WO2018197459A1

WO2018197459A1 - Calibration of a robot

Info

Publication number: WO2018197459A1
Application number: PCT/EP2018/060427
Authority: WO
Inventors: Helmuth Radrich
Original assignee: KUKA Deutschland GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2018-11-01
Anticipated expiration: 2019-10-25
Also published as: DE102017003993B4; DE102017003993A1

Abstract

The invention relates to a method for calibrating a robot (10) comprising the following steps: reaching (S40) at least one measuring point (31) using a reference (11) fixed to a robot, and detecting (S50) a measuring point (q-i-q5) of the robot in which said measuring point is reached using the reference, the robot exerting, when detecting the measuring point using the reference (11), a predetermined reference load (F) on the measuring point (31) and the measuring point and/or the reference are flexible, and/or the robot moves the reference (11) in order to reach the measuring point (31) based on a predefined search pattern (40), the reference (11) can be moved forward and/or back manually on the measuring point (31).

Description

Beschreibung description

Kalibrierung eines Roboters Calibration of a robot

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Kalibrieren eines Roboters sowie eine Roboteranordnung mit einem Roboter und dem System und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens. The present invention relates to a method and a system for calibrating a robot as well as a robot arrangement with a robot and the system and to a computer program product for carrying out the method.

Nach betriebsinterner Praxis werden zum Kalibrieren eines Roboters mit einem robotergeführten Taster mehrere Messpunkte angefahren und jeweils eine According to in-house practice, several measuring points are approached and one each to calibrate a robot with a robot-guided push-button

(Ausgangs)Pose des Roboters erfasst. Auf Basis dieser Ausgangsposen und bekannter Positionen der Messpunkte kann der Roboter kalibriert werden. Werden später dieselben Messpunkte erneut angefahren und dort jeweils eine (Mess)Pose des Roboters erfasst, kann der Roboter auf Basis einer Abweichung zwischen Mess- und Ausgangsposen (re)kalibriert werden. Captured (output) pose of the robot. The robot can be calibrated on the basis of these initial positions and known positions of the measuring points. If the same measuring points are approached again later and one of each (measuring) pose of the robot is detected there, the robot can be (re) calibrated on the basis of a deviation between measuring and output poses.

Insbesondere zum Auffinden der Messpunkte mit dem Taster kann dieser nach betriebsinterner Praxis auf Basis eines vorgegebenen Suchmusters, beispielsweise einer Lissajous-Figur, bewegt werden, bis er in eine Vertiefung gleitet, die den jeweiligen Messpunkt definiert. In particular for finding the measuring points with the probe, it can be moved according to internal practice on the basis of a predetermined search pattern, for example a Lissajous figure, until it slides into a depression which defines the respective measuring point.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kalibrierung eines Roboters zu verbessern. The object of the present invention is to improve a calibration of a robot.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 11- 13 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur This object is achieved by a method having the features of claim 1. Claims 11-13 provide a system or computer program product

Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens bzw. eine Roboteranordnung mit einem hier beschriebenen System unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen. Implementation of a method described here or a robot arrangement with a system described here under protection. The subclaims relate to advantageous developments.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Kalibrieren eines Roboters die Schritte: According to an embodiment of the present invention, a method of calibrating a robot comprises the steps of:

(A) Anfahren wenigstens eines Messpunktes mit einer roboterfesten Referenz, insbesondere einem robotergeführten, insbesondere distalen bzw. an einem Werkzeugflansch, insbesondere lösbar, angeordneten, Werkzeug und/oder Taster, insbesondere sequentielles bzw. aufeinanderfolgendes Anfahren mehrerer i(n eine)m (Arbeits) Raum (des Roboters) verteilter Messpunkte mit der Referenz; und (A) Approaching at least one measuring point with a robot-fixed reference, in particular a robot-guided, in particular distal or on a Tool flange, in particular solvable, arranged, tool and / or probe, in particular sequential or sequential approaching several i (n a) m (working) space (of the robot) distributed measuring points with the reference; and

(B) (jeweils) Erfassen einer Pose des Roboters, in der der (jeweilige) Messpunkt mit der Referenz angefahren ist und die vorliegend als Messpose bezeichnet wird. (B) (each) detecting a pose of the robot in which the (respective) measuring point has approached the reference and which is referred to herein as a measuring pose.

Der Roboter kann in einer Ausführung ein(en) Roboterarm mit wenigstens drei, insbesondere wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, In one embodiment, the robot may comprise a robot arm having at least three, in particular at least six, in particular at least seven,

(Bewegungs)Achsen bzw. Gelenke mit Gelenkantrieben, insbesondere (Movement) axes or joints with joint drives, in particular

Elektromotoren, aufweisen, insbesondere sein, insbesondere ein Industrieroboter. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung übt der Roboter beim, Electric motors, in particular be, in particular an industrial robot. According to one embodiment of the present invention, the robot exercises in

insbesondere während des, insbesondere gesamten, Erfassen(s), insbesondere messtechnischen Erfassen(s) bzw. Messen(s), der (jeweiligen) Messpose mit der Referenz (jeweils) eine vorgegebene Referenzlast auf den (jeweiligen) Messpunkt aus, in einer Ausführung jeweils eine für den jeweiligen Messpunkt und/oder die Referenz individuell vorgegebene bzw. messpunkt- und/oder referenzspezifisch ( vorgegebene Referenzlast oder für mehrere, insbesondere alle Messpunkte die gleiche in particular during the, in particular overall, acquisition (s), in particular metrological acquisition (s) or measurement (s), of the (respective) measurement pose with the reference (in each case) a predetermined reference load on the (respective) measurement point, in one embodiment one for the respective measuring point and / or the reference individually predetermined or measuring point and / or reference specific (predetermined reference load or for several, in particular all measuring points the same

Referenzlast. Reference load.

Hierdurch können in einer Ausführung vorteilhaft auch nachgiebige, insbesondere elastische und/oder elastisch gelagerte Messpunkte und/oder nachgiebige, As a result, in one embodiment, it is also possible advantageously to provide flexible, in particular elastic and / or elastically mounted measuring points and / or yielding,

insbesondere elastische und/oder elastisch gelagerte, Referenzen, insbesondere Werkzeuge und/oder Taster, zur Kalibrierung eines Roboters verwendet bzw. dieser auch auf Basis nachgiebiger, insbesondere elastisch( gelagerter, Messpunkte und/oder mithilfe nachgiebiger, insbesondere elastisch( gelagerter, roboterfester Referenzen, insbesondere Werkzeuge und/oder Taster, präzise(r) kalibriert werden, da durch die vorgegebene Referenzlast definierte(re) Messbedingungen bzw. in particular elastically and / or elastically mounted, references, in particular tools and / or buttons, used for calibrating a robot or this also on the basis yielding, in particular elastic (stored, measuring points and / or by means of yielding, in particular elastic (stored, robot-fixed references, In particular, tools and / or probes can be precisely (r) calibrated, since (re) measuring conditions defined by the given reference load

elastische Verformungen solcher nachgiebiger Messpunkte bzw. von Strukturen, an denen solche Messpunkte angeordnet sind, und/oder solcher nachgiebiger elastic deformations of such flexible measuring points or of structures on which such measuring points are arranged, and / or those more yielding

Referenzen bzw. von roboterseitigen AbStützungen solcher Referenzen realisiert, insbesondere reproduziert, werden können. Entsprechend ist/sind in einer Ausführung der bzw. einer oder mehrere der References or realized by robot support of such references, in particular reproduced, can be. Accordingly, in one embodiment, the one or more of the

Messpunkt(e) nachgiebig, insbesondere elastisch und/oder elastisch gelagert. Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung die Referenz, insbesondere ein robotergeführtes Werkzeug und/oder ein robotergeführter Taster, nachgiebig, insbesondere mechanisch nachgiebig, insbesondere elastisch und/oder elastisch (an dem Roboter) gelagert, wie dies beispielsweise bei robotergeführten Measuring point (s) yielding, in particular elastically and / or elastically mounted. Additionally or alternatively, in one embodiment, the reference, in particular a robot-guided tool and / or a robot-guided probe, yielding, in particular mechanically yielding, in particular elastic and / or elastic (on the robot) stored, as for example in robot-guided

Schleifwerkzeugen zum mechanischen Ausgleichen von Unebenheiten in der zu schleifenden Oberfläche an sich bekannt ist. Abrasive tools for mechanical compensation of unevenness in the surface to be ground is known per se.

