren, um ein Objekt 730 zu ergreifen, so dass das Objekt 730 aufgenommen, neu positioniert oder bewegt werden kann.As shown, the offset bracket 338 the gripper attachment 328 on the robot arm 330 by an actuator 715 are attached, the actuation of the gripper attachment 328 made possible by rotation in a horizontal plane. The actuator 715 can with a second actuator 720 be coupled, the actuation of the gripper attachment 328 made possible by rotation in a vertical plane. A third actuator 725 can with the second actuator 720 be coupled to a further actuation of the gripper attachment 328 to enable. Together, the actuating devices 715 , 720 and 725 it the robotic arm 330 enable the end effector 332 the gripper attachment 328 to maneuver around an object 730 to take so that the object 730 can be picked up, repositioned or moved.

Das resultierende Verfahren, der Prozess, das Gerät, die Vorrichtung, das Produkt und/oder das System der vorliegenden Erfindung ist kosteneffektiv, sehr vielseitig, genau, empfindlich und effektiv und kann durch Anpassung bekannter Komponenten für eine leichte, effiziente und wirtschaftliche Herstellung, Anwendung und Nutzung implementiert werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, dass sie den historischen Trend zur Kostensenkung, Vereinfachung der Systeme und Leistungssteigerung wertvoll unterstützt und ihm dient.The resulting method, process, apparatus, apparatus, product, and / or system of the present invention is cost effective, highly versatile, accurate, sensitive, and effective, and, by adapting known components, can be used for easy, efficient, and economical manufacture and usage. Another important aspect of an embodiment of the present invention is that it valuable supports and serves the historical trend of reducing costs, simplifying systems, and increasing performance.

Diese und andere wertvolle Aspekte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befördern folglich den Stand der Technik zumindest auf das nächste Niveau.These and other valuable aspects of an embodiment of the present invention thus take the state of the art to at least the next level.

Obwohl einige Beispielausführungen gezeigt und beschrieben wurden, werden diese Beispielausführungen bereitgestellt, um den hier beschriebenen Gegenstand Personen zu vermitteln, die mit diesem Gebiet vertraut sind. Es sollte klar sein, dass der hier beschriebene Gegenstand in verschiedenen Formen implementiert werden kann, ohne auf die beschriebenen Beispielausführungen beschränkt zu sein. Der hier beschriebene Gegenstand kann ohne die spezifisch definierten oder beschriebenen Gegenstände oder mit anderen oder verschiedenen Elementen oder Gegenständen, die nicht beschrieben sind, ausgeübt werden. Diejenigen, die mit diesem Bereich vertraut sind, werden es zu schätzen wissen, dass Änderungen an diesen Beispielausführungen vorgenommen werden können, ohne von dem hier beschriebenen Gegenstand, wie er in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist, abzuweichen.Although some example implementations have been shown and described, these example implementations are provided to convey the subject matter described herein to those familiar with the field. It should be understood that the subject matter described here can be implemented in various forms without being limited to the example embodiments described. The subject matter described herein may be practiced without the specifically defined or described subjects, or with other or different elements or subjects not described. Those familiar with this field will appreciate that changes can be made in these exemplary embodiments without departing from the subject matter described herein as defined in the appended claims and their equivalents.

