DE102015110555A1 - Robot-assisted transport of a movable object - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem (1) zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands (2), insbesondere eines Krankenhausbettes, wobei das Robotersystem (1) mindestens zwei Roboter (3) umfasst und beide Roboter (3) jeweils an den verfahrbaren Gegenstand (2), insbesondere an eine Koppeleinrichtung (9) des verfahrbaren Gegenstands (2), derart koppelbar sind, dass eine Kraft von mindestens einem der Roboter (3) auf den verfahrbaren Gegenstand (2) übertragbar ist, so dass die Roboter (3) gemeinsam den verfahrbaren Gegenstand (2) transportieren können. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Roboter (3) zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands (2), insbesondere eines Krankenhausbettes, eine Koppeleinrichtung (9) zur Kopplung eines verfahrbaren Gegenstands (2), insbesondere eines Krankenhausbettes, ein Krankenhausbett (2), ein zentrales Steuersystem (49) für einen Roboter (3) und/oder ein Robotersystem (1) sowie ein Verfahren zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands (2), insbesondere eines Krankenhausbettes.The present invention relates to a robot system (1) for transporting a movable object (2), in particular a hospital bed, wherein the robot system (1) comprises at least two robots (3) and both robots (3) are respectively attached to the movable object (2). in particular to a coupling device (9) of the movable object (2), are coupled such that a force of at least one of the robots (3) on the movable object (2) is transferable, so that the robot (3) together the movable object (2) can transport. The present invention also relates to a robot (3) for transporting a movable object (2), in particular a hospital bed, a coupling device (9) for coupling a movable object (2), in particular a hospital bed, a hospital bed (2), a central control system (49) for a robot (3) and / or a robot system (1) and a method for transporting a movable object (2), in particular a hospital bed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, gemäß Anspruch 1, einen Roboter zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, gemäß Anspruch 5, eine Koppeleinrichtung zur Kopplung eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, gemäß Anspruch 6, ein Krankenhausbett gemäß Anspruch 8 bzw. 9, ein zentrales Steuersystem für einen Roboter und/oder ein Robotersystem gemäß Anspruch 10 und ein Verfahren zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, gemäß Anspruch 11. The present invention relates to a robot system for transporting a movable object, in particular a hospital bed, according to
Verwendungszweck der Gegenstände der vorliegenden Erfindung ist das Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands. Der Ausdruck "verfahrbarer Gegenstand", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezeichnet einen Gegenstand, der mindestens ein Fahrwerk aufweist, mit dem der Gegenstand unter Krafteinwirkung rollend und/oder gleitend fortbewegt werden kann. Das Fahrwerk des Gegenstands hat also beim Transportieren grundsätzlich Kontakt zu einem Untergrund, auf dem der Gegenstand transportiert wird (z. B. einem Fußboden). The purpose of the articles of the present invention is to transport a movable object. The term "movable object", as used in the present invention, refers to an article having at least one chassis, with which the article can be moved under the action of rolling and / or sliding. The chassis of the object thus has, during transport, in principle contact with a substrate on which the article is transported (eg a floor).
Verfahrbare Gegenstände der in der Rede stehenden Art sind z. B. verfahrbare Sitz- und/oder Liegemöbel. Sitz- bzw. Liegemöbel dienen der Aufnahme einer Person zum Sitzen bzw. Liegen. Beispiele dafür sind Rollstühle und Pflegebetten. Verfahrbare Gegenstände im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch verfahrbare Maschinen, Anhänger, Lastenträger usw. Movable objects of the type in question are z. B. movable seating and / or reclining furniture. Sitting or lying furniture serve to accommodate a person to sit or lie down. Examples include wheelchairs and nursing beds. Movable objects within the meaning of the present invention are also movable machines, trailers, load carriers, etc.
Zum Transportieren solcher verfahrbaren Gegenstände werden vor allem im industriellen Umfeld zunehmend Roboter eingesetzt. Typischerweise versteht man unter einem Roboter eine programmierbare Vorrichtung, die über mindestens drei frei bewegliche Achsen verfügt. Robots are increasingly being used to transport such movable objects, especially in the industrial environment. Typically, a robot is a programmable device that has at least three freely movable axes.
Einen solchen Roboter zeigt die
In einer Umgebung, die wenig Raum zum Manövrieren des verfahrbaren Gegenstands bietet, in der bewegliche Hindernisse wie Personen berücksichtigt werden müssen (z. B. um eine Kollision zu vermeiden) und/oder in der Etagen (z. B. mittels eines Aufzugs) überwunden werden müssen (im Folgenden als komplexe Umgebung bezeichnet), lassen sich häufig notwendige Manöver bzw. Fahrbewegungen mit dem bekannten Roboter – insbesondere bei einem längeren bzw. größeren verfahrbaren Gegenstand – nicht bzw. nicht effektiv bzw. nicht effizient durchführen. In an environment that provides little room for maneuvering the traveling object, in which moving obstacles such as persons must be taken into account (eg to avoid a collision) and / or overcome in the floors (eg by means of a lift) must be (hereinafter referred to as complex environment), often necessary maneuvers or driving movements with the known robot - especially in a longer or larger movable object - not or not perform effectively or not efficient.
Eine solche Umgebung stellt z. B. ein Krankenhaus dar. Dort gibt es im Allgemeinen enge Flure mit zahlreichen Abbiegungen, kleine Räume mit schmalem Eingang, teils bewegliche teils unbewegliche Hindernisse sowie Ziele, die nur mittels eines Aufzugs erreicht werden können. Such an environment provides z. There are generally narrow corridors with numerous bends, small rooms with a narrow entrance, some movable partly immovable obstacles and targets that can only be reached by means of a lift.
In einem typischen Krankenhaus gibt es eine Vielzahl an Krankenhausbetten. Der Begriff "Krankenhausbett", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezeichnet ein klinischen Anforderungen angepasstes Liegemöbel. Ein solches Krankenhausbett hat meist ein Fahrwerk mit vier nicht angetriebenen Rädern, wobei zwei Räder in einem vorderen Endbereich und die anderen beiden Räder in einem hinteren Endbereich des Krankenhausbettes angebracht sind. Typischerweise können die am selben Endbereich angebrachten Räder gemeinsam so festgestellt werden, dass sie nur in eine Richtung rollbar sind und das Krankenhausbett mittels der beiden anderen, nicht festgestellten sondern in alle Richtungen rollbaren Räder beim Transportieren gesteuert werden kann. Krankenhausbetten der in der Rede stehenden Art haben einen Rahmen und ein Gitter oder eine Platte, das bzw. die eine Matratze trägt. Ein solches Krankenhausbett ist manuell oder elektrisch verstellbar, zumeist separat in drei Abschnitten einer Liegefläche. A typical hospital has a variety of hospital beds. The term "hospital bed", as used in the context of the present invention, denotes a reclining furniture adapted to clinical requirements. Such a hospital bed usually has a chassis with four non-driven wheels, wherein two wheels are mounted in a front end portion and the other two wheels in a rear end portion of the hospital bed. Typically, the wheels attached to the same end area can be identified together as being rollable in one direction only, and the hospital bed can be controlled by the other two unsteered wheels, which are rollable in all directions when being transported. Hospital beds of the type in question have a frame and a grid or plate carrying a mattress. Such a hospital bed is manually or electrically adjustable, usually separately in three sections of a lying surface.
Krankenhausbetten werden typischerweise durch Krankenhauspersonal manuell von einem Abholort (z. B. einem Patientenzimmer) zu einem Zielort (z. B. einem Operationssaal) transportiert. Aufgrund einer typischerweise herrschenden Unterausstattung an Krankenhauspersonal sowie krankheits- und/oder urlaubsbedingter Abwesenheit von Krankenhauspersonal kommt es in Krankenhäusern immer wieder zu ökonomisch relevanten Wartezeiten, Verzögerungen, Verschiebungen bzw. Ausfällen von Operationsterminen und/oder mangelnder Zufriedenheit von Patienten. Hospital beds are typically transported manually by hospital staff from a pick-up location (eg, a patient room) to a destination (eg, an operating room). Due to a typically prevalent understaffing of hospital staff as well as sickness and / or vacation-related absence of hospital staff, hospitals often experience economically relevant waiting times, delays, shifts or failures of surgical appointments and / or lack of patient satisfaction.
