Robotersystem mit einem verfahrbaren Roboter

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Robotersystem mit einem verfahrbaren Roboter und einer den Roboter beim Verfahren mit wenigstens zwei Führungen führenden Fahrbahn.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Verwendung eines Robotersystems als Bauautomatisierungssystem.

Stand der Technik

Aus der DE 102007 005 029 Al ist bereits ein Robotersystem mit einem verfahrbaren Roboter bekannt. Bei diesem Robotersystem weist der Roboter neben einem Roboterarm einen selbstfahrenden Werkstückträger auf, auf dem der Roboterarm montiert ist. Der Werkstückträger ist auf einem Schienensystem mit einer Führungsrolle geführt, wodurch der Roboter auf dem Schienensystem in X-Y-Richtung verfahren werden kann. Das bekannte Robotersystem kann dabei mittels des Roboterarms des Roboters auch in Z-Richtung operieren. Nachteilig an dem bekannten Robotersystem ist jedoch, dass die Reichweite mit der das System in Z-Richtung, d.h. in vertikaler Richtung, operieren kann, begrenzt ist.

Aufgabenstellung

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Robotersystem, insbesondere ein Robotersystem mit einer deutlich verbesserten Operationsfähigkeit in vertikaler Richtung, zur Verfügung zu stellen.

Darlegung der Erfindung

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Fahrbahn wenigstens ein Antriebselement mit einem Antriebszahnprofil aufweist und der Roboter wenigstens ein mit einer Motorantriebseinheit des Roboters wirkverbundenes Antriebsrad, das beim Verfahren des Roboters in der Fahrbahn in das Antriebszahnprofil eingreift, umfasst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Ein weiterer unabhängiger Anspruch ist auf eine Verwendung des erfindungsgemäßen Robotersystems als Bauautomatisierungssystem gerichtet .

Beim erfindungsgemäßen Robotersystem kann der Roboter somit auch in vertikaler Richtung und somit z.B. an einer Gebäudewand hochfahren. Mit anderen Worten kann also auch die Fahrbahn zumindest teilweise bzw. sogar vollständig vertikal orientiert sein, ohne dass hierdurch die Funktionsfähigkeit des Robotersystems eingeschränkt wird. Bei einer zumindest teilweisen vertikalen Orientierung muss die Fahrbahn dabei nicht zwingend in vertikaler Richtung verlaufen, weist aber eine Steigung auf, wohingegen bei einer vollständig vertikalen Orientierung der Fahrbahn diese in vertikaler Richtung verläuft.

Der Roboter des erfindungsgemäßen Robotersystem muss hierdurch auch nicht mehr zwingend, wie bei dem aus dem Stand der Technik bekannten System, einen Roboterarm aufweisen, um in Z-Richtung, d.h. in vertikaler Richtung, operieren zu können. Vielmehr kann der Roboter des erfindungsgemäßen Systems auch ohne Roboterarm in Z-Richtung operieren, da er durch seine erfindungsgemäße Ausgestaltung und die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Fahrbahn auch problemlos zumindest teilweise bzw. sogar vollständig vertikal orientierte Fahrbahnen entlangfahren kann.

Der Roboter kann bei der vorliegenden Erfindung somit z.B. auch ein zum Transport von Werkstücken eingerichteter Transportroboter sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Roboter aber auch ein Werkzeug, wie z.B. ein Materialbearbeitungswerkzeug und/oder ein Materialaufbringungswerkzeug, und/oder einen Roboterarm aufweisen. Das Antriebselement kann bei der vorliegenden Erfindung z.B. eine Zahnstange und/oder einen Zahnriemen umfassen oder eine Zahnstange oder ein Zahnriemen sein.

Da der Roboter des erfindungsgemäße Robotersystem problemlos auch entlang einer teilweisen bzw. vollständig vertikal orientierten Fahrbahn entlangfahren kann, verfügt er über eine deutlich verbesserte Operationsfähigkeit in vertikaler Richtung gegenüber bisher bekannten Systemen. Durch den möglichen Verzicht auf einen gesonderten Roboterarm bei gleichzeitig beibehaltender Operationsfähigkeit in vertikaler Richtung, ist der erforderliche konstruktive Aufwand des erfindungsgemäßen Robotersystem zudem gegenüber bekannten Systemen deutlich minimiert. Das erfindungsgemäße Robotersystem ist somit kostengünstiger herzustellen und zeichnet sich zudem durch einen deutlich reduzierten Wartungsaufwand aus.

Ganz allgemein, kann das erfindungsgemäße Robotersystem natürlich auch mehrere, bevorzugt z.B. wenigstens 2, wenigstens 3, wenigstens 4, wenigstens 5, wenigstens 6, wenigstens 7, wenigstens 8, wenigstens 9, wenigstens 10, wenigstens 15 und/oder wenigstens 25 erfindungsgemäße Roboter aufweisen.

Das Robotersystem kann auch z.B. ein als X-Y-Tisch, der auch als Flächenportal, bezeichnet wird, ausgebildetes Zweiachssystem aufweisen oder ein solches sein. Hierbei kann z.B. eine der Achsen des Zweiachssystems zumindest teilweise oder vollständig vertikal orientiert sein. Bevorzugt ist der Roboter des Robotersystems einer der Achsenantriebe des Zweiachssystems oder einer der Achsenantriebe des Zweiachssystems umfasst einen Roboter des Robotersystems. Sofern das Robotersystem mehrere erfindungsgemäße Roboter aufweist, kann in diesem Fall z.B. auch jeder der Achsenantriebe des Zweiachssystems jeweils einen erfindungsgemäßen Roboter aufweisen oder ein solcher sein.

Das Robotersystem kann auch z.B. ein als X-Y-Z-Tisch, der auch als Raumportal, bezeichnet wird, ausgebildetes Dreiachssystem aufweisen oder ein solches sein. Hierbei kann z.B. eine der Achsen des Dreiachssystems zumindest teilweise oder vollständig vertikal orientiert sein. Bevorzugt ist der Roboter des Robotersystems einer der Achsenantriebe des Dreiachssystems oder einer der Achsenantriebe des Dreiachssystems umfasst einen Roboter des Robotersystems. Sofern das Robotersystem mehrere erfindungsgemäße Roboter aufweist, kann in diesem Fall z.B. auch jeder der Achsenantriebe des Dreiachssystems jeweils einen erfindungsgemäßen Roboter aufweisen oder ein solcher sein.

Um die Operationsfähigkeit in vertikaler Richtung noch weiter zu verbessern ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass die Führungen der Fahrbahn jeweils ein Führungszahnprofil aufweisen und der Roboter für jede der Führungen wenigstens ein Führungsrad, das beim Verfahren des Roboters in der Fahrbahn in das Führungszahnprofil der jeweiligen Führung eingreift, umfasst. Hierdurch wird der Roboter zusätzlich beim Verfahren in teilweiser bzw. vollständig vertikaler Richtung vorteilhaft zusätzlich gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus der Fahrbahn gesichert. Zudem können die Führungsräder z.B. genutzt werden, um den Roboter an einer Arbeitsposition zu sichern. Beispielsweise indem die Führungsräder, z.B. mittels eines oder mehrerer geeigneter Elektromotoren, gegen die jeweilige Führung bzw. das Führungszahnprofil der jeweiligen Führung kraftschlüssig verspannt werden.

Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wenigstens eines der Führungszahnprofile an einer zu einer Mitte der Fahrbahn orientierten Innenseite der jeweiligen Führung angeordnet ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Führungen ein Rundbogenprofil, das das Führungszahnprofil dieser Führung aufweist, umfasst. Selbstverständlich können auch die Führungen der Fahrbahn jeweils ein solches Rundbogenprofil aufweisen.

Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass hierdurch ein Eingriff, z.B. für die bereits erwähnte kraftschlüssige Verspannung, des entsprechenden Führungsrads in das Führungszahnprofil besonders leicht, insbesondere ohne Gefahr eines unerwünschten Verhakens, hergestellt und auch wieder gelöst werden kann. Das Führungsrad bzw. die Führungsräder kann bzw. können nach dem Lösen des Eingriffs in das jeweilige Führungsradprofil z.B. auch in einem Gehäuse des Roboters versenkt werden und/oder vor dem Herstellen des Eingriffs in diesem/einem Gehäuse des Roboters angeordnet sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Herstellen und Lösen des Eingriffs des Führungsrads noch weiter verbessert, indem wenigstens eine der Führungen ein zwei Grundseiten und zwei Trapezschenkel aufweisendes trapezförmiges Profil aufweist und eine der beiden Grundseiten des trapezförmigen Profils das Führungszahnprofil dieser Führung aufweist. Selbstverständlich können auch die Führungen der Fahrbahn jeweils ein solches trapezförmiges Profil aufweisen .

Der Erfinder hat zudem festgestellt, dass der für das Robotersystem erforderlich Wartungsaufwand weiter erheblich reduziert werden kann, wenn, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, die das trapezförmige Profil aufweisende Führung wenigstens einen Zahnzwischenraum, der eine nicht parallel zu einer der beiden Grundseiten verlaufende Anschrägung aufweist, umfasst. Bevorzugt weist dabei das Führungszahnprofil dieser Führung den Zahnzwischenraum auf. Hierdurch wird verhindert, dass sich die in der Regel an der Führung im Laufe des Betriebs ansammelnde Verschmutzung, wie z.B. Abrieb oder Staub, insbesondere im Führungszahnprofil der Führung sammeln. Vielmehr werden diese Verschmutzungen durch die bei dieser Ausführungsform erfindungsgemäß vorgesehene Anschrägung beim Verfahren des Roboters aus dem Führungszahnprofil bzw. der Führung gepresst, wodurch das Robotersystem sich in vorteilhafter Weise im Laufe des Betriebs selber reinigt. Wartungs- und damit Ausfallzeiten werden hierdurch vorteilhaft minimiert . Besonders bevorzugt weist der Zahnzwischenraum wenigstens zwei in unterschiedliche Richtungen verlaufende Anschrägungen auf, wodurch der beschriebene Selbstreinigungseffekt vorteilhaft noch weiter gesteigert werden kann. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Zahnzwischenraum auch einen Durchbruch aufweisen. Hierdurch kann Schmutz und Dreck durch den Durchbruch aus dem Zahnzwischenraum herausgedrückt werden, wodurch die Gefahr einer unerwünschten Ansammlung von Verunreinigungen vorteilhaft noch weiter minimiert wird.

Das erfindungsgemäße Robotersystem kann zusätzlich oder alternativ auch durch weitere Maßnahmen vor unerwünschten Verunreinigungen geschützt sein. Beispielsweise kann die Fahrbahn und/oder die Nebenfahrbahn und/oder wenigstens eine der Führungen und/oder wenigstens eine der Nebenführungen wenigstens ein Loch, durch das eine Verunreinigung mittels einer Fahrbewegung des Roboters aus der Fahrbahn und/oder der wenigstens einen Führung und/oder der wenigstens einen Nebenführung heraus bewegbar ist, aufweisen. Bevorzugt ist das Loch dabei ein Durchbruch. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Roboter eine Reinigungsvorrichtung umfassen. Die Reinigungsvorrichtung kann z.B. einen Staubwischring und/oder einen Besen, insbesondere einen Besenrhombus, aufweisen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Reinigungsvorrichtung zumindest teilweise oder vollständig z.B. an wenigstens einem der Räder des Roboters, insbesondere an einer Radunterseite, und/oder an einem Schleifkontakt des Roboters angeordnet sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrbahn ein U-förmiges Profil mit zwei Schenkeln und einer Basis aufweist.

Die Basis kann hierbei z.B. einen Fahrbahnboden der Fahrbahn umfassen oder ein Fahrbahnboden der Basis sein. Das U-förmige Profil der Fahrbahn ist vorteilhaft, da hierdurch allein durch die konstruktive Ausgestaltung der Fahrbahn diese bereits gute Führungseigenschaften für den Roboter aufweist.

Besonders bevorzugt ist es hierbei, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, dass die Führungen an den Schenkeln des U- förmigen Profils angeordnet sind und/oder die Schenkel jeweils eine der Führungen aufweisen.

Die Fahrbahn kann bei der vorliegenden Erfindung z.B. gekrümmt und/oder gerade verlaufen. Bei einer gekrümmten Fahrbahn weist der Roboter dabei bevorzugt für eine erste der Führungen wenigstens ein Führungsrad, das beim Verfahren des Roboters in der Fahrbahn in das Führungszahnprofil dieser Führung eingreift, und für die andere zweite Führung wenigstens zwei Führungsräder auf, die jeweils beim Verfahren des Roboters in der Fahrbahn in das Führungszahnprofil dieser zweiten Führung eingreifen, auf, wobei sich die Anzahl der Führungsräder des Roboters für die erste und die zweite Führung voneinander unterscheiden und/oder die Anzahl der Führungsräder des Roboters für die zweite Führung größer als die Anzahl der Räder für die erste Führung ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Roboter z.B. für die zweite Führung doppelt so viele Räder, wie für die erste Führung aufweisen und/oder die erste Führung weist genau ein Führungsrad und/oder die zweite Führung genau zwei Führungsräder auf. Hierdurch können insbesondere gekrümmte Fahrbahnen besonders gut von dem Roboter verfahren werden.

Es ist aber auch möglich, dass der Roboter dazu eingerichtet ist von der Fahrbahn in eine von der Fahrbahn abzweigende Nebenfahrbahn abzubiegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist z.B. vorgesehen, dass das Robotersystem eine von der Fahrbahn abzweigende Nebenfahrbahn mit wenigstens zwei den Roboter in der Nebenfahrbahn führenden Nebenführungen umfasst.

Die Nebenfahrbahn kann z.B. konstruktiv entsprechend der Fahrbahn ausgestaltet sein. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist z.B. vorgesehen, dass die Nebenfahrbahn wenigstens ein Nebenantriebselement mit einem

Nebenantriebszahnprofil aufweist und der Roboter wenigstens ein mit der Motorantriebseinheit des Roboters wirkverbundenes Nebenantriebsrad, das beim Verfahren des Roboters in der Nebenfahrbahn in das Nebenantriebszahnprofil eingreift, umfasst, und der Roboter dazu eingerichtet ist, bei einem Abzweigevorgang von der Fahrbahn in die Nebenfahrbahn den Eingriff des Antriebsrades in das Antriebszahnprofil zu lösen und das Nebenantriebsrad in Eingriff mit dem Nebenantriebszahnprofil zu bringen .