Claims (20)

Robotersystem, aufweisend: - einen Endeffektor, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist, wobei der Endeffektor aufweist: - eine Saugnapfanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Objekt in Eingriff gelangt; und - einen Kontaktgrenzsensor, der so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor erfasst, dass der Druck einen Kontaktschwellenwert überschreitet; - eine Sensoreinheit, die Kontaktinformationen überwacht, die von einem Kontaktgrenzsensor empfangen werden, und - eine Steuereinrichtung, die mit der Sensoreinheit gekoppelt ist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Operation zur Steuerung des Endeffektors ausführt, um die Bewegung des Endeffektors in Richtung des Objekts auf der Grundlage der empfangenen Kontaktinformationen zu begrenzen, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern. Robot system, comprising: an end effector configured to grasp an object, the end effector comprising: a suction cup assembly configured to engage the object; and a contact limit sensor configured to detect a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the pressure exceeds a contact threshold; a sensor unit that monitors contact information received from a contact limit sensor, and a control device, coupled to the sensor unit, configured to carry out an operation for controlling the end effector to limit the movement of the end effector in the direction of the object on the basis of the received contact information in order to damage the object impede. Robotersystem nach Anspruch 1, wobei die Saugnapfanordnung aufweist: - ein Gehäuse; - einen ersten Saugnapf, der mit einer Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der erste Saugnapf relativ zum Gehäuse verschiebbar ist; und wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst.Robot system according to Claim 1 the suction cup assembly comprising: a housing; a first suction cup coupled to a vacuum pressure source, the first suction cup being displaceable relative to the housing; and wherein the contact limit sensor is configured to sense the pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup relative to the housing. Robotersystem nach Anspruch 2, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen zweiten Saugnapf, der mit einer Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der zweite Saugnapf relativ zum Gehäuse und unabhängig vom ersten Saugnapf verschiebbar ist; und wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes und/oder des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst.Robot system according to Claim 2 wherein the suction cup assembly further comprises: a second suction cup coupled to a vacuum pressure source, the second suction cup relative to and independent of the housing first suction cup is slidable; and wherein the contact limit sensor is configured to sense a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup and / or the second suction cup relative to the housing. Robotersystem nach Anspruch 3, wobei der erste Saugnapf eine kleinere Größe relativ zu einer Größe des zweiten Saugnapfes hat.Robot system according to Claim 3 wherein the first suction cup is smaller in size relative to a size of the second suction cup. Robotersystem nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse eine Versatzstufe aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine größere Verschiebung des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erlaubt als eine erlaubte Verschiebung des ersten Saugnapfes, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der zulässigen Verschiebung des ersten Saugnapfes und/oder des zweiten Saugnapfes erfasst.Robot system according to Claim 4 , the housing having an offset step configured to allow greater displacement of the second suction cup relative to the housing than an allowable displacement of the first suction cup, the contact limit sensor being configured to detect the engagement between the suction cup assembly and the Detected object associated pressure on the basis of the permissible displacement of the first suction cup and / or the second suction cup. Robotersystem nach Anspruch 2, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen sich durch das Gehäuse erstreckenden Saugschacht, wobei der erste Saugnapf kommunikativ mit dem Saugschacht und der Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der Saugschacht relativ zum Gehäuse beweglich ist.Robot system according to Claim 2 wherein the suction cup assembly further comprises: a suction duct extending through the housing, the first suction cup communicatively coupled to the suction duct and the vacuum pressure source, the suction duct being movable relative to the housing. Robotersystem nach Anspruch 6, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung, der so konfiguriert ist, dass er den Saugschacht in eine Standardposition relativ zum Gehäuse vorspannt, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage eines Drucks zur Überwindung der durch den Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung bereitgestellten Vorspannung erfasst.Robot system according to Claim 6 wherein the suction cup assembly further comprises: a displacement recovery mechanism configured to bias the suction chute to a standard position relative to the housing, the contact limit sensor configured to detect the engagement between the suction cup assembly and the object associated pressure is detected based on