Gerade hier ist also ein robotergestützter Transport von Krankenhausbetten wünschenswert und zugleich herausfordernd. Das gleiche gilt für den Transport von anderen verfahrbaren Gegenständen in Krankenhäusern, wie z. B. Operationstische und medizinische Apparate. So here is a robotic transport of hospital beds desirable and at the same time challenging. The same applies to the transport of other movable objects in hospitals, such as B. Operating tables and medical devices.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Systeme, Vorrichtungen und/oder Arbeitsverfahren anzugeben, die ein effektives, präzises, zuverlässiges, pünktliches, schnelles, kostengünstiges und/oder effizientes robotergestütztes Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands auch in komplexen Umgebungen ermöglichen. It is therefore an object of the present invention to provide systems, devices and / or working methods which enable effective, precise, reliable, punctual, fast, cost-effective and / or efficient robot-assisted transport of a movable object even in complex environments.
Gemäß einem ersten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein Robotersystem nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche. According to a first aspect of the invention, the above-described task is solved by a robot system according to
Es versteht sich von selbst, dass Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile und dergleichen, welche nachfolgend zu Zwecken der Vermeidung von Wiederholungen nur zu einem Erfindungsaspekt angeführt sind, in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten. It goes without saying that embodiments, embodiments, advantages and the like, which are given below for the purpose of avoiding repetition only as an aspect of the invention, apply correspondingly in relation to the other aspects of the invention.
Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden der erste Erfindungsaspekt näher beschrieben. Given this, the first aspect of the invention will be described in more detail below.
Der Grundgedanke des ersten Erfindungsaspekts besteht darin, dass das Robotersystem mindestens zwei Roboter umfasst und beide Roboter jeweils an den verfahrbaren Gegenstand, insbesondere an eine Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, derart koppelbar sind, dass eine Kraft von mindestens einem der Roboter auf den verfahrbaren Gegenstand übertragbar ist, so dass die Roboter gemeinsam den verfahrbaren Gegenstand transportieren können. The basic idea of the first aspect of the invention is that the robot system comprises at least two robots and both robots can each be coupled to the moveable object, in particular to a coupling device of the moveable object such that a force of at least one of the robots can be transmitted to the moveable object so that the robots can transport the movable object together.
Zum Transportieren des verfahrbaren Gegenstands sind beide Roboter gleichzeitig aber an unterschiedlichen Stellen des verfahrbaren Gegenstands an dem verfahrbaren Gegenstand gekoppelt. Mit Hilfe der beiden Roboter lässt sich der verfahrbare Gegenstand auch in komplexen Umgebungen effektiv, präzise, zuverlässig, pünktlich, schnell, kostengünstig und effizient manövrieren bzw. transportieren. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Robotersystem ein präziseres und schnelleres Manövrieren und eine geringere Manövrierfläche (Fläche, die der verfahrbare Gegenstand beim Manövrieren überstreicht) als beim Transportieren durch eine Person oder einen Roboter oder mehrere Personen. For transporting the movable object, however, both robots are simultaneously coupled to the movable object at different points of the movable object. With the help of the two robots, the movable object can be maneuvered or transported effectively, precisely, reliably, punctually, quickly, inexpensively and efficiently, even in complex environments. In particular, the robot system according to the invention allows a more precise and faster maneuvering and a smaller maneuvering area (area which the moveable object sweeps over during maneuvering) than when being transported by one person or a robot or several persons.
Vorzugsweise weisen beiden Roboter jeweils eine Kommunikationseinrichtung auf, die eine drahtlose Kommunikation mit der Kommunikationseinrichtung des anderen Roboters und/oder eines Aufzugs und/oder eines zentralen Steuersystems ermöglicht. Preferably, both robots each have a communication device that enables wireless communication with the communication device of the other robot and / or an elevator and / or a central control system.
Mit Hilfe der Kommunikationseinrichtung kann ein Roboter Informationen wie z. B. Sensordaten an die Kommunikationseinrichtung des anderen Roboters drahtlos übertragen. Der andere Roboter kann dann diese Informationen auswerten und gegebenenfalls Maßnahmen unter Berücksichtigung dieser Informationen ergreifen. With the help of the communication device, a robot information such. B. transmitted sensor data wirelessly to the communication device of the other robot. The other robot can then evaluate this information and, if necessary, take measures taking this information into account.
Mit Hilfe ihrer jeweiligen Kommunikationseinrichtung können beide Roboter auch drahtlos mit einem Aufzug und/oder einem zentralen Steuersystem kommunizieren. So können beide Roboter z. B. einen Aufzug veranlassen, in einer bestimmten Etage zu halten. Die Roboter können aber auch mit dem zentralen Steuersystem kommunizieren, so dass das zentrale Steuersystem einen Aufzug dazu veranlasst, auf einer bestimmten Etage zu halten. With the aid of their respective communication device, both robots can also communicate wirelessly with an elevator and / or a central control system. So both robots z. B. cause a lift to hold in a particular floor. However, the robots may also communicate with the central control system so that the central control system causes an elevator to stop at a particular floor.
Vorzugsweise weisen beide Roboter jeweils eine Steuereinrichtung auf, insbesondere zur Steuerung eines Fahrwerks des jeweiligen Roboters. Dabei sind beide Roboter so ausgebildet, dass Steuerbefehle der Steuereinrichtung des einen Roboters mit der Steuereinrichtung des anderen Roboters abstimmbar sind, insbesondere dass Steuerinformationen des einen Roboters mittels der Kommunikationseinrichtung des einen Roboters an die Kommunikationseinrichtung des anderen Roboters drahtlos übertragbar sind. Preferably, both robots each have a control device, in particular for controlling a chassis of the respective robot. In this case, both robots are designed such that control commands of the control device of one robot can be tuned to the control device of the other robot, in particular that control information of one robot can be transmitted wirelessly to the communication device of the other robot by means of the communication device of the one robot.
Steuerbefehle im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Befehle bzw. Kommandos einer Steuereinrichtung eines Roboters, die an eine oder mehrere seiner Komponenten gerichtet sind, z. B. an ein Fahrwerk des Roboters. Control commands in the sense of the present invention are commands or commands of a control device of a robot, which are directed to one or more of its components, for. B. to a chassis of the robot.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform können sich die beiden Roboter also miteinander absprechen bzw. ihre Prozesse koordinieren. Insbesondere können die beiden Roboter ihre Fahrbewegungen koordinieren, also z. B. hinsichtlich Richtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung und/oder Zeit so abstimmen, dass eine gemeinsame Aktion (wie z. B. das gemeinsame Transportieren des verfahrbaren Gegenstands oder das gemeinsame Fahren zu einem Abholort) effektiv, präzise, zuverlässig, pünktlich, schnell, kostengünstig und effizient durchgeführt wird. Entsprechendes gilt für die von den beiden Robotern ausgeübte und somit insgesamt resultierende Kraft auf den verfahrbaren Gegenstand, z. B. hinsichtlich Richtung, Zeit und Intensität der resultierenden Kraft. So können die beiden Roboter z. B. Brems- und/oder Anfahrtsmanöver miteinander abstimmen und auch (zeitlich) synchronisieren. In this preferred embodiment, the two robots can thus agree with each other or coordinate their processes. In particular, the two robots can coordinate their driving movements, so z. In terms of direction, speed, acceleration and / or time, such that a joint action (such as moving the traveling object together or driving together to a pickup location) is effective, accurate, reliable, punctual, fast, inexpensive and performed efficiently. The same applies to the force exerted by the two robots and thus a total resulting force on the movable object, eg. B. in terms of direction, time and intensity of the resulting force. So the two robots z. B. coordinate braking and / or approach maneuver with each other and synchronize (temporally).