Das Robotersystem kann auch mehrere, z.B. wenigstens 2, wenigstens 3, wenigstens 4, wenigstens 5, wenigstens 6, wenigstens 7, wenigstens 8, wenigstens 9, wenigstens 10 wenigstens 12, wenigstens 15, wenigstens 20, wenigstens 25 erfindungsgemäße Nebenfahrbahnen aufweisen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann das Robotersystem z.B. auch mehrere, z.B. wenigstens 2, wenigstens 3, wenigstens 4, wenigstens 5, wenigstens 6, wenigstens 7, wenigstens 8, wenigstens 9, wenigstens 10 wenigstens 12, wenigstens 15, wenigstens 20, wenigstens 25 erfindungsgemäße Fahrbahnen aufweisen. Bevorzugt verläuft dabei wenigstens eine, mehrere oder alle Fahrbahnen orthogonal zu der bzw. wenigstens einer der Nebenfahren.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Nebenführungen jeweils ein Nebenführungszahnprofil aufweisen und der Roboter für jede der Nebenführungen wenigstens ein Nebenführungsrad, das beim Verfahren des Roboters in der Nebenfahrbahn in das Nebenführungszahnprofil der jeweiligen Nebenführung eingreift, umfasst und der Roboter dazu eingerichtet ist, bei dem Abzweigevorgang von der Fahrbahn in die Nebenfahrbahn den Eingriff der Führungsräder in das jeweilige Führungszahnprofil zu lösen und die Nebenführungsräder in Eingriff mit dem jeweiligen Nebenführungszahnprofil zu bringen .

Wie bereits erläutert, kann das Führungsrad bzw. können die Führungsräder vorteilhaft in Eingriff, z.B. für die bereits erwähnte kraftschlüssige Verspannung, mit dem Führungszahnprofil der jeweiligen Führung gebracht werden. Dieses erfindungsgemäße Konzept ist aber natürlich nicht nur auf das Führungsrad bzw. die Führungsräder begrenzt, sondern kann vorteilhaft auch bei anderen Rädern des Roboters der vorliegenden Erfindung Verwendung finden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Roboter dazu eingerichtet ist, das Antriebsrad und/oder eines der Führungsräder und/oder die Führungsräder und/oder das Nebenantriebsrad und/oder eines der Nebenführungsräder und/oder die Nebenführungsräder in Eingriff mit wenigstens einem Fahrbahnzahnprofil der Fahrbahn und/oder einem Nebenzahnprofil der Nebenfahrbahn zu bringen und diesen Eingriff wieder zu lösen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn bei einem Abzweigevorgang von der Fahrbahn in die Nebenfahrbahn der an einer Antriebsradeingriffsposition bestehende Eingriff des Antriebsrades in das Antriebszahnprofil durch Verfahren des Antriebsrads aus der Antriebsradeingriffsposition in eine oberhalb und/oder seitlich versetzt zu der Antriebsradeingriffsposition befindliche Antriebsradlagerposition gelöst wird. In der

Antriebsradlagerposition kann das Antriebsrad z.B. zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb eines Gehäuses des Roboters angeordnet sein. Durch das Verfahren in die Antriebsradlagerposition bzw. die Anordnung innerhalb des Gehäuses wird vorteilhaft verhindert, dass das sich nicht mehr im Eingriff mit dem Antriebszahnprofil befindliche Antriebsrad den Abbiegevorgang, z.B. durch einen unerwünschten Anschlag an der Fahrbahn bzw. der Nebenfahrbahn, stört oder sogar verhindert .

Das Antriebsrad kann z.B. linear von der

Antriebsradeingriffsposition in die Antriebsradlagerposition verfahren werden. Bevorzugt wird bei der vorliegenden Erfindung das Antriebsrad aber schraubenförmig von der

Antriebsradeingriffsposition in die Antriebsradlagerposition verfahren. Hierzu kann das Antriebsrad z.B. exzentrisch an einem Zapfen mit einem schraubenförmigen Außengewinde angeordnet sein, wobei der Zapfen mit einem korrespondierenden schraubenförmigen Innengewinde, das z.B. ein Gehäuse des Roboters aufweisen kann, ein zusammenpassendes Gewindepaar bildet. Bei dieser Anordnung kann durch Drehung des Zapfens in einer Richtung, z.B. im Uhrzeigersinn, das Antriebsrad schraubenförmig von der Antriebsradeingriffsposition in die Antriebsradlagerposition verfahren und somit der Eingriff des Antriebsrads in das Antriebszahnprofil gelöst werden. Durch Drehung des Zapfens in die entgegengesetzte Richtung, z.B. gegen den Uhrzeigersinn, kann das Antriebsrad dann schraubenförmig von der Antriebsradlagerposition wieder in die

Antriebsradeingriffsposition zurück verfahren und somit das Antriebsrad wieder in Eingriff mit dem Antriebszahnprofil gebracht werden. Für den Begriff schraubenförmig werden häufig auch die synonymen Begriffe wendelförmig bzw. helixförmig verwendet. Auch dieses erfindungsgemäße Konzept ist aber natürlich nicht nur auf das Antriebsrad begrenzt, sondern kann zusätzlich oder alternativ hierzu auch bei einem oder mehreren der anderen Räder des Roboters der vorliegenden Erfindung Verwendung finden. Beispielsweise kann dieses erfindungsgemäße Konzept z.B. auch auf eines der Führungsräder und/oder die Führungsräder und/oder das Nebenantriebsrad und/oder eines der Nebenführungsräder und/oder die Nebenführungsräder entsprechend angewendet werden.

Es ist beispielsweise bei der Erfindung ebenfalls vorteilhaft, wenn bei einem Abzweigevorgang von der Fahrbahn in die Nebenfahrbahn der an einer Führungsradeingriffsposition bestehende Eingriff eines der Führungsräder in das jeweilige Führungszahnprofil durch Verfahren dieses Führungsrads aus der Führungsradeingriffsposition in eine oberhalb und/oder seitlich versetzt zu der Führungsradeingriffsposition befindliche Führungsradlagerposition gelöst wird. In der

Führungsradlagerposition kann das Führungsrad z.B. zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb eines Gehäuses des Roboters angeordnet sein. Durch das Verfahren in die Führungsradlagerposition bzw. die Anordnung innerhalb des Gehäuses wird vorteilhaft verhindert, dass das sich nicht mehr im Eingriff mit dem jeweiligen Führungszahnprofil befindliche Führungsrad den Abbiegevorgang, z.B. durch einen unerwünschten Anschlag an der Fahrbahn bzw. der Nebenfahrbahn, stört oder sogar verhindert.

Das Führungsrad kann z.B. linear von der

Führungsradeingriffsposition in die Führungsradlagerposition verfahren werden. Bevorzugt wird bei der vorliegenden Erfindung das Führungsrad aber schraubenförmig von der

Führungsradeingriffsposition in die Führungsradlagerposition verfahren. Hierzu kann das Führungsrad z.B. exzentrisch an einem Zapfen mit einem schraubenförmigen Außengewinde angeordnet sein, wobei der Zapfen mit einem korrespondierenden schraubenförmigen Innengewinde, das z.B. ein Gehäuse des Roboters aufweisen kann, ein zusammenpassendes Gewindepaar bildet. Bei dieser Anordnung kann durch Drehung des Zapfens in einer Richtung, z.B. im Uhrzeigersinn, das Führungsrad schraubenförmig von der Führungsradeingriffsposition in die Führungsradlagerposition verfahren und somit der Eingriff des Führungsrads in das Führungszahnprofil gelöst werden. Durch Drehung des Zapfens in die entgegengesetzte Richtung, z.B. gegen den Uhrzeigersinn, kann das Führungsrad dann schraubenförmig von der Führungsradlagerposition wieder in die

Führungsradeingriffsposition zurück verfahren und somit das Führungsrad wieder in Eingriff mit dem Führungszahnprofil gebracht werden.