Durch messpunkt- und/oder referenzspezifisch (vorgegeben)e Referenzlasten können dabei in einer Ausführung vorteilhaft unterschiedlichen Nachgiebigkeiten bzw. By reference point and / or reference specific (given) e reference loads can in one embodiment advantageously different compliances or

Elastizitäten von Messpunkten bzw. Strukturen, an, insbesondere auf und/oder in, denen diese angeordnet sind, und/oder von Referenzen bzw. AbStützungen solcher Referenzen Rechnung getragen werden. So können beispielsweise nachgiebigere bzw. elastischer( gelagerte Messpunkte bzw. Strukturen und/oder Referenzen bzw. Abstützungen mit geringeren Kräften und/oder zum Abklingen von Schwingungen länger belastet werden. Durch für mehrere, insbesondere alle, Messpunkte gleiche bzw. globale Referenzlasten kann das Verfahren in einer Ausführung vereinfacht werden. Elasticities of measuring points or structures, in particular on and / or in which they are arranged, and / or by references or supports of such references are taken into account. Thus, for example, more yielding or elastic (supported measuring points or structures and / or references or supports with lower forces and / or decaying of oscillations can be stressed for a longer time.) For several, in particular all, measuring points same or global reference loads, the method be simplified in one embodiment.

Zusätzlich oder alternativ zu diesem Aspekt nachgiebiger Messpunkte und/oder Referenzen bzw. der vorgegebenen Referenzlast bewegt der Roboter nach einer Ausführung bzw. einem, gegebenenfalls weiteren, Aspekt der vorliegenden Erfindung die, insbesondere nachgiebige oder auch starre, Referenz zum Anfahren des In addition or as an alternative to this aspect of yielding measuring points and / or references or the predetermined reference load, the robot moves according to an embodiment or a possibly further aspect of the present invention to the reference, in particular compliant or even rigid, for starting the

(jeweiligen), insbesondere nachgiebigen oder auch starren, Messpunktes auf Basis eines vorgegebenen Suchmusters, wobei bei bzw. während und/oder vor diesem Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters die Referenz, insbesondere durch eine entsprechende, insbesondere (respective), in particular yielding or rigid, measuring point based on a predetermined search pattern, wherein during or during and / or before moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern, the reference, in particular by a corresponding, in particular

regelungstechnische bzw. -basierte, Bewegung des Roboters, handgeführt (in Richtung) auf den Messpunkt zu bewegbar ist bzw., insbesondere wenigstens bedarfsweise, bewegt wird. Hierzu ist bzw. wird der Roboter in einer Ausführung wenigstens (in Richtung) auf den Messpunkt zu nachgiebig geregelt. In einer control-technical or -basierte, movement of the robot, hand-guided (in the direction) to the measuring point to be moved or, in particular at least as needed, is moved. For this purpose, in one embodiment, the robot is at least (in the direction) to the measuring point to be compliant regulated. In a

Ausführung weicht die Referenz einer manuell auf sie ausgeübten externen Kraft, insbesondere durch entsprechende Bewegung des Roboters, in Richtung dieser Kraft oder in Richtung einer, insbesondere kartesischen, Komponente dieser Kraft The design deviates from the reference of an external force exerted manually on it, in particular by corresponding movement of the robot, in the direction of this force or in the direction of a, in particular Cartesian, component of this force

(regelungstechnisch bzw. -basiert) aus, so dass die Referenz durch diese Handführkraft (in Richtung) auf den Messpunkt zu bewegbar ist bzw., insbesondere wenigstens bedarfsweise, bewegt wird. (regulatory or -based), so that the reference through this Hand guiding force (in the direction) to the measuring point is to be moved or, in particular at least as needed, is moved.

Durch eine solche vorgeschaltete und/oder überlagerte manuelle Handführung der Referenz kann in einer Ausführung der Bereich, in dem Messpunkte mittels des Suchmusters automatisch aufgefunden bzw. angefahren werden, vergrößert werden. By means of such an upstream and / or superimposed manual manual guidance of the reference, in one embodiment the area in which measuring points are automatically located or approached by means of the search pattern can be increased.

Durch eine überlagerte manuelle Handführung kann in einer Ausführung ein Through a superimposed manual manual guidance can in one execution

Umschalten zwischen manueller Handführung und Bewegen der Referenz bzw. Suchen des (jeweiligen) Messpunktes auf Basis des vorgegebenen Suchmusters entfallen und/oder ein Anfahren von Messpunkten beschleunigt werden. In einer Ausführung wird zwischen dem Anfahren bzw. Erreichen des Messpunktes und dem Erfassen der Messpose (jeweils) wenigstens eine, insbesondere Switching over between manual manual guidance and moving the reference or searching for the (respective) measuring point on the basis of the given search pattern can be dispensed with and / or a starting of measuring points can be accelerated. In one embodiment, between the approaching or reaching of the measuring point and the detection of the measuring pose (in each case) at least one, in particular

messpunktspezifisch oder für mehrere, insbesondere alle Messpunkte gleich bzw. global, vorgegebene Abklingzeit abgewartet bzw. ist eine solche vorgesehen. or waits for several, in particular all measuring points equal or global, predetermined decay time or is such provided.

Hierdurch können in einer Ausführung Schwingungen aufgrund des Anfahrens nachgiebiger, insbesondere elastischer bzw. elastisch gelagerter, Messpunkte und/oder mit nachgiebigen, insbesondere elastischen bzw. elastisch gelagerten, Referenzen wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, abklingen und so der Roboter auch auf Basis elastischer bzw. elastisch gelagerter Messpunkte und/oder mithilfe elastischer bzw. elastisch gelagerter Referenzen präzise(r) kalibriert werden. In einer Ausführung wird die vorgegebene Referenzlast auch schon bzw. bereits beim Anfahren oder erst während der anschließenden Abklingzeit oder erst nach deren Ablauf ausgeübt, insbesondere aufgebaut. As a result, in one embodiment, vibrations due to the start of resilient, in particular elastic or elastically mounted, measuring points and / or with resilient, in particular elastic or elastically mounted, references at least partially, preferably completely, decay and so the robot based on elastic or elastically mounted measuring points and / or by means of elastic or elastically stored references to be precisely (r) calibrated. In one embodiment, the predetermined reference load is already exercised, in particular already established during start-up or only during the subsequent cooldown or after its expiration.

In einer Ausführung kann die Referenzlast einen vorgegebenen Betrag und/oder eine vorgegebene Richtung einer mit der Referenz auf den (jeweiligen) Messpunkt ausgeübten Kraft umfassen, insbesondere ein(e) solche(r) sein. In one embodiment, the reference load may comprise a predetermined amount and / or a predetermined direction of a force exerted with the reference to the (respective) measurement point, in particular a (s) thereof.

Durch einen vorgegebenen Betrag und/oder eine vorgegebene Richtung können in einer Ausführung definierte(re) Messbedingungen bzw. elastische Verformungen realisiert, insbesondere reproduziert, werden. In einer Ausführung hängt die vorgegebene Referenzlast, insbesondere deren Betrag und/oder Richtung, und/oder die vorgegebene Abklingzeit von einem variablen ein- oder mehrdimensionalen Eingabeparameter ab bzw. ist durch diesen bzw. dessen Eingabe vorgebbar bzw. veränderbar bzw. einstellbar. Hierdurch kann die Referenzlast bzw. Abklingzeit in einer Ausführung vorteilhaft an unterschiedliche Bedingungen, insbesondere unterschiedliche Nachgiebigkeiten bzw. Elastizitäten von Messpunkten bzw. Strukturen, an denen diese angeordnet sind, und/oder von Referenzen bzw. deren AbStützungen angepasst werden. So können beispielsweise nachgiebigere bzw. elastischer( gelagerte Messpunkte bzw. By a predetermined amount and / or a predetermined direction, defined (re) measuring conditions or elastic deformations can be realized, in particular reproduced, in one embodiment. In one embodiment, the predetermined reference load, in particular its magnitude and / or direction, and / or the predetermined decay time depends on a variable one- or multi-dimensional input parameter or can be predetermined or changed or set by this or its input. As a result, the reference load or decay time in one embodiment can advantageously be adapted to different conditions, in particular different resiliences or elasticities of measuring points or structures on which they are arranged, and / or of references or their supports. For example, more flexible or elastic (stored measuring points or