Auch den Vorgang des Koppelns können die beiden Roboter miteinander abstimmen. So können die beiden Roboter festlegen, welcher von ihnen wann und wo am verfahrbaren Gegenstand, insbesondere an welcher Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, koppelt. Also, the coupling process, the two robots can vote together. Thus, the two robots can determine which of them, when and where on the movable object, in particular at which coupling device of the movable object, coupled.
Die beiden Roboter können auch Interaktionen mit Personen miteinander abstimmen. So können die beiden Roboter z. B. koordinieren, welcher Roboter wann und wo und unter welchen Bedingungen einen Hinweis, eine Warnmeldung und/oder eine Aufforderung wiedergibt. The two robots can also coordinate interactions with people. So the two robots z. B. coordinate which robot when and where and under what conditions a hint, a warning message and / or a request reproduces.
Beim Abstimmen der Steuerbefehle können die Steuerbefehle der beiden Roboter gleichrangig behandelt werden. Bei nicht gemeinsam umsetzbaren Steuerbefehlen kann eine von beiden Robotern umzusetzende Entscheidung z. B. anhand der Eingangszeit der Steuerbefehle oder zufällig getroffen werden. Es ist aber auch möglich, im Sinne eines Master/Slave-Prinzips einem Roboter die Entscheidungshoheit zuzuordnen. Der Master-Roboter kann dann dem Slave-Roboter Steuerbefehle diktieren, die vom Slave-Roboter durchzuführen sind. Dabei kann die Rolle als Master bzw. Slave zwischen den Robotern auch wechseln. So kann z. B. während des Transportierens des verfahrbaren Gegenstands immer derjenige Roboter die Masterrolle innehaben, der, wenn der eine Roboter an einem vorderen Endbereich und der andere Roboter an einem hinteren Endbereich an den verfahrbaren Gegenstand gekoppelt sind, an dem in Fahrtrichtung vorderen Endbereich des verfahrbaren Gegenstands gekoppelt ist, jeweils die Masterrolle übernehmen. When tuning the control commands, the control commands of the two robots can be treated equally. In the case of control commands that can not be implemented together, a decision to be implemented by both robots may be possible. B. based on the arrival time of the control commands or randomly. However, it is also possible to assign the decision sovereignty to a robot in the sense of a master / slave principle. The master robot may then dictate control commands to the slave robot to be performed by the slave robot. The role as master or slave between the robots can also change. So z. For example, during transport of the movable object, that robot always holds the master roll which, when the one robot is coupled to the movable object at a front end region and the other robot is coupled to the movable object at a rear end region, is coupled to the front end region of the movable article in the direction of travel is, in each case assume the master role.
Der Roboter mit der Masterrolle kann also dem Slave-Roboter bestimmte Steuerbefehle vorgeben, z. B. während einer Kurvenfahrt wann und wie eine Kurve gefahren werden soll. Bei einem Fahrtrichtungswechsel kann dann auch die Rolle des Masters bzw. Slaves zwischen den beiden Robotern wechseln. The robot with the master role can therefore specify the slave robot certain control commands, eg. B. when cornering when and how to make a turn. If the direction of travel changes, the role of the master or slave can also change between the two robots.
Das Master/Slave-Prinzip kann aber auch durchbrochen werden. Erfasst beispielsweise der Slave-Roboter ein Hindernis, das der Master nicht erfasst, kann der Slave-Roboter ein Abbremsen beider Roboter mittels Steuerbefehlen erzwingen. The master / slave principle can also be broken. If, for example, the slave robot detects an obstacle that the master does not detect, the slave robot can force a braking of both robots by means of control commands.
Vorzugsweise weisen beide Roboter jeweils eine Detektionseinrichtung zur Detektion und/oder Lokalisierung einer Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands auf. Aufgabe der Detektionseinrichtung ist es insbesondere zu lokalisieren, wo sich die Koppeleinrichtung am verfahrbaren Gegenstand befindet. Die Position der Koppeleinrichtung kann von verfahrbarem Gegenstand zu verfahrbarem Gegenstand unterschiedlich sein, z. B. hinsichtlich der Höhe, auf der die Koppeleinrichtung am verfahrbaren Gegenstand angebracht ist. Mittels der Detektionseinrichtung lässt sich unter anderem die Höhe ermitteln, auf der die Koppeleinrichtung am verfahrbaren Gegenstand angebracht ist. Preferably, both robots each have a detection device for detecting and / or localizing a coupling device of the movable object. The task of the detection device is in particular to locate where the coupling device is located on the movable object. The position of the coupling device may be different from movable object to movable object, z. B. with regard to the height at which the coupling device is mounted on the movable object. Among other things, the height at which the coupling device is mounted on the movable object can be determined by means of the detection device.
Eine weitere bevorzugte Aufgabe der Detektionseinrichtung ist es zu ermitteln, ob sich die Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands an einem vorderen Endbereich oder an einem hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands befindet. A further preferred task of the detection device is to determine whether the coupling device of the movable object is located at a front end area or at a rear end area of the movable object.
Die Detektionseinrichtung kann z. B. einen Barcode-Leser, insbesondere einen Barcode-Scanner, umfassen. Die Detektionseinheit kann auch eine Leseeinheit aufweisen, die zum Auslesen einer Kennung eines Transponders ausgebildet ist. Hierzu eignet sich insbesondere eine mit einem RFID-Transponder korrespondierende Leseeinheit, die mittels magnetischer Wechselfelder und/oder hochfrequenter Radiowellen eine Kopplung mit dem RFID-Transponder herstellen kann. Bevorzugt ist die Leseeinheit zur Datenverarbeitung mittels eines Mikroprogramms und einer Middleware mit einer Schnittstelle zu weiteren elektronischen Schaltungen ausgebildet. Mit Hilfe eines Systems aus der Leseeinheit der Detektionseinrichtung und einem RFID-Transponder lassen sich Gegenstände automatisch und berührungslos identifizieren und lokalisieren. The detection device can, for. Example, a bar code reader, in particular a bar code scanner include. The detection unit can also have a reading unit which is designed to read an identification of a transponder. For this purpose, a reading unit corresponding to an RFID transponder is particularly suitable, which can establish a coupling with the RFID transponder by means of magnetic alternating fields and / or high-frequency radio waves. Preferably, the reading unit is designed for data processing by means of a microprogram and a middleware with an interface to other electronic circuits. With the aid of a system comprising the reading unit of the detection device and an RFID transponder, objects can be identified and localized automatically and without contact.
Vorzugsweise weisen beide Roboter des Robotersystems jeweils einen Abstandssensor auf. Mit Hilfe des Abstandssensors lässt sich ein Abstand zwischen einem Bezugspunkt des Roboters und einem verfahrbaren Gegenstand und/oder einer Person bestimmen. Mittels des Abstandssensors lässt sich z. B. der Abstand zwischen einem Bezugspunkt des Roboters und einer Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands erfassen. Diese Information kann beim Koppeln des Roboters mit dem verfahrbaren Gegenstand, insbesondere mit der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, verwendet werden. Preferably, both robots of the robot system each have a distance sensor. With the aid of the distance sensor, a distance between a reference point of the robot and a movable object and / or a person can be determined. By means of the distance sensor can be z. B. detect the distance between a reference point of the robot and a coupling device of the movable object. This information can be used when coupling the robot with the movable object, in particular with the coupling device of the movable object.
Vorzugsweise sind beide Roboter höhenverstellbar ausgebildet, wobei die Höhenverstellung bevorzugt mittels eines Drucksensors steuer- oder regelbar ist. Die Höhenverstellbarkeit des Roboters ist unter anderem beim Koppeln mit dem verfahrbaren Gegenstand vorteilhaft. So kann der Roboter mit unterschiedlich hohen verfahrbaren Gegenständen, insbesondere mit auf unterschiedlichen Höhen angebrachten Koppeleinrichtungen verschiedener verfahrbarer Gegenstände gekoppelt werden. Preferably, both robots are designed to be height-adjustable, wherein the height adjustment is preferably controlled or regulated by means of a pressure sensor. The height adjustability of the robot is advantageous, inter alia, when coupling with the movable object. Thus, the robot can be coupled with different height movable objects, in particular with attached at different heights coupling devices different movable objects.