Zudem ist vorteilhaft, wenn auch das Rad bzw. die Räder des Roboters durch ihre konstruktive Ausgestaltung zu einer stabilen Führung des Roboters innerhalb der Fahrbahn bzw. der Nebenfahrbahn beitragen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Roboter wenigstens ein Rad, das einen Eingriffsbereich, der zum Eingriff in ein Zahnprofil eines Zahnprofil tragenden Elements eingerichtet ist, und ein Führungselement, das bei einer Drehbewegung des Rades das Rad an dem Zahnprofil tragenden Element führt, aufweist.

Es wurde bereits erläutert, dass sich Verschmutzungen, wie Abrieb bzw. Staub, ungünstig in Bezug auf die hierdurch erforderlichen Wartungs- und Ausfallzeiten des Robotersystems auswirken. Damit das Rad bzw. die Räder des Roboters sich vorteilhaft während des Betriebs selbst reinigen können, ist bei einer weiteren bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung daher vorgesehen, dass der Eingriffsbereich einen Eingriffsbereichszahnzwischenraum aufweist und das Führungselement einen mit dem Eingriffsbereichszahnzwischenraum verbundenen Durchbruch aufweist. Hierdurch werden Verschmutzungen durch den Durchbruch während des Betriebs aus den Eingriffsbereichszahnzwischenräumen herausgepresst, wodurch sich das Robotersystem in vorteilhafter Weise im Laufe des Betriebs selber reinigt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist z.B. vorgesehen, dass das Rad, das einen solchen Durchbruch aufweist, das Antriebsrad und/oder eines der Führungsräder und/oder das Nebenantriebsrad und/oder eines der Nebenführungsräder ist.

Bei der vorliegenden Erfindung können die Führungen und das Antriebselement selbstverständlich separate Bauteile sein. Die Eigenschaften dieser Bauteile können aber vorteilhaft auch in einem Bauteil, das im Rahmen einer Doppelfunktion sowohl die Funktion wenigstens einer der Führungen als auch des Antriebselements ausübt, zusammengefasst werden. Hierdurch werden insgesamt weniger Bauteile für den Roboter benötigt. Das Robotersystem ist damit kompakter, weist einen konstruktiv einfacheren Aufbau auf und ist zudem kostengünstiger herzustellen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass eine der Führungen das Antriebselement, das Führungszahnprofil dieser Führung das Antriebszahnprofil und das in das Führungszahnprofil dieser Führung eingreifende Führungsrad das Antriebsrad ist. Dieses Prinzip ist zusätzlich oder alternativ auch im Hinblick auf wenigstens eine der Nebenführungen anwendbar. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass eine der Nebenführungen das Nebenantriebselement, das Nebenführungszahnprofil dieser Nebenführung das Nebenantriebszahnprofil und das in das Nebenführungszahnprofil dieser Nebenführung eingreifende Nebenführungsrad das Nebenantriebsrad ist.

Grundsätzlich kann der bzw. können die Roboter des erfindungsgemäßen Robotersystems z.B. für eine kabellose Datenkommunikation und/oder eine kabellose Energieaufnahme eingerichtet sein. Die kabellose Energieaufnahme kann dabei z.B. induktiv, insbesondere aus der Fahrbahn und/oder der Nebenfahrbahn, erfolgen. Der Erfinder hat jedoch festgestellt, dass gerade beim Einsatz im Industriebereich zahlreiche Störsignale die kabellose Datenkommunikation bei Robotersystemen stark stören. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Fahrbahn eine Datenleitung und das Robotersystem eine

Kommunikationseinrichtung, die für eine Datenkommunikation über die Datenleitung mit dem Roboter eingerichtet ist, aufweist. Die Datenkommunikationseinrichtung und/oder die Datenleitung können bei der vorliegenden Erfindung z.B. für eine Hochfrequenzdatenkommunikation eingerichtet sein.

Die Datenkommunikation zwischen der Datenleitung und dem Roboter kann z.B. kabellos, beispielsweise mittels einer Antenne, eines Nahfeldkopplers und/oder eines Richtkopplerelements des Roboters, erfolgen. Das Richtkopplerelement kann dabei z.B. zusammen mit der Datenleitung einen Richtkoppler bilden.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, dass das Robotersystem eine

Energieversorgungseinrichtung, die für eine Versorgung des Roboters mit elektrischer Energie über die Datenleitung eingerichtet ist, aufweist. Mit anderen Worten hat bei dieser Ausführungsform die Datenleitung also eine Doppelfunktion als Daten- und Energieleitung. Bevorzugt wird bei der Datenleitung dabei ein Datensignal und die elektrische Energie für die Versorgung des Roboters, z.B. für dessen Motorantriebseinheit und/oder dessen Werkzeuge, über einen gemeinsamen elektrischen Leiter der Datenleitung transportiert.

Die Datenleitung kann bei der vorliegenden Erfindung z.B., wie es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, einen offenen, nicht von einer Abschirmung vollständig umgegebenen Datenleitungsabschnitt und/oder eine Streifenleitung umfassen. Mehrere offene, nicht von einer Abschirmung vollständig umgegebenen Datenleitungsabschnitte hat die Datenleitung z.B., wenn sie als Leckwellenleiter ausgebildet ist. Die Streifenleitung kann bei dieser Ausführungsform z.B. einen oder mehrere elektrische Leiter, z.B. in Form von elektrisch leitfähigen Streifen, die auf einem Dielektrikum aufgebracht sind, aufweisen. Das Dielektrikum kann hierbei z.B. ein chemisches Fixierungsmittel, wie z.B. ein Klebstoff sein. Bevorzugt ist die Streifenleitung eine Mikrostreifenleitung, bei der der oder die elektrischen Leiter durch das Dielektrikum von einer elektrisch leitfähigen Massefläche getrennt sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antriebselement und/oder das Antriebszahnprofil die Datenleitung umfasst. Hierbei ist vorteilhaft, dass das Antriebselement bzw. das Antriebszahnprofi gleichzeitig auch als erfindungsgemäße Datenleitung fungiert. Durch diese Doppelfunktion muss nicht mehr gesondert zum Antriebselement und/oder zum Antriebszahnprofil eine Datenleitung vorgesehen werden. Beispielsweise kann das Antriebselement bei dieser Ausführungsform ein modifizierter Zahnriemen und/oder modifizierte Zahnstange mit einem Streifenleitungsaufbau sein. Hierzu kann z.B. ein elektrischer Leiter in den ansonsten als Dielektrikum fungierenden Zahnriemen bzw. eingefräst sein. Optional kann unterhalb des Zahnriemens hierbei auch eine elektrisch leitfähige Massefläche angeordnet sein, sodass der so modifizierte Zahnriemen einen Mikrostreifenleitungsaufbau hat. Entsprechend kann z.B. auch eine der Führungen und/oder das Führungszahnprofil einer der Führungen gleichzeitig auch als erfindungsgemäße Datenleitung fungieren.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass eine der Führungen und/oder das

Führungszahnprofil einer der Führungen die Datenleitung umfasst.