Strukturen mit geringeren Referenzlasten beaufschlagt und/oder bei solchen zum Abklingen von Schwingungen länger abgewartet werden. Gleichermaßen können beispielsweise bei nachgiebigeren bzw. elastischer( gelagerten Referenzen bzw. Abstützungen am Robote geringere Referenzlasten verwendet und/oder bei solchen zum Abklingen von Schwingungen länger abgewartet werden. In einer Ausführung verformt sich eine Struktur, an, insbesondere auf und/oder in, der der (jeweilige) Messpunkt angeordnet ist, unter bzw. infolge der Referenzlast elastisch und/oder nicht plastisch bzw. wird bzw. ist die Referenzlast derart vorgegeben. In einer Ausführung verformt sich die Struktur (unter bzw. infolge der vorgegebenen Referenzlast) um wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20%, und/oder höchstens 99%, insbesondere höchstens 90%, Structures are subjected to lower reference loads and / or wait longer in such to decay vibrations. Equally, for example, in the case of more flexible or elastic (stored references or supports on the robot, lower reference loads can be used and / or longer waited for in such cases to settle oscillations In one embodiment, a structure deforms, in particular on and / or into, the the reference load is elastic and / or non-plastic, or the reference load is predetermined such that in one embodiment the structure deforms (under or as a result of the predetermined reference load) by at least one %, in particular at least 10%, in particular at least 20%, and / or at most 99%, in particular at most 90%,

insbesondere höchstens 80%, ihrer maximal( möglichen elastischen Verformung bzw. wird bzw. ist die Referenzlast derart vorgegeben, wobei unter einer In particular, at most 80%, their maximum (possible elastic deformation or is or the reference load is set such that under one

maximal( möglichen elastischen Verformung insbesondere eine Verformung der Struktur bei gleichgerichteter Belastung ^"(unmittelbar) unterhalb bzw. vor Beginn einer plastischen bzw. bleibenden Verformung verstanden wird. Entsprechen beträgt in einer Ausführung die vorgegebene Referenzlast wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20%, und/oder höchstens 99%, maximum (potential elastic deformation in particular a deformation of the structure in the same direction load ^{"(immediately)} is understood below or before the start of a plastic or permanent deformation. Do the predetermined reference load is in one embodiment at least 1%, especially at least 10%, especially at least 20%, and / or at most 99%,

insbesondere höchstens 90%, insbesondere höchstens 80%, einer, insbesondere oberen, Streckgrenze R_e bzw. σ_γ. Zusätzlich oder alternativ verformt sich in einer Ausführung die Referenz und/oder eine roboterseitige Abstützung, insbesondere Lagerung, an der die Referenz angeordnet ist, unter bzw. infolge der Referenzlast elastisch und/oder nicht plastisch bzw. wird bzw. ist die Referenziast derart vorgegeben. In einer Ausführung verformt sich die Referenz bzw. Abstützung (unter bzw. infolge der vorgegebenen Referenzlast) um wenigstens 1%, insbesondere wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20%, und/oder höchstens 99%, insbesondere höchstens 90%, insbesondere höchstens 80%, ihrer maximal( möglichen elastischen Verformung bzw. wird bzw. ist die in particular at most 90%, in particular at most 80%, of an, in particular upper, yield strength R _e or σ _γ . Additionally or alternatively deforms in one embodiment, the reference and / or a robot-side support, in particular storage, on which the reference is arranged, under or as a result of the reference load elastic and / or non-plastic or is the reference load specified in such a way. In one embodiment, the reference or support deforms (under or as a result of the given reference load) by at least 1%, in particular at least 10%, in particular at least 20%, and / or at most 99%, in particular at most 90%, in particular at most 80%. , their maximum (possible elastic deformation or is or is the

Referenzlast derart vorgegeben, wobei unter einer maximal( möglichen elastischen Verformung insbesondere eine Verformung der Referenz bzw. Abstützung bei gleichgerichteter Belastung (unmittelbar) unterhalb bzw. vor Beginn einer plastischen bzw. bleibenden Verformung verstanden wird. Entsprechen beträgt in einer Reference load is given such that a maximum (possible elastic deformation in particular a deformation of the reference or support in the case of straightened stress (immediately) below or before the onset of plastic or permanent deformation is understood

Ausführung die vorgegebene Referenzlast wenigstens 1 %, insbesondere wenigstens 10%, insbesondere wenigstens 20%, und/oder höchstens 99%, insbesondere höchstens 90%, insbesondere höchstens 80%, einer, insbesondere oberen, Execution of the predetermined reference load at least 1%, in particular at least 10%, in particular at least 20%, and / or at most 99%, in particular at most 90%, in particular at most 80%, one, in particular upper,

Streckgrenze R_e bzw. a_y. Yield point R _e or _y a.

Hierdurch kann in einer Ausführung ein Roboter auf Basis nachgiebiger bzw. As a result, in one embodiment, a robot based on compliant or

elastischer bzw. elastisch gelagerter Messpunkte und/oder mithilfe elastischer bzw. elastisch gelagerter Referenzen präzise(r) kalibriert werden, da durch solche elastic or elastically mounted measuring points and / or calibrated by means of elastic or elastically stored references precise (r), as by such

Referenzlasten definierte(re) Messbedingungen bzw. elastische Verformungen solcher Messpunkte bzw. von Strukturen, an denen solche Messpunkte angeordnet sind, bzw. solcher Referenzen bzw. deren AbStützungen realisiert, insbesondere reproduziert, werden können. Reference loads defined (re) measurement conditions or elastic deformations of such measuring points or structures on which such measuring points are arranged, or such references or their support realized, in particular reproduced, can be.

Die vorgegebene Abklingzeit beträgt in einer Ausführung wenigstens 0,1 Sekunden [s], insbesondere wenigstens 1 s, und/oder höchstens 60 s. Hierdurch können in einer Ausführung Schwingungen geeigneter elastischer Strukturen ausreichend abklingen. In one embodiment, the predetermined decay time is at least 0.1 seconds [s], in particular at least 1 s, and / or at most 60 s. As a result, vibrations of suitable elastic structures can decay sufficiently in one embodiment.

Wie einleitend erläutert, kann der Roboter in einer Ausführung auf Basis erfasster Messposen und bekannter Messpunkt-Positionen kalibriert, insbesondere ein roboterfestes, insbesondere ein roboterbasis- und/oder ein roboterflanschfestes, Referenzkoordinatensystem bezüglich der Umgebung eingemessen, werden, insbesondere indem Parameter einer Vorwärts- und/oder einer As explained in the introduction, the robot can be calibrated in one embodiment on the basis of detected measurement positions and known measuring point positions, in particular a robot-fixed, in particular a robot base and / or a robot flange fixed, reference coordinate system measured with respect to the environment, in particular by parameters of a forward and / or one

Rückwärtstransformation zwischen diesem roboterfesten Referenz- und einem durch die Messpunkt-Positionen festgelegten umgebungsfesten Koordinatensystem so vorgegeben bzw. kalibriert werden, dass die Transformation Messposen und Rückwärtstransformation between this robot-fixed reference and fixed by the measuring point positions ambient-fixed coordinate system can be specified or calibrated so that the transformation measuring poses and

Positionen von Messpunkten, insbesondere im Mittel, möglichst exakt aufeinander abbildet bzw. die durch die Transformation mit Messposen verknüpften Positionen der Referenz und entsprechende Positionen von Messpunkten, insbesondere im Mittel, möglichst exakt übereinstimmen. Positions of measuring points, in particular on average, as closely as possible to each other or corresponds to the positions of the reference and corresponding positions of measuring points, in particular on average, which are linked by the transformation with measuring poses as exactly as possible.