Vorzugsweise weisen beide Roboter jeweils mindestens einen Energiespeicher auf, der mittels einer Ladestation wiederaufladbar ist. Beide Roboter sind dann so ausgebildet, dass sie autonom zum Aufladen zu einer Ladestation bewegbar sind. Ein solcher Energiespeicher kann z. B. ein Akkumulator sein. Preferably, both robots each have at least one energy store, which is rechargeable by means of a charging station. Both robots are then designed so that they are autonomously movable for recharging to a charging station. Such energy storage can, for. B. be an accumulator.
Vorzugweise weist mindestens ein Roboter einen Lautsprecher, ein Mikrofon, ein Display, eine Eingabeeinrichtung und/oder einen Touchscreen auf. Es können auch zwei Lautsprecher auf je einer Seite des Roboters vorgesehen sein. Bevorzugt ist dieser Roboter so eingerichtet, dass eine Zielangabe von einer Person vorgenommen werden kann und/oder eine Audio- und/oder Bildwiedergabe synchron mit dem anderen Roboter erfolgt. So können z. B. Daten mittels Sprache und/oder einer Tastatur eingegeben und/oder Audio- sowie Bilddaten (inklusive Videos) wiedergegeben werden. Insbesondere kann so ein Transport von einer Person programmiert, verändert und/oder abgebrochen werden. Außerdem kann der Roboter Hinweise, Warnungen und/oder Aufforderungen wiedergeben. Vorzugsweise werden Bildwiedergaben der Roboter gleichzeitig in Sprache wiedergegeben. Preferably, at least one robot has a loudspeaker, a microphone, a display, an input device and / or a touchscreen. There may also be two speakers on each side be provided of the robot. Preferably, this robot is set up so that a destination can be specified by one person and / or an audio and / or image playback takes place synchronously with the other robot. So z. B. data input via voice and / or a keyboard and / or audio and image data (including videos) are played. In particular, such a transport can be programmed, changed and / or aborted by a person. In addition, the robot can play notes, warnings and / or prompts. Preferably, image reproductions of the robots are simultaneously reproduced in speech.
Vorzugweise weisen beide Roboter jeweils ein Fahrwerk mit mindestens einem angetriebenen Rad auf. Das angetriebene Rad wird beispielsweise von einem Motor angetrieben. Bevorzugt ist das angetriebene Rad mittels einer Stelleinrichtung auf einen Untergrund, z. B. einen Fußboden eines Gebäudes, drückbar. Die Stelleinrichtung kann z. B. eine Feder, eine Hydraulik und/oder einen Elektromotor umfassen. Auf diese Weise können Unebenheiten des Untergrunds ausgeglichen werden. Außerdem lässt sich mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung eine Traktionskontrolle realisieren. Preferably, both robots each have a chassis with at least one driven wheel. The driven wheel is driven by a motor, for example. Preferably, the driven wheel by means of an adjusting device on a substrate, for. B. a floor of a building, pressed. The adjusting device can, for. As a spring, a hydraulic and / or an electric motor. In this way, unevenness of the ground can be compensated. In addition, a traction control can be realized with this advantageous embodiment.
Vorzugsweise weist das Fahrwerk des Roboters mindestens ein weiteres, auf einen Untergrund hinunter und von dem Untergrund weg bewegbares Rad auf. Dieses Rad dient zur Stützung des Roboters und ist vorzugsweise ein nicht angetriebenes Rad. The chassis of the robot preferably has at least one further wheel, which can be moved down to a ground and away from the ground. This wheel serves to support the robot and is preferably a non-driven wheel.
Vorzugsweise sind beide Roboter des Robotersystems so eingerichtet, dass sie den verfahrbaren Gegenstand vorwärts, rückwärts und seitwärts verfahren können, ohne den verfahrbaren Gegenstand anzuheben. Vielmehr wird das Fahrwerk des verfahrbaren Gegenstands zum Transport des verfahrbaren Gegenstands genutzt. Im Falle eines Krankenhausbettes werden beim Transportieren des Krankenhausbettes also alle Räder des Krankenhausbettes genutzt und die beiden Roboter schieben, ziehen und/oder drehen das Krankenhausbett bzw. bewegen es seitwärts. Preferably, both robots of the robot system are arranged so that they can move the movable object forward, backward and sideways, without raising the movable object. Rather, the chassis of the movable object is used to transport the movable object. In the case of a hospital bed, therefore, all the wheels of the hospital bed are used in transporting the hospital bed and the two robots push, pull and / or turn the hospital bed or move it sideways.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn beide Roboter an einem vorderen und/oder hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands an- und abkoppelbar sind. Zum Transportieren des verfahrbaren Gegenstands koppelt dann einer der beiden Roboter an dem vorderen Endbereich des verfahrbaren Gegenstands (z. B. an einem Kopfende eines Krankenhausbettes) und der andere Roboter an dem hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands (z. B. an einem Fußende eines Krankenhausbettes). Auf dieses Weise können die beiden Roboter den verfahrbaren Gegenstand effektiv und effizient manövrieren. Insbesondere bei einem verfahrbaren Gegenstand, dessen Länge größer ist als dessen Breite (wie z. B. bei einem Krankenhausbett), lässt sich auf diese Weise der verfahrbare Gegenstand am besten durch eine beengte Umgebung mit Hindernissen und um Kurven, Ecken bzw. Abbiegungen manövrieren. It has proved to be advantageous if both robots can be coupled and uncoupled to a front and / or rear end region of the movable object. For transporting the movable object, one of the two robots then couples to the front end region of the movable object (eg at a head end of a hospital bed) and the other robot to the rear end region of the movable object (eg at a foot end of a hospital bed ). In this way, the two robots can effectively and efficiently maneuver the traveling object. In particular, in the case of a movable object whose length is greater than its width (as in the case of a hospital bed), the movable object can best be maneuvered through a confined environment with obstacles and around curves, corners or bends.
Dieser Vorteil wird noch verstärkt, wenn beide Roboter am jeweiligen Endbereich des verfahrbaren Gegenstands mittig ankoppelbar sind. This advantage is enhanced if both robots can be centrally coupled to the respective end region of the movable object.
Vorzugsweise weisen beide Roboter des Robotersystems jeweils eine zu einer Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands passende Koppeleinrichtung auf. Dazu kann die Koppeleinrichtung des jeweiligen Roboters z. B. magnetisch und/oder geometrisch komplementär zur Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands ausgebildet sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn im gekoppelten Zustand die Koppeleinrichtung des Roboters mit der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands starr verbunden ist und/oder der Roboter kippfest mit dem verfahrbaren Gegenstand verbunden ist. Durch eine starre, kippfeste und kraftschlüssige Kopplung der Roboter mit dem verfahrbaren Gegenstand können sie ihn mittels ihres jeweiligen Fahrwerks, insbesondere mittels ihrer jeweiligen angetriebenen Räder, bewegen und lenken. Preferably, both robots of the robot system each have a matching to a coupling device of the movable object coupling device. For this purpose, the coupling device of the respective robot z. B. magnetically and / or geometrically complementary to the coupling device of the movable object. It has proved to be advantageous if in the coupled state, the coupling device of the robot is rigidly connected to the coupling device of the movable object and / or the robot kippfest is connected to the movable object. By a rigid, tilted and non-positive coupling of the robot with the movable object they can move and steer it by means of their respective chassis, in particular by means of their respective driven wheels.
Vorzugsweise sind beide Roboter, insbesondere deren jeweilige Koppeleinrichtung hinsichtlich ihrer Höhe, ihres Abstands und ihres seitlichen Versatzes relativ zur Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, so ausrichtbar, dass die Koppeleinrichtung des jeweiligen Roboters mit der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands koppelbar ist. Hierzu können unter anderem das Fahrwerk des Roboters, der Abstandssensor des Roboters und die Höhenverstellung des Roboters eingesetzt werden. Preferably, both robots, in particular their respective coupling device with respect to their height, their distance and their lateral offset relative to the coupling device of the movable object, so aligned that the coupling device of the respective robot can be coupled to the coupling device of the movable object. Among other things, the chassis of the robot, the distance sensor of the robot and the height adjustment of the robot can be used.