Der Erfinder hat festgestellt, dass unabhängig davon, wie die erfindungsgemäße Datenleitung konstruktiv ausgestaltet ist, bei einer von der Datenleitung abzweigenden Nebendatenleitung oder mehreren von der Datenleitung abzweigenden Nebendatenleitungen es an diesen Abzweigungen zu Signalverlusten insbesondere bei Datensignalen kommt. Der Erfinder hat festgestellt, dass diese Signalverluste darauf zurück zu führen sind, dass es durch die Abzweigungen der Nebendatenleitung bzw. der Nebendatenleitungen an den Abzweigungen zu einer Veränderung der Impedanz an den jeweiligen Abzweigungen kommt. Dieses Problem hat der Erfinder bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, löst, dass das Robotersystem eine mit einem Abzweigebereich der Datenleitung elektrisch verbundene Nebendatenleitung umfasst, wobei der Abzweigebereich der Datenleitung eine Abzweigeimpedanz und ein vor dem Abzweigebereich angeordneter Normalbereich der Datenleitung eine Normalimpedanz aufweist, und mit dem Abzweigebereich ein Impedanzmodifikationselement, das die Abzweigeimpedanz an die Normalimpedanz anpasst, elektrisch verbunden ist. Der Normalbereich ist dabei z.B. schaltungstechnisch zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem Abzweigebereich angeordnet.

Das Impedanzmodifikationselement kann hierbei z.B. ein oder mehrere diskrete Bauteile, wie z.B. Spulen und/oder Kondensatoren, umfassen oder aus diesen bestehen. Allerdings ist das Herstellen der elektrischen Verbindung des

Impedanzmodifikationselement mit dem Abzweigebereich in diesem Fall aufwendig, da die diskreten Bauteile z.B. eingelötet werden müssten. Der Erfinder hat jedoch eine Lösung gefunden, bei der grundsätzlich auf den Einsatz diskreter Bauteile vollständig verzichtet werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die Nebendatenleitung einen Hauptabschnitt und einen im Vergleich zum Hauptabschnitt konstruktiv modifizierten Modifikationsabschnitt aufweist und der Modifikationsabschnitt das Impedanzmodifikationselement ist. Der Erfinder hat nämlich festgestellt, dass anstelle diskreter Bauteile die an den Abzweigungen erforderliche Impedanzmodifikation auch durch die konstruktive Ausgestaltung der Nebendatenleitung selbst realisiert werden kann. Hierzu kann der Modifikationsabschnitt der Nebendatenleitung z.B. eine als Lambda-Viertel Transformator und im Vergleich zum Hauptabschnitt schmaler ausgebildete elektrische Leitung sein. Durch die schmalere Ausbildung ist der Modifikationsabschnitt damit auch zugleich hochohmiger. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der

Modifikationsabschnitt z.B. auch als Wilkinsonkoppler, der auch als Wilkinsonsplitter bekannt ist, und/oder als Branchlinekoppler ausgestaltet sein. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Datenleitung und/oder wenigstens eine der Datenleitungen und/oder die

Nebendatenleitung und/oder eine der Nebendatenleitungen z.B. mit einem Abschlusswiderstand, der mittels eines Kondensators von einer auf der jeweiligen Leitung anliegenden

Energieversorgungsspannung abgekoppelt ist, abgeschlossen sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nebenfahrbahn die Nebendatenleitung aufweist. Diese Ausführungsform ist insbesondere in Verbindung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der vorgesehen ist, dass das Nebenantriebselement und/oder das Nebenantriebszahnprofil die Nebendatenleitung umfasst, vorteilhaft. Hierbei hat das Nebenantriebselement bzw. das Nebenantriebszahnprofil vorteilhaft eine Doppelfunktion, da es gleichzeitig auch als erfindungsgemäße Nebendatenleitung fungiert. Es werden somit weniger Komponenten für das Robotersystem benötigt, wodurch sich dessen Konstruktion vereinfacht und somit dessen Herstellungskosten vorteilhaft gesenkt werden können.

Gleiches gilt auch bei einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung, bei der vorgesehen ist, dass eine der Nebenführungen und/oder das Nebenführungszahnprofil einer der Nebenführungen die Nebendatenleitung umfasst.

Der bzw. die Roboter des erfindungsgemäßen Robotersystems werden bei der Erfindung, wie bereits erläutert, bevorzugt über die Datenleitung mit elektrischer Energie versorgt. Die Energieversorgung kann hierbei z.B. über ein

Energieversorgungselement des Roboters kontaktlos und/oder durch Kontakt des Energieversorgungselements mit der Datenleitung erfolgen. Das Energieversorgungselement kann dabei z.B. ein Schleifkontakt des Roboters, der z.B. eine Kohlenbürste sein kann, realisiert sein. Bevorzugt ist aber eines der Räder des Roboters, z.B. das Antriebsrad und/oder eines der Führungsräder und/oder das Nebenantriebsrad und/oder eines der Nebenführungsräder, das Energieversorgungselement.

Unabhängig davon, wie das Energieversorgungselement konstruktiv ausgestaltet ist, ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Roboter ein zur Aufnahme von elektrischer Energie eingerichtetes Energieversorgungselement aufweist und die Kommunikationseinrichtung dazu eingerichtet ist, für die Datenkommunikation eine Frequenz, bei der das

Energieversorgungselement als hochfrequenztechnischer Leerlauf wirkt, zu nutzen. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass das Energieversorgungselement, das, wie oben erläutert, auch eines der Räder des Roboters sein kann, als hochfrequenztechnischer Leerlauf wirkt.

Das Energieversorgungselement kann hierzu z.B. ein Lambda- Viertel Transformator sein. Dies kann z.B. durch Wahl einer hierfür geeigneten Radgeometrie realisiert sein. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform somit also die Geometrie des Energieversorgungselements derart auf die für die Datenkommunikation eingesetzte Frequenz abgestimmt, dass das Energieversorgungselements als hochfrequenztechnischer Leerlauf bzw. als Lambda-Viertel Transformator wirkt. Dies ist besonders vorteilhaft, da hierdurch das Energieversorgungselement die über die Datenleitung erfolgende Datenkommunikation nicht stört. Natürlich kann bei der vorliegenden Erfindung auch die Datenkommunikation der Kommunikationseinrichtung über die Datenleitung mit dem Roboter über das Energieversorgungselement erfolgen, z.B. über einen zusätzlichen Auskoppelpunkt des Energieversorgungselements .

Bei der vorliegenden Erfindung kann das Robotersystem eine zur Bestimmung einer Position des Roboters innerhalb des Robotersystems eingerichtete Positionsbestimmungseinrichtung aufweisen. Die Positionsbestimmungseinrichtung kann z.B. dazu eingerichtet sein, die Position des Roboters bei einer Fahrt des Roboters und/oder bei einem Stillstand des Roboters zu bestimmen .

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Robotersystem eine zur Bestimmung einer Position des Roboters innerhalb des Robotersystems eingerichtete Positionsbestimmungseinrichtung aufweist und die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Position des Roboters bei einem Stillstand des Roboters zu bestimmen. Hierdurch entfallen bei einem Kaltstart des Robotersystems aufwendige Suchfahrten der Roboter nach an der Fahrbahn bzw. der Nebenfahrbahn angebrachte Endschalter.

Vielmehr kann bei dieser Ausführungsform vorteilhaft die Position des oder der Roboter bei einem Kaltstart unmittelbar erfasst werden. Die Position des bzw. der Roboter kann z.B. über RFID-Transponder, optisch, z.B. über Kameras, und/oder über an der Fahrbahn und/oder der Nebenfahrbahn angebrachte Markierungen, wie z.B. Barcodes, QR-Codes und/oder magnetische Codierungen aufweisende Magnetbänder, realisiert sein.