Zusätzlich oder alternativ kann der Roboter in einer Ausführung auf Basis erfasster Messposen und (bereits) zuvor beim Anfahren derselben Messpunkte erfasster Ausgangsposen der Roboter auf Basis einer Abweichung zwischen Mess- und Additionally or alternatively, in one embodiment, the robot may be based on detected measurement positions and (already) initial positions of the robots detected on approaching the same measurement points on the basis of a deviation between measurement and measurement

Ausgangsposen (re)kalibriert werden, insbesondere indem in an sich bekannter Weise Parameter einer Vorwärts- und/oder einer Rückwärtstransformation zwischen einem roboterfesten, insbesondere roboterbasis- und/oder ein roboterflanschfesten, Original positions (re) are calibrated, in particular by parameters of a forward and / or a backward transformation between a robot-fixed, in particular robot-base and / or a robot flange-fixed, in a manner known per se,

Referenz- und einem durch die Messpunkt-Positionen festgelegten umgebungsfesten Koordinatensystem so vorgegeben bzw; modifiziert bzw. (re)kalibriert werden, dass eine Abweichung zwischen Positionen der Referenz, die eine (zu rekalibrierende Ausgangs)Transformation mit Ausgangsposen verknüpft, und Positionen der Referenz, die diese Transformation, nachdem sie rekalibriert wurde bzw. ist, mit entsprechenden Messposen verknüpft, insbesondere im Mittel, reduziert, insbesondere minimal ist bzw. wird. Reference and set by the measuring point positions ambient fixed coordinate system so specified or; may be modified to (re) calibrate a deviation between positions of the reference that associates an output (to be recalibrated) with output poses, and positions of the reference that associates that transformation, after being recalibrated, with corresponding measurement positions , especially on average, is reduced, in particular minimal, or becomes.

Insbesondere eine solche Rekalibrierung kann in einer Ausführung vorteilhaft auch mittels nachgiebiger Messpunkte und/oder Referenzen durchgeführt werden, wenn in einer Ausführung aufgrund derselben Messbedingungen, insbesondere elastischen Verformung der Strukturen, an denen die Messpunkte angeordnet sind, und/oder der Referenz bzw. ihrer AbStützung infolge derselben ausgeübten Lasten die Referenz in Ausgangs- und Messposen dieselben Positionen aufweist. In particular, such a recalibration can advantageously also be carried out by means of compliant measuring points and / or references in one embodiment, if in one embodiment, due to the same measuring conditions, in particular elastic deformation of the structures on which the measuring points are arranged, and / or the reference or its support as a result of the same applied loads, the reference in starting and measuring positions has the same positions.

Insbesondere hierzu umfasst in einer Ausführung das Verfahren die (den Schritten (A) und (B)) vorhergehenden Schritte: In particular, in one embodiment, the method comprises the steps (steps (A) and (B)) preceding:

(a) Anfahren des bzw. der Messpunkte(s) mit der Referenz; (a) approaching the measuring point (s) with the reference;

(b) (jeweils) Erfassen einer Pose des Roboters, in der der (jeweilige) Messpunkt mit der Referenz angefahren ist und die vorliegend als Ausgangspose bezeichnet wird; und (b) (each) detecting a pose of the robot in which the (respective) measuring point has approached the reference and which is referred to herein as a starting pose; and

(c) Entfernen der Referenz von dem (jeweiligen) Messpunkt. In einer Ausführung übt der Roboter beim, insbesondere während des, insbesondere gesamten, Erfassen (s) der (jeweiligen) Ausgangspose mit der Referenz (jeweils) die, insbesondere für den (jeweiligen) Messpunkt und/oder die Referenz, vorgegebene Referenzlast auf diesen Messpunkt aus. Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung zwischen diesem Anfahren des (jeweiligen) Messpunktes und dem (c) removing the reference from the (respective) measuring point. In one embodiment, the robot, in particular during, in particular overall, detecting (s) of the (respective) starting position with the reference (in each case), in particular for the (respective) measuring point and / or the reference, given reference load on this measuring point. Additionally or alternatively, in one embodiment between this approach of the (respective) measuring point and the

Erfassen der (jeweiligen) Ausgangspose wenigstens die vorgegebene Abklingzeit abgewartet. Detecting the (respective) output pauses at least the predetermined cooldown awaited.

Mit anderen Worten kann die Referenzlast und/oder die Abklingzeit in einer In other words, the reference load and / or the cooldown may be in one

Ausführung bereits zum Erfassen der Ausgangspose(n) vorgegeben sein bzw. werden, beispielsweise auf Basis von Simulationen und/oder empirisch. Hierdurch kann in einer Ausführung das Erfassen der Ausgangspose(n) vereinfacht werden. Gleichermaßen kann in einer Ausführung (jeweils) eine beim Erfassen der (jeweiligen) Ausgangspose von dem Roboter mit der Referenz auf den (jeweiligen) Messpunkt ausgeübte Last erfasst und die (jeweilige) Referenzlast auf Basis dieser erfassten Last vorgegeben werden bzw. sein, insbesondere dieser erfassten Last entsprechen, und/oder eine Zeit zwischen diesem Anfahren des (jeweiligen) Messpunktes und dem Erfassen der (jeweiligen) Ausgangspose erfasst und die Abklingzeit auf Basis dieser erfassten Zeit vorgegeben werden, insbesondere dieser erfassten Zeit entsprechen. Execution already for detecting the Ausgangsspose (s) be given or be, for example based on simulations and / or empirical. As a result, in one embodiment, detecting the output pose (s) can be simplified. Similarly, in one embodiment (each), a load exerted by the robot with the reference to the (respective) measurement point may be detected upon detection of the (respective) output pose, and the (respective) reference load may be predetermined based on that detected load, in particular this correspond detected load, and / or detected a time between this approach of the (respective) measuring point and the detection of the (respective) output pauses and the decay time are given on the basis of this detected time, in particular this detected time correspond.

Mit anderen Worten wird die Referenzlast und/oder die Abklingzeit in einer In other words, the reference load and / or the cooldown becomes one

Ausführung erst beim Erfassen der Ausgangspose(n) bestimmt und dann als (zu reproduzierende) Referenzlast bzw. Abklingzeit vorgegeben, insbesondere Execution only determined when detecting the output pose (s) and then specified as (to be reproduced) reference load or decay time, in particular

abgespeichert, insbesondere, indem die Last jeweils bis zu einer gewünschten, insbesondere elastischen, Verformung des Messpunktes bzw. der Struktur, an der er angeordnet ist, und/oder der Referenz bzw. bzw. ihrer Abstützung erhöht und/oder ein Ausschwingen abgewartet wird. stored, in particular, by the load in each case up to a desired, in particular elastic, deformation of the measuring point or the structure on which it is arranged, and / or the reference or its support increases and / or a decay is awaited.

In einer Ausführung umfasst das Anfahren des (jeweiligen) Messpunkts ein In one embodiment, the approaching of the (respective) measuring point comprises a

formschlüssiges Festlegen der Referenz durch den angefahrenen Messpunkt, insbesondere ein Eingreifen der Referenz in eine den Messpunkt definierende positive fixing of the reference by the approached measuring point, in particular an intervention of the reference in a measuring point defining

Vertiefung oder ein Eingreifen eines den Messpunkt definierenden Vorsprungs in eine Vertiefung der Referenz. Hierdurch kann in einer Ausführung ein Messpunkt vorteilhaft, insbesondere präzise zuverlässig und/oder automatisch angefahren, insbesondere (das Anfahren) erfasst werden. Depression or engagement of a projection defining the measuring point in a depression of the reference. In this way, in one embodiment, a measuring point can advantageously be detected, in particular precisely reliably and / or automatically approached, in particular (starting).

Zusätzlich oder alternativ umfasst das Anfahren des (jeweiligen) Messpunkts in einer Ausführung ein, insbesondere automatisches, Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters und/oder ein Vorschalten einer bzw. eine vorherige und/oder ein Überlagern einer bzw. eine gleichzeitige Additionally or alternatively, the approach of the (respective) measuring point in one embodiment comprises a, in particular automatic, moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern and / or a preceding or a previous and / or a superimposing one or a simultaneous

handgeführte(n) Bewegung der Referenz (in Richtung) auf den Messpunkt zu, insbesondere wenigstens, falls ein Abstand zwischen Messpunkt und Referenz einen, insbesondere vorgegebenen, Grenzabstand überschreitet. hand-guided (n) movement of the reference (in direction) to the measuring point, in particular at least, if a distance between the measuring point and reference exceeds a, in particular predetermined, limit distance.