Vorzugsweise weist die Koppeleinrichtung des jeweiligen Roboters mindestens ein Koppelelement auf, das, vorzugsweise mittels eines Elektromotors, aus einer entkoppelten Position in eine gekoppelte Position und umgekehrt bewegbar ist. Ein geeignetes Koppelelement ist z. B. eine Kralle, die in der gekoppelten Position in eine Aussparung oder hinter einen Vorsprung der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands greift. The coupling device of the respective robot preferably has at least one coupling element which, preferably by means of an electric motor, can be moved from a decoupled position into a coupled position and vice versa. A suitable coupling element is z. As a claw which engages in the coupled position in a recess or behind a projection of the coupling device of the movable object.
Vorzugsweise weist mindestens ein Roboter des Robotersystems ein Sensorsystem auf, wobei zumindest ein Teil des Sensorsystems derart höhenverstellbar ist, dass dieser Teil über den verfahrbaren Gegenstand hinausragen kann. Dies ist insbesondere dann nützlich, wenn Messsignale des Sensorsystems durch den verfahrbaren Gegenstand blockiert werden würden. So kann das Sensorsystem beispielsweise einen Abstandssensor und/oder eine Kamera umfassen. Ist einer der beiden Roboter an einem hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands gekoppelt und ein Erfassen von Abständen oder Bildern von in Fahrtrichtung vor dem verfahrbaren Gegenstand liegenden Objekten und/oder Personen nicht möglich, kann dies mittels Höhenverstellung des Abstandssensors und/oder der Kamera über den verfahrbaren Gegenstand, insbesondere über die höchste Erhebung des verfahrbaren Gegenstands, hinaus ermöglicht werden. Preferably, at least one robot of the robot system has a sensor system, wherein at least a part of the sensor system is adjustable in height such that this part can protrude beyond the movable object. This is particularly useful when measuring signals of the sensor system would be blocked by the movable object. For example, the sensor system may include a distance sensor and / or a camera. Is one of the two robots on coupled to a rear end of the movable object and not possible to detect distances or images of lying in the direction of travel in front of the movable object objects and / or people, this can be done by means of height adjustment of the distance sensor and / or the camera on the movable object, in particular on the highest Survey of the movable object, to be made possible.
Vorzugsweise ist mindestens ein Roboter so eingerichtet, dass er ermitteln kann, ob der verfahrbare Gegenstand, insbesondere ein Fahrwerk des verfahrbaren Gegenstands, blockiert ist. So ist es z. B. wünschenswert, dass einer der Roboter erkennt, wenn das Fahrwerk des verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, festgestellt ist. Wird dies vom Roboter ermittelt, kann er einen Hinweis, eine Warnung und/oder eine Aufforderung wiedergeben und/oder senden, z. B. an ein zentrales Steuersystem. Preferably, at least one robot is set up so that it can determine whether the movable object, in particular a running gear of the movable object, is blocked. So it is z. B. desirable that one of the robot recognizes when the chassis of the movable object, in particular a hospital bed, is detected. If this is determined by the robot, he can play a hint, a warning and / or a request and / or send, for. B. to a central control system.
Vorzugsweise sind beide Roboter miteinander verbindbar und dann zusammen als eine, vorzugsweise kompakte Einheit bewegbar. Auf diese Weise können sich beide Roboter zusammen als eine Einheit (z. B. zu einem Abholort) bewegen. Die Einheit ist (z. B. am Abholort zum Koppeln mit dem verfahrbaren Gegenstand) wieder in beide Roboter teilbar, so dass beide Roboter in jeweils unterschiedliche Richtungen bewegbar sind. Vorzugsweise erfolgen Teilung und Verbindung zu einer Einheit automatisch, also nicht manuell. Preferably, both robots are connectable to each other and then together as a, preferably compact unit movable. In this way, both robots can move together as one unit (eg, to a pickup location). The unit is (eg at the pickup location for coupling with the movable object) again divisible into both robots, so that both robots are movable in different directions. Preferably, division and connection to a unit are done automatically, not manually.
Vorzugsweise weist mindestens ein Roboter eine entgratete Außenwand auf. Mit dieser Ausgestaltung lassen sich Verletzungen bei Kollisionen des Roboters mit Personen vermeiden. Preferably, at least one robot has a deburred outer wall. With this configuration, injuries in collisions of the robot with persons can be avoided.
Die Roboter sind vorzugsweise so kompakt ausgestaltet, dass sie wenig Platz vereinnahmen und ein effektives und effizientes Transportieren des verfahrbaren Gegenstands ermöglichen. The robots are preferably designed so compact that they take up little space and allow an effective and efficient transport of the movable object.
Die Roboter sind vorzugsweise so eingerichtet, dass, wenn mittels des Abstandssensors ein Objekt bzw. eine Person detektiert wird, mit der eine Kollision droht, ein dynamisches Bremsen in Abhängigkeit vom erfassten Abstand zum Objekt bzw. zur Person erfolgt. The robots are preferably set up so that when an object or a person is detected by means of the distance sensor, with which a collision threatens, a dynamic braking ensues as a function of the detected distance to the object or to the person.
Das Robotersystem verfügt vorzugsweise über eine dreidimensionale Gebäudeinformation, insbesondere einen 3D-Gebäudeplan eines Gebäudes, in dem sich das Robotersystem befindet. Mit Hilfe des 3D-Gebäudeplans kann das Robotersystem einen Transportweg von einem Abholort zu einem Zielort für den verfahrbaren Gegenstand, einen Weg zu einem Abholort und/oder einen Weg zu einer Ladestation ermitteln bzw. festlegen. Dabei berücksichtigt das Robotersystem bekannte Hindernisse und/oder Aufzüge, Treppenstufen etc. The robot system preferably has three-dimensional building information, in particular a 3D building plan of a building in which the robot system is located. With the aid of the 3D building plan, the robot system can determine or determine a transport path from a pickup location to a destination for the movable object, a route to a pickup location and / or a path to a charging station. The robot system takes into account known obstacles and / or elevators, steps, etc.
Das Robotersystem weist vorzugsweise Mittel zur Navigation und/oder Kollisionserkennung und -vermeidung auf. The robot system preferably has means for navigation and / or collision detection and avoidance.
Das Robotersystem, insbesondere jeder Roboter des Robotersystems, bewegt sich vorzugsweise autonom durch ein Gebäude. Mittels eines Sensorsystems, bevorzugt mit mehreren Sensoren, scannt das Robotersystem seine Umgebung und ermittelt Hindernisse sowie seine eigene Position im Gebäude. Zur Ermittlung der Position des Robotersystems und zur Orientierung des Robotersystems können z. B. Funkbaken eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um ortsfeste Funksender mit vorbekannter Position. Entsprechende Funkbaken können im Gebäude, in dem sich das Robotersystem befindet, angeordnet werden. The robot system, in particular each robot of the robot system, preferably moves autonomously through a building. By means of a sensor system, preferably with a plurality of sensors, the robot system scans its surroundings and detects obstacles as well as its own position in the building. To determine the position of the robot system and the orientation of the robot system can, for. B. radio beacons are used. These are stationary radio transmitters with a known position. Corresponding radio beacons can be arranged in the building in which the robot system is located.
Erkennt das Robotersystem ein Hindernis, das nicht umfahren werden kann, kann das Robotersystem einen Hinweis bzw. eine Aufforderung wiedergeben und/oder senden. If the robot system recognizes an obstacle that can not be bypassed, the robot system can play and / or send a message or request.