Bevorzugt ist es bei der vorliegenden Erfindung jedoch, wenn, wie es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist, die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Position des Roboters über die Datenleitung zu bestimmen. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Positionsbestimmung über die Datenleitung relativ störsicher ist. Beispielsweise kann die Positionsbestimmung in diesem Fall über eine UWB-Radar-Messung (Ultrabreitband-Radar-Messung), Schmalbandradarmessung und/oder Laufzeitmessung über die Datenleitung erfolgen. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Positionsbestimmung z.B. mittels aktiver und/oder passiver Radartransponder erfolgen. Bevorzugt werden bei der vorliegenden Erfindung aktive Radartransponder, die ein Mess- und/oder Identifikationssignal empfangen, in wenigstens einem elektronischen Bauteil verarbeiten und ein Antwortsignal versenden, eingesetzt.

Bei der vorliegenden Erfindung können z.B. ein oder mehrere Roboter und/oder die Fahrbahn und/oder die Nebenfahrbahn und/oder wenigstens ein Abschnitt der Fahrbahn und/oder wenigstens ein Abschnitt der Nebenfahrbahn des Robotersystems die aktiven und/oder passiven Radartransponder aufweisen. Besonders bevorzugt weist bei der vorliegenden Erfindung sowohl wenigstens ein Roboter als auch wenigstens eine der Fahrbahnen bzw. die Fahrbahn und/oder wenigstens eine der Nebenfahrbahnen bzw. die Nebenfahrbahn jeweils wenigstens einen aktiven und/oder passiven Radartransponder auf. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn wenigstens einer der aktiven Transponder eine weitere zweite Positionsbestimmungseinrichtung aufweist. Hierdurch können diese von der zweiten

Positionsbestimmungseinrichtung ermittelten Positionsdaten vorteilhaft zur Auflösung von Positionsmehrdeutigkeiten in den Positionsdaten der ersten Positionsbestimmungseinrichtung bzw. allgemein zur Korrektur der von der ersten

Positionsbestimmungseinrichtung des Robotersystems ermittelten Positionsdaten genutzt werden. Die zweite

Positionsbestimmungseinrichtung kann hierbei, wie die erste Positionsbestimmungseinrichtung, z.B. aktive und/oder passiver Radartransponder, vorzugsweise aktive Radartransponder, die ein Mess- und/oder Identifikationssignal empfangen, in wenigstens einem elektronischen Bauteil verarbeiten und ein Antwortsignal versenden, nutzen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrbahn einen modularen Aufbau aus mehreren miteinander verbundenen Fahrbahnmodulen aufweist. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Fahrbahn leicht an die sich an einem bestimmten Aufstellungsort vorherrschenden bzw. sich ggfs, ändernden Bedingungen angepasst bzw. die Fahrbahn bei Bedarf auch problemlos erweitert werden kann. Dies ist z.B. vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Robotersystem als Bauautomatisierungssystem verwendet werden soll. In diesem Fall kann das Robotersystem z.B. zur Materialbearbeitung und/oder Materialaufbringung eingerichtet sein. Beispielsweise kann das Robotersystem an einer Gebäudewand aufgestellt werden, um Farbe auf die Gebäudewand aufzubringen. Ganz allgemein ist das erfindungsgemäße Robotersystem daher bevorzugt zur Bearbeitung einer Gebäudewand eingerichtet.

Ganz allgemein kann das erfindungsgemäße Robotersystem z.B. als Bauautomatisierungssystem verwendet werden. Ein unabhängiger Anspruch ist daher auf eine Verwendung des erfindungsgemäßen Robotersystems als Bauautomatisierungssystem gerichtet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrbahnmodule teleskopierbar und/oder klappbar miteinander verbunden sind. Hierbei ist vorteilhaft, dass das Robotersystem leicht an die an einem neuen Aufstellungsort vorherrschenden Gegebenheiten angepasst werden kann. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Positionsbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Fahrbahnmodulposition wenigstens eines der Fahrbahnmodule zu bestimmen. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Positionsbestimmungseinrichtung z.B. bei einem Kaltstart neben den Robotern auch die Position der Fahrbahnmodule ermitteln kann. Hierdurch kann die

Positionsbestimmungseinrichtung z.B. vorteilhaft einen Warnhinweis ausgegeben, falls sich eines oder mehrere der Fahrbahnmodule, z.B. nach einem Abbau und erneutem Aufbau des Robotersystems an einem neuen Aufstellungsort, an einer falschen Position befindet und z.B. einen Benutzer darauf hinweisen, welches der Fahrbahnmodule sich an einer falschen Position befindet. Zur Ermittlung der Position des Fahrbahnmoduls bzw. der Fahrbahnmodule kann die Positionsbestimmungseinrichtung z.B. die gleichen bereits beschriebenen Maßnahmen zur Positionsbestimmung der bzw. des Roboters nutzen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Robotersystem und/oder der Roboter einen Sensor, der zur Detektion von Justierungsfehlern des Robotersystems und/der zur Verschleißerkennung einer Komponente des Robotersystems und/oder des Roboters eingerichtet ist, aufweist. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Sicherungsaspekte vorteilhaft, da hierdurch Justierungsfehler und Verschleiß erkannt und somit auf diese Faktoren zurückzuführende Unfälle im Vorhinein verhindert werden können. Das Robotersystem kann z.B. bei Detektion eines Justierungsfehlers und/oder eines Verschleiß zur Ausgabe eines Warnsignals und/oder eines Hinweises zur Behebung des Justierungsfehlers bzw. des Verschleißes und/oder zu einer Notabschaltung eingerichtet sein. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor ein Laser-Entfernungsmesssensor und/oder ein Kraftsensor und/oder ein Dehnungssensor und/oder Inertialsensor und/oder Laserpositionssensor ist. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass z.B. die laserbasierten Sensoren auch gleichzeitig zur Positionsbestimmung des bzw. der Roboter genutzt werden können und last- und/oder montageabhängige Durchbiegungen der Achsen korrigiert werden können. Hierbei kann das Robotersystem z.B. dazu eingerichtet sein, diese last- und/oder montageabhängigen Durchbiegungen automatisch, vorzugsweise unmittelbar nach deren Detektion, zu korrigieren .

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Robotersystem zusätzlich zu dem Roboter einen weiteren Zusatzroboter umfasst und der Roboter eine den Zusatzroboter beim Verfahren mit wenigstens zwei Zusatzführungen führende Zusatzfahrbahn aufweist, wobei die Zusatzfahrbahn wenigstens ein Zusatzantriebselement mit einem Zusatzantriebszahnprofil aufweist und der Zusatzroboter wenigstens ein mit einer

Zusatzmotorantriebseinheit des Zusatzroboters wirkverbundenes Zusatzantriebsrad, das beim Verfahren des Zusatzroboters in der Zusatzfahrbahn in das Zusatzantriebszahnprofil eingreift, umfasst. Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, dass der Roboter selbst Träger einer Zusatzfahrbahn für den Zusatzroboter ist. Hierdurch kann die Zusatzfahrbahn mittels des Roboters an eine beliebige Position, innerhalb des Roboters verfahren werden. Mit anderen Worten kann bei dieser Ausführungsform somit über ein Verfahren des Roboters der Fahrbahnverlauf für den Zusatzroboter flexibel verändert werden. Sofern das Robotersystem mehrere Roboter aufweist, können natürlich auch mehrere Roboter, z.B. wenigstens 2, wenigstens 3, wenigstens 4, wenigstens 5, wenigstens 6, wenigstens 7, wenigstens 8, wenigstens 9, wenigstens 10, wenigstens 15 und/oder wenigstens 25 Roboter jeweils eine erfindungsgemäße Zusatzfahrbahn aufweisen. Der Zusatzroboter kann bei dieser Ausführungsform z.B. ohne die Zusatzfahrbahn, aber ansonsten baugleich zum Roboter ausgestaltet sein. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der Zusatzroboter baugleich zum Roboter ausgestaltet ist und somit ebenfalls eine erfindungsgemäße Zusatzfahrbahn aufweist. Mit anderen Worten kann bei dieser Ausführungsform somit also die Zusatzfahrbahn z.B. auch baugleich zur Fahrbahn und/oder zur Nebenfahrbahn und/oder zu einem Abschnitt der Fahrbahn und/oder zu einem Abschnitt der Nebenfahrbahn ausgebildet sein.