Durch eine solche vorgeschaltete und/oder überlagerte manuelle Handführung der Referenz kann in einer Ausführung der Bereich, in dem Messpunkte mittels des Suchmusters automatisch aufgefunden bzw. angefahren werden, (manuell) verlagert bzw. vergrößert werden. Durch eine überlagerte manuelle Handführung kann in einer Ausführung ein Umschalten zwischen manueller Handführung und Bewegen der Referenz bzw. Suchen des (jeweiligen) Messpunktes auf Basis des vorgegebenen Suchmusters entfallen und/oder ein Anfahren von Messpunkten beschleunigt werden. By means of such upstream and / or superimposed manual manual guidance of the reference, in one embodiment the area in which measuring points are automatically located or approached by means of the search pattern can be (manually) displaced or enlarged. By a superimposed manual manual control can be omitted in one embodiment, a switching between manual guidance and moving the reference or search the (respective) measuring point based on the given search pattern and / or a start of measuring points can be accelerated.

In einer Ausführung umfasst das Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters eine, insbesondere kartesische, Impedanzregelung und/oder eine aufgeschaltete Kraftschwingung und/oder das Suchmuster eine In one embodiment, moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern comprises a, in particular Cartesian, impedance control and / or an applied force oscillation and / or the search pattern

Lissajous-Figur, wie es beispielsweise aus der Software KUKA Sunrise.OS 1.7 bzw. deren Bedien- und Programmieranleitung bekannt ist, auf die ergänzend Bezug genommen und deren Inhalt vollständig in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird. In einer Ausführung wird die Referenz durch die Impedanzregelung Lissajous figure, as it is known, for example, from the software KUKA Sunrise.OS 1.7 or its operating and programming instructions, to the additional reference and their contents are fully incorporated into the present disclosure. In one embodiment, the reference is through the impedance control

regelungstechnisch bzw. durch eine virtuelle Feder an eine Suchstart- bzw. Soll- Position des Messpunktes gefesselt und durch die aufgeschaltete Kraftschwingung, insbesondere eine ein- oder zweiachsige Kraftschwingung in einer kartesischen Ebene, eine nachgiebige Suchfahrt, insbesondere Pendelbewegung, der Referenz bewirkt. Hierdurch kann in einer Ausführung eine vorteilhafte Messpunktsuche realisiert werden. In einer Ausführung ist der Messpunkt angefahren bzw. wird dieses erfasst, falls eine erfasste Dauer einer (Mindest)Einschränkung, insbesondere Unterbrechung, der Bewegung der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen control technology or by a virtual spring to a Suchstart- or setpoint position of the measuring point tied and effected by the applied force vibration, in particular a single or two-axis force oscillation in a Cartesian plane, a resilient search drive, in particular pendulum motion, the reference. As a result, an advantageous measuring point search can be realized in one embodiment. In one embodiment, the measuring point is approached or is detected if a detected duration of a (minimum) restriction, in particular interruption, of the movement of the reference by the robot on the basis of the predetermined

Suchmusters eine, insbesondere vorgegebene, Grenzdauer überschreitet und/oder ein erfasster Widerstand gegen ein Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters einen, insbesondere vorgegebenen, Search pattern exceeds a, in particular predetermined, limit duration and / or a detected resistance against moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern one, in particular predetermined,

Grenzwiderstand überschreitet. Mit anderen Worten wird bzw. ist in einer Ausführung eine Suche bzw. das Anfahren eines Messpunktes beendet bzw. dieser gefunden bzw. angefahren, wenn die Referenz, insbesondere aufgrund einer formschlüssigen Exceeds limit resistance. In other words, in one embodiment, a search or the approach of a measuring point is completed or found or approached if the reference, in particular due to a form-fitting

Festlegung durch den angefahrenen Messpunkt, insbesondere ein Eingreifen der Referenz in eine den Messpunkt definierende Vertiefung oder ein Eingreifen eines den Messpunkt definierenden Vorsprungs in eine Vertiefung der Referenz, an dem - somit gefundenen bzw. angefahrenen - Messpunkt„hängen bleibt". Determined by the approached measuring point, in particular an intervention of the reference in a depression defining the measuring point or an intervention of a projection defining the measuring point in a recess of the reference, at which - thus found or approached - measuring point "gets stuck".

In einer Ausführung wird bei bzw. während der überlagerten handgeführten In one embodiment, at or during the overlaid hand-held

Bewegung der Referenz (in Richtung auf) auf den Messpunkt zu keine Überschreitung des Grenzwiderstands und/oder der Grenzdauer erfasst, in einer Ausführung, indem eine entsprechende Erfassung ignoriert oder unterdrückt bzw. deaktiviert wird bzw. ist, solange die Referenz handgeführt (bewegt) bzw. dies bzw. eine entsprechende Handführkraft erfasst wird, und/oder indem die Handführung bzw. Handführkraft entsprechend die Bewegung der Referenz durch den Roboter auf Basis des Movement of the reference (in the direction of) to the measuring point to no exceeding of the limit resistance and / or the limit duration detected, in one embodiment by a corresponding detection is ignored or suppressed or deactivated or as long as the reference hand-guided (moved) or This or a corresponding hand guide force is detected, and / or by the hand guide or hand guide force corresponding to the movement of the reference by the robot based on the

vorgegebenen Suchmusters nicht bis zu der Grenzdauer einschränkt, insbesondere unterbricht bzw. -bindet, bzw. ihr keinen Widerstand entgegensetzt, der den given search pattern is not limited to the limit duration, in particular interrupts or binds, or opposes her no resistance, the

Grenzwiderstand überschreitet. Mit anderen Worten wird die überlagerte handgeführte Bewegung der Referenz (in Richtung auf) auf den Messpunkt in einer Ausführung so ausgeführt, dass sie die Bewegung der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters wenigstens zu einem vorgegebenen Grad zulässt, insbesondere die Referenz manuell nicht zu starr fixiert wird, so dass ein Exceeds limit resistance. In other words, the superimposed hand-guided movement of the reference (toward) to the measurement point in one embodiment is made to allow the robot to move the reference based on the predetermined search pattern at least to a predetermined degree, in particular the reference manually is fixed too rigid, so that one

Abbruchkriterium, insbesondere oben genannte(r) Grenzwiderstand bzw. -dauer, der automatischen Suche auf Basis des vorgegebenen Suchmusters nicht erfüllt bzw. erfasst wird. Abort criterion, in particular abovementioned limit resistance or duration, of the automatic search on the basis of the given search pattern is not met or recorded.

Hierdurch kann in einer Ausführung die Bewegung der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters nach Wegfall der Handführung bzw. In this way, in one embodiment, the movement of the reference by the robot on the basis of the predetermined search pattern after elimination of the hand guide or

manuellem Positionieren der Referenz in der Nähe des Messpunktes unmittelbar mit der automatischen Suche fortfahren und dadurch das Anfahren des Messpunktes beschleunigt werden. manually positioning the reference near the measuring point directly with Continue the automatic search and thereby accelerate the approach of the measuring point.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere eine (Roboter)Steuerung, zum Kalibrieren eines Roboters, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier According to one embodiment of the present invention, a system, in particular a (robot) controller, for calibrating a robot, in particular hardware and / or software, in particular program technology, for carrying out a here

beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf: and / or has:

Mittel zum Anfahren wenigstens eines Messpunktes mit einer roboterfesten Referenz, insbesondere einem robotergeführten Werkzeug und/oder Taster, insbesondere sequentielles bzw. aufeinanderfolgendes Anfahren mehrerer i(n eine)m (Arbeits)Raum (des Roboters) verteilter Messpunkte mit der Referenz; und Means for approaching at least one measuring point with a robot-fixed reference, in particular a robot-controlled tool and / or probe, in particular sequential or successive approaching several i (n a) m (working) space (of the robot) distributed measuring points with the reference; and

ittel zum Erfassen (jeweils) einer Messpose des Roboters, in der der (jeweilige) Messpunkt mit der Referenz angefahren ist; sowie means for detecting (in each case) a measuring pose of the robot in which the (respective) measuring point has approached the reference; such as

Mittel zum Ausüben einer vorgegebene Referenzlast auf den Messpunkt durch den Roboter mit der Referenz beim, insbesondere während des, insbesondere gesamten, Erfassen(s) der (jeweiligen) Messpose; und/oder Means for exerting a predetermined reference load on the measuring point by the robot with the reference at, in particular, during, in particular overall, detecting (s) of the (respective) Messpose; and or

Mittel zum Bewegen der Referenz durch den Roboter zum Anfahren des (jeweiligen) Messpunktes auf Basis eines vorgegebenen Suchmusters, wobei bei bzw. während und/oder vor diesem Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters die Referenz handgeführt (in Richtung) auf den Means for moving the reference by the robot for approaching the (respective) measuring point based on a predetermined search pattern, wherein during or during and / or before moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern, the reference hand-guided (in direction) the

Messpunkt zu bewegbar ist, insbesondere regelungstechnisch einer manuell auf sie ausgeübten Kraft in Richtung dieser Kraft oder einer Komponente dieser Kraft ausweicht. Measuring point is movable, in particular control technically evades a manually applied force on them in the direction of this force or a component of this force.