Das Robotersystem ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es einen Türöffner zum Öffnen einer zugehörigen Tür eines Gebäudes, insbesondere einen Krankenhauses, veranlassen kann. Dazu kann das Robotersystem beispielsweise so eingerichtet sein, dass zumindest ein Roboter des Robotersystems mittels seiner Kommunikationseinrichtung Steuerbefehle an eine Kommunikationseinrichtung des Türöffners übermitteln kann, wobei die Steuerbefehle geeignet sind, eine Steuereinheit des Türöffners bzw. der Tür zum Öffnen der Tür zu veranlassen. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Roboter eine Betätigungseinrichtung aufweisen, mit der der Roboter den Türöffner zum Öffnen der entsprechenden Tür betätigen kann. Eine solche Betätigungseinrichtung kann z. B. eine ein- und ausfahrbare Teleskopstange oder ein mehrgliedriger Roboterarm sein. The robotic system is preferably designed so that it can cause a door opener to open an associated door of a building, in particular a hospital. For this purpose, the robot system can be set up, for example, such that at least one robot of the robot system can transmit control commands to a communication device of the door opener by means of its communication device, wherein the control commands are suitable for causing a control unit of the door opener or the door to open the door. Alternatively or additionally, at least one robot can have an actuating device with which the robot can actuate the door opener to open the corresponding door. Such an actuator may, for. B. be a retractable telescopic rod or a multi-unit robotic arm.
Gemäß einem zweiten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch einen Roboter zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, nach Anspruch 5 gelöst. According to a second aspect of the invention, the above-described task is solved by a robot for transporting a movable object, in particular a hospital bed, according to
Der erfindungsgemäße Roboter weist einen Lautsprecher, ein Mikrofon, ein Display, eine Eingabeeinrichtung und/oder einen Touchscreen auf und ist so eingerichtet, dass eine Interaktion mit einer Person, insbesondere einem im Krankhausbett befindlichen Patienten, erfolgen kann, und/oder Hinweise, Warnmeldungen und/oder Aufforderungen wiedergebbar und/oder an ein externes System übermittelbar sind. The robot according to the invention has a loudspeaker, a microphone, a display, an input device and / or a touchscreen and is set up so that an interaction with a person, in particular a patient located in the hospital bed can take place, and / or instructions, warning messages and / or prompts and / or can be transmitted to an external system.
Gemäß einem dritten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch eine Koppeleinrichtung zur Kopplung eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, mit einem Roboter und/oder Robotersystem gemäß Anspruch 6 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand des diesbezüglichen Unteranspruchs. According to a third aspect of the invention, the above-described task is solved by a coupling device for coupling a movable object, in particular a hospital bed, with a robot and / or robot system according to
Die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung ist an dem verfahrbaren Gegenstand, insbesondere an einem vorderen oder hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands, anbringbar. Das Anbringen der Koppeleinrichtung kann während der Herstellung des verfahrbaren Gegenstands aber auch nachträglich vorgenommen werden. So lassen sich verfahrbare Gegenstände, insbesondere Krankenhausbetten, nachträglich so umrüsten, dass sie von einem Roboter bzw. von einem Robotersystem, insbesondere wie oben beschrieben, transportiert werden können. Außerdem birgt ein Nachrüsten der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung am verfahren Gegenstand den Vorteil, dass eine geringere Zahl an Koppeleinrichtungen als verfahrbare Gegenstände vorgehalten werden kann. The coupling device according to the invention can be attached to the movable object, in particular to a front or rear end region of the movable object. The attachment of the coupling device can also be made subsequently during the production of the movable object. Thus, movable objects, in particular hospital beds, can subsequently be retrofitted so that they can be transported by a robot or by a robot system, in particular as described above. In addition, retrofitting the coupling device according to the invention on the moved object has the advantage that a smaller number of coupling devices can be stored as movable objects.
Vorzugsweise weist die Koppeleinrichtung eine Identifikationseinrichtung, insbesondere einen Transponder, ganz besonders einen RFID- oder NFC-Transponder, zur Identifikation des verfahrbaren Gegenstands auf. Mittels der Identifikationseinrichtung ist eine Erkennung und, bevorzugt, ein Positionssignal drahtlos übermittelbar. Die Kennung erlaubt die Identifikation des verfahrbaren Gegenstands. Insbesondere im Falle eines Krankenhausbettes kann die Kennung auch eine Identifikation des das Krankenhausbett belegenden Patienten ermöglichen. Diese Information kann für patientenbezogene Prozesse genutzt werden. The coupling device preferably has an identification device, in particular a transponder, very particularly an RFID or NFC transponder, for identifying the movable object. By means of the identification device is a recognition and, preferably, a position signal can be transmitted wirelessly. The identifier allows the identification of the movable object. Particularly in the case of a hospital bed, the identifier can also enable identification of the patient occupying the hospital bed. This information can be used for patient-related processes.
Die Position der Koppeleinrichtung am verfahrbaren Gegenstand ist vorzugsweise anpassbar, z. B. die Höhe veränderbar. Es ist bevorzugt, wenn auch die Ausrichtung der Koppeleinrichtung veränderbar ist. The position of the coupling device on the movable object is preferably adaptable, for. B. the height changeable. It is preferred if the orientation of the coupling device is variable.
Das Positionssignal ist dabei so ausgebildet, dass mit ihm die Position der Koppeleinrichtung am verfahrbaren Gegenstand und/oder ein vorderer bzw. hinterer Endbereich des verfahrbaren Gegenstands ermittelbar ist. Mit Hilfe des Positionssignals ist es also nicht nur möglich zu ermitteln, wo am verfahrbaren Gegenstand sich die Koppeleinrichtung befindet, sondern auch ob sich diese Position in einem vorderen bzw. hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands befindet. Im Falle eines Krankenhausbettes kann der Roboter bzw. das Robotersystem also ein Kopf- bzw. Fußende des Krankenhausbettes ermitteln. Diese Information ist nützlich für den Transport und für den Umgang mit einem das Krankenhausbett belegenden Patienten. The position signal is designed so that with him the position of the coupling device on the movable object and / or a front or rear end portion of the movable object can be determined. With the help of the position signal, it is thus not only possible to determine where the movable device is the coupling device, but also whether this position is located in a front or rear end of the movable object. In the case of a hospital bed, the robot or the robot system can thus determine a head or foot end of the hospital bed. This information is useful for transporting and handling a patient occupying the hospital bed.
Gemäß einem vierten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein Krankenhausbett gemäß Anspruch 8 gelöst. Dieses Krankenhausbett hat zwei angekoppelte Roboter wie zuvor beschrieben und/oder eine Koppeleinrichtung wie zuvor beschrieben. According to a fourth aspect of the invention, the above-described problem is solved by a hospital bed according to
Gemäß einem fünften Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein Krankenhausbett nach Anspruch 9 gelöst. According to a fifth aspect of the invention, the above-described problem is solved by a hospital bed according to
Das erfindungsgemäße Krankenhausbett weist mindestens vier antriebslose Räder und mindestens zwei angetriebene Räder auf. Eines der beiden angetriebenen Räder ist an einem vorderen Endbereich der Krankenhausbettes und das andere angetriebene Rad an einem hinteren Endbereich des Krankenhausbettes angebracht. The hospital bed according to the invention has at least four unpowered wheels and at least two driven wheels. One of the two driven wheels is attached to a front end portion of the hospital bed and the other driven wheel is attached to a rear end portion of the hospital bed.
Gemäß diesem Erfindungsaspekt wird also das zuvor beschriebene Robotersystem durch mindestens zwei angetriebene Räder ersetzt. Die angetriebenen Räder selbst stellen ebenfalls jeweils einen Roboter dar. Diese werden allerdings nicht situationsbedingt mit dem Krankenhausbett gekoppelt bzw. davon abgekoppelt, sondern bleiben auch nach einem Transport des Krankenhausbettes mit diesem verbunden. Die beiden angetriebenen Räder können aber auch ausgetauscht werden. According to this aspect of the invention, therefore, the robot system described above is replaced by at least two driven wheels. The driven wheels themselves also each represent a robot. However, these are not coupled with the hospital bed or decoupled from it as a result of the situation, but remain connected to it even after the hospital bed has been transported. The two driven wheels can also be replaced.