Das erfindungsgemäße Robotersystem kann zusätzlich zum verfahrbaren Roboter und/oder zum Zusatzroboter z.B. auch wenigstens einen stationären Roboter aufweisen. Der stationäre Roboter kann z.B. einen Roboterarm aufweisen und/oder zum Transport von Werkstücken eingerichtet sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der stationäre Roboter aber auch ein Werkzeug, wie z.B. ein Materialbearbeitungswerkzeug und/oder ein Materialaufbringungswerkzeug aufweisen.

Der stationäre Roboter kann z.B. mittels einer lösbaren Verbindung mit einer Fahrbahn und/oder einer Nebenfahrbahn und/oder einer Zusatzfahrbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung verbunden sein und/oder dazu eingerichtet sein, eine lösbare Verbindung mit einer Fahrbahn und/oder einer Nebenfahrbahn und/oder einer Zusatzfahrbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung auszubilden. Hierdurch kann der stationäre Roboter durch Lösen der lösbaren Verbindung vorteilhaft im Bedarfsfall besonders einfach an eine andere Position innerhalb des Robotersystems versetzt werden und dort durch Ausbildung einer entsprechend neuen lösbaren Verbindung erneut fixiert werden. Eine lösbare Verbindung ist dabei eine Verbindung, die ohne Beschädigung der miteinander verbundenen Komponenten wieder gelöst werden kann. Die lösbare Verbindung kann bei der vorliegenden Erfindung z.B. eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung sein. Der stationäre Roboter kann z.B. mittels einer Verspannung, insbesondere einer über mindestens eines seiner Räder realisierten Verspannung, mit einer Fahrbahn und/oder einer Nebenfahrbahn und/oder einer Zusatzfahrbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung verbunden sein und/oder dazu eingerichtet sein, eine solche lösbare Verbindung mit einer Fahrbahn und/oder einer Nebenfahrbahn und/oder einer Zusatzfahrbahn des Robotersystems auszubilden. Beispielsweise kann die bereits für den verfahrbaren Roboter beschriebene Möglichkeit der kraftschlüssigen Verspannung im Rahmen der vorliegenden Erfindung entsprechend auch beim stationären Roboter zur Anwendung kommen.

Die Erläuterungen und Offenbarungen in Bezug auf einen Bestandteil des erfindungsgemäßen Robotersystems gelten sinngemäß auch für alle weiteren Bestandteile des erfindungsgemäßen Robotersystems, sofern diese nicht im Widerspruch zu den speziellen Erläuterungen und Offenbarungen der weiteren Bestandteile stehen. Beispielsweise gelten die Erläuterungen und Offenbarungen in Bezug auf die erfindungsgemäße Fahrbahn sinngemäß auch für die Nebenfahrbahn bzw. die Zusatzfahrbahn, sofern diese nicht im Widerspruch zu den speziellen im Zusammenhang mit der Nebenfahrbahn bzw. der Zusatzfahrbahn gemachten Erläuterungen und Offenbarungen stehen. Entsprechendes gilt z.B. auch für die Offenbarungen und Erläuterungen in Bezug auf das Antriebselement, die sinngemäß z.B. auch für die Führungen, die Nebenführungen, die Zusatzführungen, das Nebenantriebselement bzw. das Zusatzantriebselement gelten, sofern diese nicht im Widerspruch zu den speziellen im Zusammenhang mit den Führungen, den Nebenführungen, den Zusatzführungen, dem Nebenantriebselement bzw. dem Zusatzantriebselement gemachten Erläuterungen und Offenbarungen stehen.

Darüber hinaus gelten die Erläuterungen und Offenbarungen in Bezug auf einen erfindungsgemäßen Gegenstand sinngemäß auch für alle weiteren erfindungsgemäßen Gegenstände, sofern diese nicht im Widerspruch zu den speziellen Erläuterungen und Offenbarungen der weiteren erfindungsgemäßen Gegenstände stehen.

Beispielsweise gelten die Erläuterungen und Offenbarungen in Bezug auf das erfindungsgemäße Robotersystem sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Verwendung, sofern diese nicht im Widerspruch zu den im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verwendung gemachten speziellen Erläuterungen und Offenbarungen stehen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Figuren

Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Fig. 2: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Robotersystems 1. Das Robotersystem 1 weist einen Roboter 2 und eine Fahrbahn 3. Die Fahrbahn 3 hat dabei einen modularen Aufbau aus zwei ineinander geschobenen, formschlüssig miteinander verbundenen Fahrbahnmodulen 3a, 3b. Wie durch den Pfeil A angedeutet ist, kann das Fahrbahnmodul 3a aus dem Fahrbahnmodul 3b herausgezogen und wieder in das Fahrbahnmodul 3b hineingeschoben werden, wodurch die Fahrbahnmodule 3a und 3b teleskopierbar miteinander verbunden sind. In Figur 1 ist ebenfalls zu sehen, dass das Fahrbahnmodul 3a zwei Führungen 31a, 32a mit jeweils einem Führungszahnprofil 310a, 320a und das Fahrbahnmodul 3b zwei Führungen 31b und 32b mit jeweils einem Führungszahnprofil 310b, 320b aufweisen. In die

Führungszahnprofile 310a, 320a, 310b, 320b greifen dabei jeweils Führungsräder 21, 22, 23 und 24 des Roboters 2 ein. In Figur 1 ist ebenfalls dargestellt, dass der Roboter 2 über ein Gehäuse 28, in dem eine aus zwei Elektromotoren 29a und 29b ausgebildete Motorantriebseinheit angeordnet ist, verfügt. Die Führungsräder 21 und 22 sind dabei mit dem Elektromotor 29a, das Führungsrad 23 mit dem Elektromotor 29b wirkverbunden. Das Führungsrad 24 ist hingegen lediglich drehbar am Gehäuse 28 befestigt, jedoch nicht mit einem der Elektromotoren 29a, 29b der

Motorantriebseinheit wirkverbunden. Die Führungsräder 21, 22, 23 sind somit gleichzeitig Antriebsräder des Roboters 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind folglich die Führungen 31a, 31b gleichzeitig auch Antriebselemente der Fahrbahn 3.

In Fig. 1 ist zudem zu sehen, dass das Fahrbahnmodul 3b ein erstes U-förmiges Profil aufweist. Hierbei bildet ein Fahrbahnboden 300b des Fahrbahnmoduls 3b die Basis dieses ersten U-förmigen Profils und die Führungen 31b und 32b bilden die Schenkel dieses ersten U-förmigen Profils. In diesem Ausführungsbeispiel weisen somit die Schenkel des ersten U- förmigen Profils die Führungen 31b und 32b auf. Das Fahrbahnmodul 3a weist bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein zweites U-förmiges Profil mit zwei Schenkeln 301a und einer Basis, die von einem Fahrbahnboden 300a des Fahrbahnmoduls 3a gebildet wird, auf. An den Schenkel 301a sind dabei jeweils die Führungen 31a und 32a angeordnet.