In einer Ausführung weist das System bzw. sein(e) Mittel auf: In one embodiment, the system or its agent has:

Mittel zum Abwarten wenigstens einer vorgegebenen Abklingzeit zwischen dem Anfahren und dem Erfassen; und/oder Means for waiting at least one predetermined cooldown between the startup and the acquisition; and or

Mittel zum Eingeben eines Eingabeparameters, von dem die Referenzlast und/oder Abklingzeit abhängt; und/oder Means for inputting an input parameter on which the reference load and / or decay time depends; and or

Mittel zum vorherigen Anfahren des (jeweiligen) Messpunktes mit der Referenz, Erfassen einer Ausgangspose des Roboters, in der der Messpunkt mit der Referenz angefahren ist, und Entfernen der Referenz von dem Messpunkt, wobei der Roboter mit der Referenz beim Erfassen der Ausgangspose die vorgegebene Referenzlast auf den Messpunkt ausübt und/oder zwischen dem Anfahren und dem Erfassen wenigstens die vorgegebene Abklingzeit abgewartet wird und/oder eine beim Erfassen der Ausgangspose von dem Roboter mit der Referenz auf den Messpunkt ausgeübte Last erfasst und die Referenzlast auf Basis dieser erfassten Last vorgegeben und/oder eine Zeit zwischen dem Anfahren und dem Erfassen erfasst und die Abklingzeit auf Basis dieser erfassten Zeit vorgegeben wird; und/oder Means for previously approaching the (respective) measurement point with the reference, detecting an output pose of the robot in which the measurement point has approached the reference, and removing the reference from the measurement point, wherein the robot with the reference when detecting the output pose the predetermined reference load exerts on the measuring point and / or at least the predetermined cooldown is waited between the start and the detection and / or a at Detecting the output plots from the load applied to the reference point by the robot and specifying the reference load based on this detected load and / or detecting a time between startup and detection and setting the decay time based on that detected time; and or

Mittel zum formschlüssigen Festlegen der Referenz durch den angefahrenen Means for positively fixing the reference by the approached

Messpunkt, Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters und/oder Vorschalten und/oder Überlagern einer handgeführten Measuring point, moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern and / or upstream and / or superimposing a hand-held

Bewegung der Referenz auf den Messpunkt zu, insbesondere wenigstens, falls ein Abstand zwischen Messpunkt und Referenz einen, insbesondere vorgegebenen, Grenzabstand überschreitet; und/oder Movement of the reference to the measuring point to, in particular at least, if a distance between the measuring point and reference exceeds a, in particular predetermined, limit distance; and or

einen Impedanzregler, insbesondere mit aufgeschalteter Kraftschwingung; und/oder Mittel zum Erfassen einer Dauer, insbesondere eines Überschreitens einer an impedance regulator, in particular with connected force vibration; and / or means for detecting a duration, in particular exceeding a

Grenzdauer, einer Einschränkung der Bewegung der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters und/oder eines Widerstands, insbesondere eines Überschreitens eines Grenzwiderstands, gegen ein Bewegen der Referenz durch den Roboter auf Basis des vorgegebenen Suchmusters zum Erfassen eines angefahrenen Messpunkts; Limit duration, a restriction of the movement of the reference by the robot based on the predetermined search pattern and / or a resistance, in particular exceeding a limit resistance, against moving the reference by the robot based on the predetermined search pattern for detecting a approached measuring point;

Mittel zum Verhindern eines Erfassens einer Überschreitung des Grenzwiderstands und/oder der Grenzdauer bei der überlagerten handgeführten Bewegung der Means for preventing detection of exceeding the limit resistance and / or the limit duration in the superimposed hand-guided movement of

Referenz auf den Messpunkt zu; und/oder Reference to the measuring point too; and or

Mittel zum Kalibrieren, insbesondere Rekalibrieren, des Roboters auf Basis der erfassten Mess- und/oder Ausgangspose. Means for calibrating, in particular recalibrating, the robot on the basis of the detected measurement and / or output poses.

Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or

Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, .dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist. sodass die CPU die Schritt* snlr.h^pr Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Roboter steuern bzw. Output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it embodies or is capable of carrying out the methods described herein. so that the CPU steps the step * snlr.h ^p r Perform method and thus in particular control the robot or

kalibrieren kann. can calibrate.

In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel. In one embodiment, one or more, in particular all, steps of the method are completely or partially automated, in particular by the system or its (e) means.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Roboteranordnung einen Roboter und ein System zum Kalibrieren des Roboters in hier beschriebener Weise auf. In einer Ausführung sind der bzw. einer oder mehrere der Messpunkt(e) stationär bzw. dauerhaft oder temporär bzw. zerstörungsfrei lösbar in einer Umgebung des Roboters angeordnet. In einer Ausführung weist die Roboteranordnung den bzw. die Messpunkt(e) auf. According to an embodiment of the present invention, a robot assembly comprises a robot and a system for calibrating the robot as described herein. In one embodiment, the or one or more of the measuring point (s) are arranged stationary or permanently or temporarily or non-destructively releasably in an environment of the robot. In one embodiment, the robot assembly comprises the measuring point (s).

Ein Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei kann das Verfahren ein computer- implementiertes Verfahren sein, das insbesondere auf einem Computer bzw. Mitteln einer zum Roboter gehörigen Robotersteuerung ausgeführt wird. One aspect relates to a computer program product having a program code stored on a computer-readable medium for carrying out the method according to the invention. In this case, the method may be a computer-implemented method, which is executed in particular on a computer or means of a robot controller belonging to the robot.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert,: Further advantages and features emerge from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partially schematized ,:

Fig. 1 : eine Roboteranordnung mit einem Roboter und einem System zum Fig. 1: a robot assembly with a robot and a system for

Kalibrieren des Roboters nach einer Ausführung der vorliegenden Calibrating the robot according to an embodiment of the present

Erfindung in einer Seitansicht; und Invention in a side view; and

Fig. 2: einen Teil der Roboteranordnung in einer Draufsicht; und 2 shows a part of the robot arrangement in a plan view; and