a pressure to overcome the bias provided by the displacement recovery mechanism. Robotersystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Kraft-Drehmoment-Sensor, der so konfiguriert ist, dass er die vom Endeffektor aufgebrachte Kraft misst.Robot system according to Claim 1 , further comprising a force-torque sensor configured to measure the force applied by the end effector. Objekthandhabungseinheit, aufweisend: - einen Roboterarm; und - einen Endeffektor, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist, wobei der Endeffektor aufweist: - eine Saugnapfanordnung, die zum Greifen des Objekts konfiguriert ist; und - einen Kontaktgrenzsensor, der so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor einen Druck feststellt, der einen Kontaktschwellenwert überschreitet, und wobei die übertragenen Kontaktinformationen bewirken, dass die Bewegung des Endeffektors in Richtung auf das Objekt begrenzt wird, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.Object handling unit, comprising: - a robotic arm; and an end effector configured to grasp an object, the end effector comprising: a suction cup assembly configured to grasp the object; and a contact limit sensor configured to sense a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects a pressure exceeding a contact threshold, and the transmitted contact information causes the movement of the end effector towards the object is limited in order to prevent damage to the object. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 9, wobei die Saugnapfanordnung aufweist: - ein Gehäuse; - einen ersten Saugnapf, der mit einer Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der erste Saugnapf relativ zum Gehäuse verschiebbar ist; und wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst.Object handling unit according to Claim 9 the suction cup assembly comprising: a housing; a first suction cup coupled to a vacuum pressure source, the first suction cup being displaceable relative to the housing; and wherein the contact limit sensor is configured to sense the pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup relative to the housing. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 10, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen zweiten Saugnapf, der mit einer Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der zweite Saugnapf relativ zum Gehäuse und unabhängig vom ersten Saugnapf verschiebbar ist; und wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes und/oder des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst.Object handling unit according to Claim 10 the suction cup assembly further comprising: a second suction cup coupled to a vacuum pressure source, the second suction cup being displaceable relative to the housing and independently of the first suction cup; and wherein the contact limit sensor is configured to sense a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup and / or the second suction cup relative to the housing. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 11, wobei der erste Saugnapf eine kleinere Größe relativ zu einer Größe des zweiten Saugnapfes hat.Object handling unit according to Claim 11 wherein the first suction cup is smaller in size relative to a size of the second suction cup. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 12, wobei das Gehäuse eine Versatzstufe aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine größere Verschiebung des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erlaubt als eine erlaubte Verschiebung des ersten Saugnapfes, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der erlaubten Verschiebung des ersten Saugnapfes und/oder des zweiten Saugnapfes erfasst.Object handling unit according to Claim 12 , the housing having an offset step configured to allow greater displacement of the second suction cup relative to the housing than an allowable displacement of the first suction cup, the contact limit sensor being configured to detect the engagement between the suction cup assembly and the Detected object associated pressure on the basis of the permitted displacement of the first suction cup and / or the second suction cup. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 10, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen sich durch das Gehäuse erstreckenden Saugschacht, wobei der erste Saugnapf kommunikativ mit dem Saugschacht und der Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der Saugschacht relativ zum Gehäuse beweglich ist.Object handling unit according to Claim 10 wherein the suction cup assembly further comprises: a suction duct extending through the housing, the first suction cup communicatively coupled to the suction duct and the vacuum pressure source, the suction duct being movable relative to the housing. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 14, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung, der so konfiguriert ist, dass er den Saugschacht in eine Standardposition relativ zum Gehäuse vorspannt, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage eines Drucks zur Überwindung der durch den Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung bereitgestellten Vorspannung erfasst.Object handling unit according to Claim 14 , the suction cup assembly further comprising: a displacement recovery mechanism configured to bias the suction chute to a standard position relative to the housing, the contact limit sensor configured to detect engagement between the The suction cup assembly and the pressure associated with the object are detected based on a pressure to overcome the bias provided by the displacement recovery mechanism. Objekthandhabungseinheit nach Anspruch 9, die ferner einen Kraft-Drehmoment-Sensor aufweist, der so konfiguriert ist, dass er die Kraft durch den Endeffektor misst.Object handling unit according to Claim 9 further comprising a force-torque sensor configured to measure force through the end effector. Greiferbefestigung für ein Objekthandhabungssystem, aufweisend: - einen Endeffektor, der zum Greifen eines Objekts konfiguriert ist, wobei der Endeffektor aufweist: - eine Saugnapfanordnung, die konfiguriert ist, mit dem Objekt in Eingriff zu gelangen, wobei die Saugnapfanordnung aufweist: - ein Gehäuse; - einen ersten Saugnapf, der so konfiguriert ist, dass er an eine Vakuumdruckquelle gekoppelt werden kann, wobei der erste Saugnapf relativ zu dem Gehäuse verschiebbar ist; und - einen zweiten Saugnapf, der mit einer Vakuumdruckquelle gekoppelt ist, wobei der zweite Saugnapf relativ zum Gehäuse und unabhängig vom ersten Saugnapf verschiebbar ist; und - einen Kontaktgrenzsensor, der so konfiguriert ist, dass er einen dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage der Verschiebung des ersten Saugnapfes und des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erfasst, wobei der Kontaktgrenzsensor Kontaktinformationen überträgt, wenn der Kontaktgrenzsensor feststellt, dass der Druck eine Kontaktschwelle überschreitet, und wobei die übertragenen Kontaktinformationen bewirken, dass die Bewegung des Endeffektors in Richtung auf das Objekt begrenzt wird, um eine Beschädigung des Objekts zu verhindern.Gripper fastening for an object handling system, comprising: an end effector configured to grasp an object, the end effector comprising: a suction cup assembly configured to engage the object, the suction cup assembly comprising: - a housing; a first suction cup configured to be coupled to a vacuum pressure source, the first suction cup being displaceable relative to the housing; and a second suction cup coupled to a vacuum pressure source, the second suction cup being displaceable relative to the housing and independently of the first suction cup; and a contact limit sensor configured to detect a pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on the displacement of the first suction cup and the second suction cup relative to the housing, the contact limit sensor transmitting contact information when the contact limit sensor detects that the pressure exceeds a contact threshold, and wherein the transmitted contact information has the effect that the movement of the end effector in the direction of the object is limited in order to prevent damage to the object. Greiferbefestigung nach Anspruch 17, wobei der erste Saugnapf im Verhältnis zu einer Größe des zweiten Saugnapfes eine kleinere Größe hat.Gripper fastening Claim 17 wherein the first suction cup is smaller in size relative to a size of the second suction cup. Greiferbefestigung nach Anspruch 18, wobei das Gehäuse eine Versatzstufe aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine größere Verschiebung des zweiten Saugnapfes relativ zum Gehäuse erlaubt als eine erlaubte Verschiebung des ersten Saugnapfes, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er die dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordnete Kraft auf der Grundlage der erlaubten Verschiebung des ersten Saugnapfes und des zweiten Saugnapfes erfasst.Gripper fastening Claim 18 , wherein the housing has an offset step that is configured to allow a greater displacement of the second suction cup relative to the housing than an allowable displacement of the first suction cup, the contact limit sensor is configured to allow the engagement between the suction cup assembly and the Object-assigned force detected on the basis of the permitted displacement of the first suction cup and the second suction cup. Greiferbefestigung nach Anspruch 19, wobei die Saugnapfanordnung ferner aufweist: - einen Saugschacht, der sich durch das Gehäuse erstreckt, wobei der erste Saugnapf mit dem Saugschacht und der Vakuumdruckquelle kommunikativ gekoppelt ist und wobei der Saugschacht relativ zum Gehäuse beweglich ist; und - einen Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung, der so konfiguriert ist, dass er den Saugschacht in eine Standardposition relativ zum Gehäuse vorspannt, wobei der Kontaktgrenzsensor so konfiguriert ist, dass er den dem Eingriff zwischen der Saugnapfanordnung und dem Objekt zugeordneten Druck auf der Grundlage eines Drucks zur Überwindung der durch den Mechanismus zur Wiederherstellung der Verschiebung bereitgestellten Vorspannung erfasst.Gripper fastening Claim 19 wherein the suction cup assembly further comprises: a suction duct extending through the housing, the first suction cup communicatively coupled to the suction duct and the vacuum pressure source, and the suction duct being movable relative to the housing; and a displacement recovery mechanism configured to bias the suction chute to a standard position relative to the housing, the contact limit sensor configured to determine the pressure associated with engagement between the suction cup assembly and the object based on a Pressure to overcome the preload provided by the displacement recovery mechanism.
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