Gemäß einem sechsten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein zentrales Steuersystem für einen Roboter und/oder ein Robotersystem gemäß Anspruch 10 gelöst. According to a sixth aspect of the invention, the above-described task is solved by a central control system for a robot and / or a robot system according to
Das zentrale Steuersystem ist zur Steuerung des Roboters und/oder Robotersystems, zur Überwachung der Funktionen des Roboters und/oder Robotersystems, zum Melden von Störungen des Roboters und/oder Robotersystems, zur Auswertung und/oder Dokumentation von Prozessen des Roboters und/oder Robotersystems, zur Aktualisierung einer Software des Roboters und/oder Robotersystems, zur Steuerung eines Aufzugs und/oder zur Übermittlung von Transportaufträgen an den Roboter und/oder das Robotersystem ausgebildet. The central control system is for controlling the robot and / or robot system, for monitoring the functions of the robot and / or robot system, for reporting disturbances of the robot and / or robot system, for evaluating and / or documenting processes of the robot and / or robot system, for updating a software of the robot and / or robot system, for controlling an elevator and / or for transmitting transport orders to the robot and / or the robot system.
Das erfindungsgemäße Robotersystem, insbesondere dessen Roboter, kann mit dem zentralen Steuersystem kommunizieren und z. B. Aufträge und Steuerbefehle vom zentralen Steuersystem erhalten. The robot system according to the invention, in particular its robot, can communicate with the central control system and z. As orders and commands received from the central control system.
Das zentrale Steuersystem kann Teil eines Informationssystems, insbesondere eines Krankenhausinformationssystems, sein. The central control system may be part of an information system, in particular a hospital information system.
Gemäß einem siebten Erfindungsaspekt wird die zuvor geschilderte Aufgabenstellung durch ein Verfahren zum Transport eines verfahrbaren Gegenstands, insbesondere eines Krankenhausbettes, mit einem Robotersystem, insbesondere wie oben beschrieben, nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen dieses Erfindungsaspekts sind Gegenstand der diesbezüglichen Unteransprüche. According to a seventh aspect of the invention, the above-described task is solved by a method for transporting a movable object, in particular a hospital bed, with a robot system, in particular as described above, according to
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren koppeln mindestens zwei Roboter des Robotersystems an den verfahrbaren Gegenstand, insbesondere an eine Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, derart, dass eine Kraft von mindestens einem der Roboter auf den verfahrbaren Gegenstand übertragbar ist, so dass die Roboter gemeinsam den verfahrbaren Gegenstand transportieren können. According to the method according to the invention, at least two robots of the robot system couple to the movable object, in particular to a coupling device of the movable object, such that a force of at least one of the robots can be transmitted to the movable object, so that the robots can jointly transport the movable object ,
Vorzugsweise koppelt einer der Roboter an einem vorderen Endbereich des verfahrbaren Gegenstands und der andere Roboter an einem hinteren Endbereich des verfahrbaren Gegenstands an. Es ist bevorzugt, wenn die Roboter den verfahrbaren Gegenstand durch Schieben und/oder Ziehen und/oder seitwärts Bewegen zu einem Ziel transportieren, ohne den verfahrbaren Gegenstand anzuheben. Preferably, one of the robots attaches to a front end portion of the traveling object and the other robot attaches to a rear end portion of the traveling object. It is preferred if the robots transport the movable object by pushing and / or pulling and / or moving sideways to a destination without lifting the movable object.
Vorzugsweise detektiert und/oder lokalisiert einer der Roboter mittels einer Detektionseinrichtung eine Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands, nähert sich der Koppeleinrichtung und richtet zum Koppeln mit einer Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands eine zu der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands passende Koppeleinrichtung hinsichtlich ihrer Höhe, ihres Abstands und ihres seitlichen Versatzes relativ zu der Koppeleinrichtung des verfahrbaren Gegenstands aus. Bevorzugt bewegt der Roboter ein Koppelelement der Koppeleinrichtung des Roboters, insbesondere mittels eines Elektromotors, aus einer entkoppelten Position in eine gekoppelte Position. Preferably, one of the robots detects and / or locates a coupling device of the movable object by means of a detection device, approaches the coupling device and, for coupling with a coupling device of the movable object, aligns a coupling device matching the coupling device of the movable object with respect to its height, distance and lateral Offset relative to the coupling device of the movable object. Preferably, the robot moves a coupling element of the coupling device of the robot, in particular by means of an electric motor, from a decoupled position into a coupled position.
Vorzugsweise kommuniziert einer der Roboter mittels einer Kommunikationseinrichtung drahtlos mit der Kommunikationseinrichtung des anderen Roboters und/oder eines Aufzugs und/oder eines zentralen Steuersystems. Preferably, one of the robots communicates wirelessly with the communication device of the other robot and / or an elevator and / or a central control system by means of a communication device.
Vorzugsweise stimmt der eine Roboter Steuerbefehle einer Steuereinrichtung des einen Roboters, insbesondere zur Steuerung eines Fahrwerks des einen Roboters, mit der Steuereinrichtung des anderen Roboters ab. Insbesondere übermittelt der eine Roboter Steuerinformation mittels der Kommunikationseinrichtung des einen Roboters an die Kommunikationseinrichtung des anderen Roboters drahtlos. The one robot preferably coordinates control commands of a control device of one robot, in particular for controlling a chassis of one robot, with the control device of the other robot. Specifically, the one robot wirelessly transmits control information to the communication device of the other robot through the communication device of the one robot.
Vorzugsweise sind beide Roboter vor Transportbeginn miteinander verbunden und bewegen sich zusammen als eine Einheit zu einem Abholort. Erst am Abholort teilen sich beide Roboter und bewegen sich separat. Zum Teilen und/oder Abkoppeln vom verfahrbaren Gegenstand bewegen beide Roboter zur Stützung des jeweiligen Roboters jeweils mindestens ein Rad eines Fahrwerks auf einen Untergrund hinunter. Bei diesem Rad handelt es sich insbesondere um ein nicht angetriebenes Rad. Preferably, both robots are connected together prior to transportation and move together as a unit to a pickup location. Only at the pickup location do both robots divide and move separately. For the purpose of dividing and / or uncoupling from the movable object, both robots move at least one wheel of a running gear down to a ground in order to support the respective robot. This wheel is in particular a non-driven wheel.
Vorzugsweise übermittelt der eine Roboter mittels einer Eingabeeinrichtung eingegebene Information an den anderen Roboter drahtlos. Preferably, the one robot by means of an input device transmitted information to the other robot wirelessly.
Vorzugsweise nimmt der eine Roboter eine Audio- und/oder Bildwiedergabe (inklusive Videowiedergabe) synchron mit dem anderen Roboter vor. Preferably, the one robot performs audio and / or image reproduction (including video playback) synchronously with the other robot.
Vorzugsweise wird zumindest ein Teil eines Sensorsystems des einen Roboters derart höhenverstellt, dass dieser Teil zur Erfassung von Sensordaten über den verfahrbaren Gegenstand hinausragt. Preferably, at least part of a sensor system of the one robot is adjusted in height so that this part protrudes beyond the movable object for the purpose of detecting sensor data.
Vorzugsweise ermittelt der eine Roboter oder ermitteln beide Roboter vor Transportbeginn, ob der verfahrbare Gegenstand, insbesondere ein Fahrwerk des verfahrbaren Gegenstands blockiert ist. Preferably, the robot determines or determine both robots before the start of transport, whether the movable object, in particular a chassis of the movable object is blocked.