Fig. 3: ein Verfahren zum Kalibrieren des Roboters nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt eine Roboteranordnung mit einem Roboter 10 und einer Steuerung 20 zum Kalibrieren des Roboters 10 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Seitansicht. Um Messpunkte anzufahren, von denen in Fig. 1 , 2 einer exemplarisch durch eine Vertiefung 31 in einem dünnen und damit flexiblem Träger 30 definiert ist, bewegt der Roboter 10 einen Taster 11 als bevorzugter Ausführungsform einer Referenz 11 auf Basis eines vorgegebenen Suchmusters, indem ein kartesischer Impedanzregler der Steuerung 20 den Taster 11 virtuell an eine Suchstartposition fesselt und eine zweiachsige Kraftschwingung aufgeschaltet wird, so dass der ungestörte Taster 11 eine in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Lissajous-Figur abfährt. Es versteht sich, dass anstatt des Tasters 11 ebenso ein Werkzeug 1 1 , eine Messspitze 11 , eine Sensor 11 etc. am Roboter 10 angeordnet sein kann. Erkennt ein (nicht dargestellter) Bediener, dass der Abstand dieser Suchstartposition von dem tatsächlichen Messpunkt 31 zu bzw. so groß ist, dass der Roboter 10 mit seinem Taster beim Abfahren der Lissajpus-Figur die Vertiefung 31 (voraussichtlich) nicht trifft, zieht er den Taster 11 handgeführt in Richtung auf den Messpunkt bzw. die Vertiefung 31 in dem Träger 30, wie in Fig. 2 durch eine handgeführte Bewegung bzw. Verschiebung bzw. manuell ausgeübte Handführkraft 41 angedeutet. 3 shows a method for calibrating the robot according to an embodiment of the present invention. Fig. 1 shows a robot arrangement with a robot 10 and a controller 20 for calibrating the robot 10 according to an embodiment of the present invention in a side view. To approach measuring points, one of which is exemplarily defined by a depression 31 in a thin and therefore flexible support 30 in FIGS. 1, 2, the robot 10 moves a feeler 11 as a preferred embodiment of a reference 11 on the basis of a predetermined search pattern by a Cartesian impedance controller 20 controls the button 11 virtually binds to a search start position and a two-axis force oscillation is switched so that the undisturbed button 11 a dashed lines in Fig. 2 indicated Lissajous figure leaves. It is understood that instead of the probe 11, a tool 1 1, a measuring tip 11, a sensor 11, etc. may also be arranged on the robot 10. If an operator (not shown) recognizes that the distance of this search start position from the actual measurement point 31 is too great that the robot 10 does not hit the recess 31 (presumably) with his probe when the Lissajpus figure is being lowered, he pulls the Button 11 guided by hand in the direction of the measuring point or the recess 31 in the carrier 30, as indicated in Fig. 2 by a hand-guided movement or displacement or manually exercised hand guide 41.

Dabei lässt der Bediener weiterhin die Kraftschwingung bzw. Lissajous-Figur zu, d.h. hält den Taster 11 nicht zu fest. At this time, the operator continues to allow the power oscillation or Lissajous figure, i. does not hold the button 11 too tight.

Hat er den Taster 11 grob bzw. in der Nähe von Messpunkt bzw. Vertiefung 31 handgeführt, lässt er ihn wieder los, so dass der Roboter 10 dort mit seiner - nun wieder ungestörten - automatischen Suche fortfährt und die Lissajous-Figur 40 abfährt, bis der Taster 11 in die Vertiefung gleitet und dort hängen bleibt, so dass eine vorgegebene Grenzdauer einer Unterbrechung dieser Suchbewegung des Tasters überschritten und so das Anfahren des Messpunktes 31 erfasst wird. If he has the button 11 coarse or hand-held near measuring point or recess 31, he lets him go again, so that the robot 10 continues there with his - now again undisturbed - automatic search and the Lissajous figure 40 leaves until the probe 11 slides into the depression and remains there, so that a predetermined limit duration of an interruption of this search movement of the probe is exceeded, and thus the approach of the measuring point 31 is detected.

Beim Handführen 41 des Tasters 11 achtet der Benutzer daher darauf, den Taster 11 nicht so(lange) (so) fest zu halten, dass diese Grenzdauer überschritten wird. When hand-guiding 41 of the button 11, the user therefore takes care not to hold the button 11 (so long) (see above) so that this limit duration is exceeded.

Gleichermaßen kann auch das Erfassen^* dieses Abbruchkriteriums ausgesetzt werden, solange eine Handführkraft erfasst wird. Likewise, the detection ^{* of} this termination criterion can also be suspended as long as a hand-guiding force is detected.

Wie in Fig. 1 angedeutet, ist der Messpunkt 31 in dem dünnen Träger 31 elastisch gelagert bzw. ein nachgiebiger Messpunkt, der beim Anfahren mit dem Taster 11 elastisch ausweicht. Zum Einmessen solcher nachgiebigen Messpunkte führt die Steuerung 2 ein nachfolgend mit Bezug auf Fig. 3 erläutertes Verfahren durch. As indicated in Fig. 1, the measuring point 31 is elastically supported in the thin carrier 31 and a compliant measuring point, which elastically evades when starting with the probe 11. For measuring such resilient measuring points, the controller 2 performs a method explained below with reference to FIG. 3.

In einem Schritt S10 wird der nachgiebige Messpunkt 31 zunächst mit dem Taster 11 angefahren und dann wenigstens eine vorgegebene Abklingzeit abgewartet. Anschließend wird in einem Schritt S20 die Pose des Roboters 10 erfasst, indem seine Gelenkwinkel qi - q₅ gemessen werden. In a step S10, the flexible measuring point 31 is first approached with the button 11 and then waited at least for a predetermined decay time. Subsequently, in a step S20, the pose of the robot 10 is detected by measuring its joint angles qi-q ₅ .

Dabei wird mit dem Taster 11 auf den Messpunkt 31 eine vorgegebene Referenzkraft F ausgeübt, die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. In this case, a predetermined reference force F is exercised with the probe 11 to the measuring point 31, which is indicated in phantom in Fig. 1.

Diese kann bereits beim Anfahren, während oder auch erst nach der Abklingzeit ausgeübt, insbesondere aufgebaut, werden und verformt den dünnen Träger 31 elastisch, wie in Fig. 1 durch dessen gestrichelte unverformte Konfiguration angedeutet. This can already be exercised during start-up, during or even after the decay time, in particular built up, and deforms the thin carrier 31 elastically, as indicated in Fig. 1 by its dashed undeformed configuration.

Diese in Schritt S20 erfasste Pose wird als Ausgangspose abgespeichert und der nächste Messpunkt in analoger Weise abgearbeitet (S30). In einer Abwandlung kann auch die Kraft, die der Roboter mit dem Taster 11 auf den Messpunkt 31 ausübt, bei oder nach dessen Anfahren solange erhöht werden, bis eine gewünschte elastische Verformung des Trägers 30 resultiert, und diese Kraft dann für diesen Messpunkt als Referenzkraft F abgespeichert werden. This pose detected in step S20 is stored as a starting pose and the next measuring point is processed in an analogous manner (S30). In a modification, the force which the robot exerts on the measuring point 31 with the probe 11 can also be increased during or after its startup until a desired elastic deformation of the carrier 30 results, and this force is then used as the reference force F for this measuring point be stored.

Soll der Roboter 10 nun rekalibriert werden, werden die Messpunkte, insbesondere also der exemplarisch dargestellte nachgiebige Messpunkt 31 , erneut angefahren. If the robot 10 is now to be recalibrated, the measuring points, in particular the compliant measuring point 31 represented by way of example, are approached again.

Dabei wird wiederum Messpunkt 31 mit Taster 11 angefahren und dann die Here again measuring point 31 is approached with button 11 and then the

Abklingzeit abgewartet (S40), um den Träger 30 ausschwingen zu lassen, und anschließend bei mit dem Taster 11 auf den Messpunkt 31 ausgeübter Referenzkraft F die Pose des Roboters 10 erfasst (S50) und als Messpose abgespeichert und anschließend die anderen Messpunkte in analoger Weise abgearbeitet (S60). Auf diese Weise werden Ausgangs- und Messpose(n) unter den gleichen Waiting time decayed (S40) to allow the carrier 30 to swing out, and then recorded at the reference point F with the probe 11 reference force F the pose of the robot 10 (S50) and stored as Messpose and then processed the other measurement points in an analogous manner (S60). In this way, starting and measuring pose (s) are under the same

(Mess)Bedingungen bzw. elastischen Verformungen des Trägers 30 erfasst bzw. (Measurement) conditions or elastic deformations of the carrier 30 detected or

beim Erfassen der Messpose(n) die Bedingungen beim Erfassen der Ausgangspose(n) reproduziert. Daher können diese Posen direkt miteinander verglichen und der Roboter 10 in einem Schritt S70 auf Basis dieser Posen rekalibriert werden, indem Parameter einer Vor- und/oder Rückwärtstransformation, die ein roboter- und ein umgebungsfestes when capturing the measurement pose (s) reproduces the conditions when capturing the original pose (s). Therefore, these poses can be compared directly with each other and the robot 10 can be recalibrated based on these poses in a step S70 by using parameters of a forward and / or backward transformation, which is a robotic and an environment-stable

Koordinatensystem ineinander überführt, entsprechend modifiziert werden. Coordinate system converted into each other, be modified accordingly.

