DE102004054867B4 - Mit sensorischer Intelligenz ausgestatteter Roboter - Google Patents

Abstract

Mit sensorischer Intelligenz ausgestatteter, haptisch geführter Roboter für medizinische Applikationen, mit mindestens einem Arm, dadurch gekennzeichnet, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur des Roboterarms (2) mindestens eine bidirektionale Bedienschnittstelle (1) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Bedienschnittstelle ein Display (10) und mindestens eine Bedientaste (12) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboter.
• Beim Betrieb von Robotern werden derzeit externe Bedienerschnittstellen genutzt, um unterschiedliche Betriebsmodi von Roboter zu bedienen. Dabei handelt es sich um auf Standard-Computern laufende Steuerprogramme oder um spezielle externe Controllpanels. Um Kollisionen zu vermeiden, ist ein direkter Kontakt eines Bedieners mit dem Roboter im Betrieb nicht vorgesehen. Industrieroboter mit externen Bediengeräten sind beispielsweise aus WO 2003/036 324 A1 oder WO 2003/072 316 A1 bekannt.
• In der Robotik sind inzwischen Roboter mit sensorischer Intelligenz ausgestattet; sie können daher von außen aufgeprägte Kräfte und Momente erfassen und darauf reagieren. Es ist somit möglich, dass der Bediener im laufenden Betrieb den Roboter berührt und somit interagiert. Somit lassen sich Roboter teilautonom durch haptisches Führen bedienen; dies wird auch soft robotics genannt. Bei soft robotics liegt folglich der Sinn in der Interaktion mit einem Roboterarm, bei welchem eine zusätzliche Bedienung eines externen Geräts, beispielsweise in Form eines Panels, stören würde.
• Derzeit gibt es lediglich externe Bedienschnittstellen, um die unterschiedlichen Betriebsmodi von Robotern zu bedienen. Bei soft robotics liegt der Sinn in der Interaktion mit dem Roboterarm, bei der eine zusätzliche Bedienung eines externen Geräts, beispielsweise in Form eines Panels stören würde.
• Aus DE 201 00 584 U1 ist ein als Seilhebezeug ausgebildeter Manipulator bekannt, bei dem ein Bedienelement mit einem Handgriff vorgesehen ist, über den der Manipulator steuerbar ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Einrichtung vorzusehen, um bestimmte Betriebsmodi eines mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboters beeinflussen zu können.
• Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einem mit sensorischer Intelligenz ausgestatteten Roboter dadurch gelöst, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur eines Roboterarms eine Bedienschnittstelle vorgesehen ist. Gemäß einer bevorzugten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Bedienschnittstelle ein Display und mindestens eine Bedientaste auf.
• Da somit gemäß der Erfindung eine bidirektionale Bedienerschnittstelle in bzw. an dem Roboterarm integriert ist, kann ein Bediener, um bestimmte Betriebsmodi des Roboters zu bedienen und gegebenenfalls Statusinformationen des Roboters auszugeben, vollständig mit dem Roboter interagieren. Insbesondere wird bei Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung kein zusätzliches Bediengerät, beispielsweise Controllpanel mehr benötigt werden.
• In der schematischen Darstellung der einzigen Figur ist eine Bedienschnittstelle 1 wiedergegeben, die an der Struktur eines schematisch angedeuteten Roboterarms 2 integriert ist. Hierbei weist die Bedienschnittstelle 1 ein Display 11 und mindestens eine Bedientaste, zweckmäßigerweise mehrere, beispielsweise, wie in der Figur wiedergegeben, drei Bedientasten 12 auf.
• An dem in der Figur rechten Ende des Roboterarms 2 ist ein Endeffektor 3 angedeutet.
• Da sich mit Hilfe von soft robotics Roboter durch intuitives manuelles Führen einfach programmieren lassen, kann über die am Roboterarm 2 integrierte Schnittstelle 1 während der Programmierung auf Roboterbetriebsmodi Einfluss genommen werden. Auch können gegebenenfalls, wie bereits ausgeführt, Statusinformationen ausgegeben werden.
• Dadurch wird vermieden, dass ein externes Gerät, beispielsweise in Form eines Panels zusätzlich gehalten werden muss, oder der Bediener den Roboter verlassen muss, um an einem anderen Roboter-Arbeitsplatz Einfluss auf die Steuerung des Roboters zu nehmen.
• Die gewerbliche Anwendung umfasst alle die Bereiche, in denen in Zukunft soft robotics eingesetzt wird. Dabei kann es sich um intuitive Programmierung von Industrierobotern ebenso wie um haptische Interaktion mit Servicerobotern handeln.
• In einemm konkreten Anwendungsfall wird ein Roboterarm, haptisch geführt, in medizinischen Applikationen eingesetzt. Die Bedienschnittstelle unmittelbar am Roboterarm an bzw. in dessen Struktur ermöglicht es einem einen Roboter bedienenden Arzt, Roboter-Betriebsmodis direkt zu beeinflussen, ohne dazu auf Sprachsteuerung oder externe Bediengeräte zurückgreifen zu müssen, deren Berührung im Hinblick auf die bei medizinischen Applikationen zu beachtende Sterilität problematisch ist. Auch wird in solchen Fällen kein zusätzliches Personal mehr benötigt.
• Bezugszeichenliste

1

Bedienschnittstelle

11

Display

12

Bedientaste

2

Roboterarm

3

Endefektor

Claims (2)

1. Mit sensorischer Intelligenz ausgestatteter, haptisch geführter Roboter für medizinische Applikationen, mit mindestens einem Arm, dadurch gekennzeichnet, dass zum unmittelbaren Beeinflussen bestimmter Roboter-Betriebsmodi an der Struktur des Roboterarms (2) mindestens eine bidirektionale Bedienschnittstelle (1) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Bedienschnittstelle ein Display (10) und mindestens eine Bedientaste (12) aufweist.
2. Verwendung eines Roboters nach Anspruch 1 in der minimal invasiven Chirurgie.

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