Beim Transportieren des verfahrbaren Gegenstands durch das Robotersystem mittels eines Aufzugs kann es vorkommen, dass der Aufzug nicht genügend Platz dafür bietet, dass beide Roboter während der Aufzugfahrt am verfahrbaren Gegenstand angekoppelt bleiben können. Insbesondere kann es sein, dass ein Aufzug nicht lang genug dafür ist, dass der eine Roboter an einem vorderen Endbereich und der andere Roboter an einem hinteren Endbereich angekoppelt bleiben können. When transporting the movable object by the robot system by means of an elevator, it may happen that the elevator does not provide enough space for both robots to remain coupled to the movable object during the elevator ride. In particular, a lift may not be long enough for one robot to remain coupled to a front end region and the other robot may be coupled to a rear end region.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung solcher Situationen vorgesehen, dass während einer Aufzugfahrt zumindest ein Roboter vom verfahrbaren Gegenstand abgekoppelt ist. Dazu kann folgender Ablauf vorgesehen sein. Beim Einfahren in den Aufzug sind beide Roboter an den verfahrbaren Gegenstand angekoppelt und manövrieren den verfahrbaren Gegenstand in den Aufzug. Während oder nach dem Einfahren koppelt sich einer der beiden Roboter, z. B. der in Einfahrtrichtung vordere Roboter, vom verfahrbaren Gegenstand ab und bewegt sich zur Seite. Der andere Roboter fährt dann den verfahrbaren Gegenstand vollständig in den Aufzug ein, sofern dies noch nicht geschehen ist. Anschließend kann der andere Roboter entweder am verfahrbaren Gegenstand angekoppelt bleiben oder sich ebenfalls vom verfahrbaren Gegenstand abkoppeln. According to the invention, to solve such situations it is provided that at least one robot is disconnected from the movable object during an elevator ride. For this purpose, the following sequence can be provided. When entering the elevator both robots are coupled to the movable object and maneuver the movable object in the elevator. During or after retraction, one of the two robots, z. B. the front robot in the entry direction, from the movable object and moves to the side. The other robot then moves the movable object completely into the elevator, if this has not already been done. Subsequently, the other robot can either remain coupled to the movable object or also decouple from the movable object.
Nun können beide Roboter im Aufzug verbleiben (z. B. seitlich neben dem verfahrbaren Gegenstand) und mit dem verfahrbaren Gegenstand im Aufzug fahren. Auf der Zieletage angekommen, wird der beschriebene Verfahrensablauf umgekehrt. Now both robots can remain in the elevator (eg laterally next to the movable object) and with the movable object in the elevator Drive elevator. Arrived on the destination floor, the procedure described is reversed.
Es ist aber auch möglich, dass ein abgekoppelter Roboter den Aufzug verlässt, bevor die Aufzugfahrt beginnt. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass auf der Zieletage ein weiterer Roboter wartet und vor oder während des Herausfahrens des verfahrbaren Gegenstands aus dem Aufzug an den verfahrbaren Gegenstand ankoppelt. Das Verfahren kann auch so ausgestaltet sein, dass beide Roboter, die den verfahrbaren Gegenstand in den Aufzug hineingeschoben haben, vor der Aufzugfahrt den Aufzug verlassen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn zwei weitere Roboter auf der Zieletage an den verfahrbaren Gegenstand ankoppeln und den verfahrbaren Gegenstand aus dem Aufzug heraus bewegen. But it is also possible that a disconnected robot leaves the elevator before the elevator ride begins. In this case, it can be provided that a further robot waits on the target floor and couples it to the movable object before or during the retraction of the movable object from the elevator. The method can also be configured such that both robots, which have pushed the movable object into the elevator, leave the elevator before the elevator ride. In this case, it is advantageous for two further robots to be coupled to the movable object on the target floor and for the movable object to be moved out of the elevator.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, zum Teil mit Bezugnahmen auf die Zeichnung, näher erläutert. Die oben beschriebenen und/oder in den Ansprüchen und/oder in der nachfolgenden Beschreibung offenbarten Merkmale können bedarfsweise miteinander kombiniert aber auch unabhängig voneinander realisiert werden, auch wenn dies nicht im Einzelnen ausdrücklich beschrieben ist. The invention will be explained in more detail below with reference to the description of preferred embodiments, in part with reference to the drawings. The features described above and / or disclosed in the claims and / or in the following description may, if necessary, be combined with one another but also be implemented independently of one another, even if this is not expressly described in detail.
In der Zeichnung zeigt In the drawing shows
Beide Roboter
Die beiden angetriebenen Räder
Beide Roboter
Bei dem in den
Der Roboter
Bei der Übermittlung eines Drahtlossignals zwischen der Kommunikationseinrichtung
Der Roboter
Der Roboter
Der Roboter
Der Roboter
Bei dem in
Bei dem in
Jedes angetriebene Rad
Bei dem in
Bei dem in
Außerdem sind bei dem in
Bei dem in
Bei dem in
Die Koppeleinrichtung
Zum Koppeln werden die Koppelelemente
Der Roboter
So illustriert
Aufgrund der drahtlos an den Slave-Roboter
Die beiden zur Einheit verbundenen Roboter
Die Koppeleinrichtung
Bei der in
Auf dem Flur sind zwei Funkbaken
Darüberhinaus zeigt
Das zentrale Steuersystem
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Transportieren eines verfahrbaren Gegenstands, nämlich eines Krankenhausbettes
Vor dem Transport des Krankenhausbettes
Der eine Roboter
Beide Roboter
Der eine Roboter
Der eine Roboter
Beide Roboter
Der eine Roboter
Beim Transportieren des Krankenhausbettes
Der andere Roboter
Die zuvor beschriebenen Aspekte sind vorzugsweise untereinander kombinierbar. The aspects described above are preferably combinable with each other.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Robotersystem robot system
- 2 2
- Krankenhausbett hospital bed
- 3 3
- Roboter robot
- 4 4
-
Fahrwerk von
3 Suspension of3 - 5 5
-
angetriebenes Rad von
3 powered wheel of3 - 6 6
-
antriebsloses Rad von
3 non-driven wheel of3 - 7 7
-
vorderer Endbereich von
2 front end area of2 - 8 8th
-
hinterer Endbereich von
2 rear end area of2 - 9 9
-
Koppeleinrichtung von
2 Coupling device of2 - 10 10
-
Koppeleinrichtung von
3 Coupling device of3 - 11 11
-
Rad von
2 Wheel of2 - 12 12
-
Teil eines Sensorsystems von
3 Part of a sensor system of3 - 13 13
-
Teleskopanordnung von
3 Telescope arrangement of3 - 14 14
-
Kommunikationseinrichtung von
3 Communication device of3 - 15 15
-
Steuereinrichtung von
3 Control device of3 - 16 16
-
Detektionseinrichtung von
3 Detection device of3 - 17 17
-
Abstandssensor von
3 Distance sensor of3 - 18 18
-
Oberteil von
3 Top of3 - 19 19
-
Unterteil von
3 Lower part of3 - 20 20
-
Elektromotor von
3 Electric motor of3 - 21 21
-
Drucksensor von
3 Pressure sensor of3 - 22 22
-
Stelleinrichtung für
5 Setting device for5 - 23 23
- Untergrund underground
- 24 24
-
Feder von
22 Spring from22 - 25 25
-
Hydraulik von
22 Hydraulics of22 - 26 26
-
Elektromotor für
5 Electric motor for5 - 27 27
-
Getriebe für
5 Gear for5 - 28 28
-
Akkumulator von
3 Accumulator of3 - 29 29
-
Lautsprecher von
3 Speaker from3 - 30 30
-
Mikrofon von
3 Microphone from3 - 31 31
-
Touchscreen von
3 Touchscreen from3 - 32 32
-
Sensor von
3 Sensor from3 - 33 33
-
Sensor von
3 Sensor from3 - 34 34
-
Sensor von
3 Sensor from3 - 35 35
-
Koppelelement von
10 Coupling element of10 - 36 36
-
Elektromotor für
35 Electric motor for35 - 37 37
-
Außenwand von
3 Outer wall of3 - 38 38
-
Mantel von
3 Coat of3 - 39 39
-
Hohlzylinder von
3 Hollow cylinder of3 - 40 40
- Mittellinie einer Kurve Centerline of a curve
- 41 41
-
Befestigungselement von
2 Fastener of2 - 42 42
-
Koppelplatte von
9 Coupling plate of9 - 43 43
-
Koppelelement von
9 Coupling element of9 - 44 44
-
Identifikationseinrichtung von
9 Identification device of9 - 45 45
- Aufzug elevator
- 46 46
-
Kommunikationseinrichtung von
45 Communication device of45 - 47 47
- Funkbake radiobeacon
- 48 48
- Markierung mark
- 49 49
- zentrales Steuersystem central tax system
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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