Haben sich beispielsweise die Achsabstände thermisch oder mechanisch bedingt geändert, können die entsprechenden Parameter der Transformation so angepasst werden, dass die in der Messpose gemessenen Gelenkwinkel q_rq₅ wieder derselben Position des Tasters 11 in Messpunkt bzw. Vertiefung 31 entsprechen wie bei den in der Ausgangspose gemessenen Gelenkwinkeln q q₅, da aufgrund der reproduzierten Belastung bzw. elastischen Verformung -des Trägers 30 diese Position von Taster 11 bzw. Messpunkt bzw. Vertiefung 31 übereinstimmen sollten. If, for example, the axial distances have changed thermally or mechanically, the corresponding parameters of the transformation can be adapted so that the joint angles q _r q ₅ measured in the measurement pose correspond again to the same position of the probe 11 in measuring point or recess 31 as in FIGS Initial pose measured joint angles qq ₅ , since due to the reproduced load or elastic deformation of the carrier 30, this position of probe 11 or measuring point or recess 31 should match.

Haben sich beispielsweise die Achsabstände aufgrund von thermischen oder mechanischen Verformungen vergrößert, muss der Roboter 10 zum Anfahren des Messpunktes 31 auf dem gleich elastisch verformten Träger 30 nun einen größeren Gelenkwinkel q₂ und einen kleineren Gelenkwinkel q₃ einnehmen als in der If, for example, the axial distances have increased due to thermal or mechanical deformations, the robot 10 must now assume a larger joint angle q ₂ and a smaller joint angle q ₃ for approaching the measuring point 31 on the carrier elastically deformed in the same way than in FIG

Ausgangspose bei den kleineren Achsabständen. Entsprechend kann aus diesem Unterschied der Gelenkwinkel q₂, q₃ die Änderung der Achsabstände ermittelt und so eine Vor- und/oder Rückwärtstransformation rekalibriert bzw. entsprechend korrigiert werden. Output pose at the smaller center distances. Accordingly, from this difference, the joint angle q ₂ , q _{3 determines} the change in the axial distances and so a forward and / or backward transformation recalibrated or corrected accordingly.

Die beiden Aspekte können vorteilhaft miteinander kombiniert sein, indem Messpunkt 31 in den Schritten S10 und/oder S40 in der vorstehend mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Weise unter automatischem Abfahren der Lissajous-Figur 30 durch den Taster 11 und überlagerter Handführung 41 auf den Messpunkt 31 zu angefahren bzw. gesucht wird. Gleichermaßen können diese beiden Aspekte auch einzeln realisiert sein. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. The two aspects can advantageously be combined with one another by measuring point 31 in steps S10 and / or S40 in the manner described above with reference to FIG. 2 with automatic movement of the Lissajous FIG. 30 through the pushbutton 11 and superimposed hand guide 41 to the measuring point 31 is approached or searched. Likewise, these two aspects can also be realized individually. Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible.

So ist im Ausführungsbeispiel der Messpunkt 31 in dem dünnen Träger 31 elastisch gelagert bzw. ein nachgiebiger Messpunkt, der beim Anfahren mit dem Taster 11 elastisch ausweicht. Zusätzlich oder alternativ kann in einer nicht dargestellten Abwandlung auch ein nachgiebige roboterfeste bzw. -geführte Referenz, Thus, in the exemplary embodiment, the measuring point 31 is elastically supported in the thin carrier 31 or a yielding measuring point which elastically deflects when starting with the probe 11. Additionally or alternatively, in a modification, not shown, also a compliant robot-fixed reference,

insbesondere ein elastisch (am Roboter) gelagertes bzw. abgestütztes Werkzeug, verwendet werden. In particular, an elastically (on the robot) stored or supported tool can be used.

Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen It should also be noted that it is the exemplary

Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die The explanations are merely examples of the scope of protection

Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Applications and the structure should in no way limit. Rather, the expert is by the preceding description a guide for the

Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Implementation of at least one exemplary embodiment given, wherein various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, can be made without departing from the scope, as it is apparent from the claims and these equivalent

Merkmalskombinationen ergibt. Feature combinations results.

Bezugszeichenliste 10 Roboter List of Reference Numerals 10 robots

11 Taster (Referenz) 11 buttons (reference)

20 Steuerung 20 control

30 Träger (Struktur) 30 carriers (structure)

31 Vertiefung (Messpunkt) 31 recess (measuring point)

40 Lissajous-Figur 40 Lissajous figure

41 Handführung(skraft) 41 hand guidance (skraft)

F Kraft (Ausgangs-, Vor- und Referenzlast) F force (output, pre and reference load)

qi-q₅ Gelenkwinkel (Pose) qi-q ₅ joint angle (pose)

Claims

claims

Method for calibrating a robot (0), comprising the steps:

Starting up (S40) at least one measuring point (31) with a robot-fixed reference (11); and

Detecting (S50) a measuring pose (qi-q ₅ ) of the robot in which this measuring point has approached the reference;

wherein the robot when detecting the Messpose with the reference (11) a predetermined reference load (F) on the measuring point (31) and the measuring point and / or the reference is compliant, and / or wherein the robot is the reference (11) for starting of the measuring point (31) on the basis of a predetermined

Search pattern (40) moves while and / or in advance the reference (1 1)

Hand-guided on the measuring point (31) is movable.

Method according to claim 1, characterized in that between the

Start and capture at least a predetermined cooldown is awaited.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference load (F) and / or decay time of a variable

Input parameter depends.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference load (F) is predetermined such that a structure (30) on which the measuring point (31) is arranged, and / or a robot-side support of the reference is elastic and / or not plastically deformed.

Method according to one of the preceding claims, with the preceding steps:

Starting (S10) the measuring point (31) with the reference (1 1);

Detecting (S20) an output pose (qi-q ₅ ) of the robot in which the measurement point has approached the reference; and

Removing (S30) the reference (11) from the measuring point (31);

wherein the robot with the reference (11) exerts the predetermined reference load (F) on the measuring point (31) when detecting the starting position and / or between the starting and the detection at least the predetermined cooldown is awaited and / or a upon detection of the output poses of the

Robot detected with the reference (1 1) to the measuring point (31) applied load and the reference load (F) based on this detected load and / or detected a time between the start and capture and specified the decay time based on this detected time becomes.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the approach of the measuring point comprises:

positively locking the reference (1 1) by the approached measuring point (31);

Moving the reference (11) by the robot based on the predetermined search pattern (40); and or

Upstream and / or superimposing a hand-guided movement (41) of

Reference (11) to the measuring point (31). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement of the reference (11) by the robot is based on the

predetermined search pattern comprises an impedance control and / or an applied force oscillation and / or the search pattern comprises a Lissajous figure (40).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring point (31) is approached, if a detected duration of a

Restriction of the movement of the reference (1 1) by the robot on the basis of the predetermined search pattern (40) exceeds a, in particular predetermined, limit duration and / or a detected resistance to movement of the reference (11) by the robot based on the predetermined search pattern ( 40) exceeds a, in particular predetermined, limiting resistance.

9. The method according to claim 8, characterized in that in the superimposed hand-guided movement of the reference (11) to the measuring point (31) to no exceeding of the limit resistance and / or the limit duration is detected.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the robot is calibrated on the basis of the detected measuring and / or Ausgangsspose (S70).

11. System (20) for calibrating a robot (10), which is set up to carry out a method according to one of the preceding claims and / or comprises:

Means for starting at least one measuring point (31) with a robot-fixed reference (11); and

Means for detecting a measuring pose (qq ₅ ) of the robot in which this measuring point (31) has traveled to the reference (11); such as

Means for applying a predetermined reference load (F) to the measuring point (31) by the robot with the reference (11) when detecting the Messpose, wherein the

Measuring point and / or the reference is next; and or

Means for moving the reference (11) by the robot to approach the measuring point (31) on the basis of a predetermined search pattern (40) and

manually moving (41) the reference (11) to the measuring point (31) and / or in advance.

12. Robot arrangement with a robot (10) and a system (20) for

Calibrating the robot (10) according to any one of the preceding claims. 13. Computer program product with a program code, which is stored on a computer-readable medium, for carrying out a method according to one of claims 1 to 10, ^' in particular by means of a robot arrangement according to claim 12.