Bei dem in den Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Führungen 31a und 31b als Streifenleitungen ausgebildet. Die Führungszahnprofile 310a und 310b sind hierzu jeweils aus Aluminium gefertigt und bilden den elektrischen Leiter der jeweiligen Streifenleitung. Die Streifenleitungen weisen zudem jeweils eine Massefläche 312a, 312b auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist. Zwischen dem Führungszahnprofil 310a und der Massefläche 312a ist eine dielektrische KunststoffSchicht 311a angeordnet. Entsprechend ist auch zwischen dem Führungszahnprofil 310b und der Massefläche 312b eine dielektrische KunststoffSchicht 311b angeordnet .

Die jeweils als Streifenleitungen ausgebildeten Führungen 31a und 31b sind bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils elektrisch mit einer Kommunikationseinrichtung und einer

Energieversorgungseinrichtung des Robotersystems 1 verbunden.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die

Kommunikationseinrichtung und die Energieversorgungseinrichtung in Figur 1 aber nicht dargestellt. Die Führungsräder 21, 22, 23 sind bei diesem Ausführungsbeispiel Edelstahl gefertigt und elektrisch mit den Elektromotoren 29a und 29b verbunden. Die Elektromotoren 29a und 29b werden von der Energieversorgungseinrichtung über die Führungszahnprofile 310a und 310b und über die Führungsräder 21, 22 und 23 mit elektrischer Energie versorgt. Gleichzeitig dienen die jeweils als Streifenleitungen ausgebildeten Führungen 31a und 31b jeweils als Datenleitung des Robotersystems 1. Hierzu ist neben der Energieversorgungseinrichtung auch die

Kommunikationseinrichtung jeweils elektrisch mit den als Leiter fungierenden Führungszahnprofilen 310a und 310b verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Energieversorgungseinrichtung ein Netzteil, das über eine ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Stromeinspeiseweiche eine Gleichspannung in die Führungszahnprofile 310a und 310b einspeist.

Die Kommunikationseinrichtung ist über einen Koppelkondensator der Stromeinspeiseweiche von der Gleichspannung getrennt und kommuniziert über den Koppelkondensator, über die als Leiter ausgebildeten Führungszahnprofile 310a und 310b sowie über die Führungsräder 21, 22, 23 mit einer in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigten elektronischen, innerhalb des Gehäuses 28 angeordneten Steuereinheit des Roboters 2. Für die Datenkommunikation nutzt die Kommunikationseinrichtung bei diesem Ausführungsbeispiel eine Frequenz von 2,4 Gigahertz (GHz). Die Geometrie der Führungsräder 21, 22 und 23 ist dabei so gewählt, dass diese in Bezug auf die Datenkommunikation als Lambda-Viertel Transformator wirken, wodurch die Führungsräder 21, 22 und 23 für die Datenkommunikation keine Störungsstellen darstellen. In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Figur 2 wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung des Roboters des Robotersystems 1 verzichtet. Das in Figur 2 zu sehende Robotersystem weist mehrere Fahrbahnen 4, 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 auf, wobei die Fahrbahn 4 breiter als die Fahrbahnen 4.1, 4.2,

4.3 und 4.4 ausgestaltet sind. Die Fahrbahn 4.1 weist dabei 8 Führungen 41, 41a mit jeweils einem Führungszahnprofil auf. Hierbei sind die Führungen 41 gleichzeitig auch Führungen der Fahrbahn 4. Die Führungen 41b der Fahrbahn 4 sind mit Schrauben 410b auf die bei diesem Ausführungsbeispiel als Fahrbahnboden bzw. Nebenfahrbahnboden dienende Aluminiumplatte 6 geschraubt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 2 lediglich zwei Schrauben 410b mit Bezugszeichen versehen. Auch die Nebenfahrbahnen 5.1, 5.2 und 5.3 weisen jeweils mehrere Nebenführungen auf, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich die Nebenführung 51 der Nebenfahrbahn 5.1 in Figur 2 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Aus dem gleichen Grund sind auch die weiteren Führungen der Fahrbahnen 4, 4.2, 4.3. und

4.4 in Figur 2 nicht mit Bezugszeichen versehen.

In Figur 2 ist ebenfalls zu sehen, dass in der Fahrbahn 4 und der Fahrbahn 4.2 eine Datenleitung 7 und in den Nebenfahrbahnen 5.2 und 5.3 jeweils eine Nebendatenleitung 8a, 8b angeordnet ist. In Figur 2 ist dabei jeweils nur der Leiter der Datenleitung 7 und der Nebendatenleitungen 8a, 8b gezeigt.

Sowohl die Datenleitung 7 als auch die Nebendatenleitung 8a, 8b sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils als Streifenleitung ausgebildet. Die entsprechenden Leiter sind bei dieser Ausführungsform dabei jeweils durch ein Dielektrikum von der Aluminiumplatte 6, die in diesem Fall als gemeinsame Massefläche für alle Streifenleitungen dient, getrennt. Am Einspeisungspunkt 7.1 ist die Datenleitung 7 dabei mit einer in Figur 2 nicht gezeigten Kommunikationseinrichtung sowie einer nicht gezeigten Energieversorungseinrichtung verbunden, die jeweils über den Leiter der Datenleitung 7 bzw. über die Leiter der Nebendatenleitungen 8a, 8b mit dem Roboter des Robotersystems 1 kommunizieren bzw. diesen mit elektrischer Energie versorgen.

Die Nebendatenleitung 8a weist einen Hauptabschnitt 80a und einen im Vergleich zu dem Hauptabschnitt 80a konstruktiv modifizierten als Branchlinekoppler ausgebildeten Modifikationsabschnitt 81a auf. Darüber hinaus ist in Figur 2 ebenfalls dargestellt, dass auch die Nebendatenleitung 8b einen Hauptabschnitt 80b und einen im Vergleich zu dem Hauptabschnitt 80b konstruktiv modifizierten Modifikationsabschnitt 81b aufweist. Der Modifikationsabschnitt 81b ist in diesem Fall als Wilkinsonkoppler ausgestaltet. Zudem ist in Figur 2 zu sehen, dass die Nebendatenleitung 8a einen weiteren Modifikationsabschnitt 82a aufweist. Durch die

Modifikationsabschnitte 81a und 81b entspricht die Impedanz an den Abzweigebereichen 7b, 7c der Datenleitung 7 der Impedanz in dem vor dem Abzweigebereichen 7b. 7c angeordneten Normalbereich 7a.

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in jeder der Fahrbahnen 4, 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 eine Datenleitung bzw. in jeder der Nebenfahrbahnen 5.1, 5.2 und 5.3 eine Nebendatenleitung angeordnet, die jeweils untereinander elektrisch verbunden sind. Hierdurch kann der Roboter alle Fahrbahnen 4, 4.1, 4.2, 4.3 und 4.4 sowie die Nebenfahrbahnen 5.1, 5.2 und 5.3 befahren, z.B. indem er an am Abzweigebereich 7b von der Fahrbahn 4.2 in die Nebenfahrbahn 5.2 abzweigt, und die Kommunikationseinrichtung kann an jeder Position des Roboters mit diesem über die entsprechenden Daten- bzw. Nebendatenleitungen kommunizieren. Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.

Bezugszeichenliste

1 RoboterSystem

2 Roboter

3 Fahrbahn

3a, 3b Fahrbahnmodul

4, 4.1, 4.2, 4.3, Fahrbahn 5.1, 5.2, 5.3 Nebenfahrbahn 6 Aluminiumplatte 7 Datenleitung

7a Normalbereich

7b, 7c Abzweigebereich 7.1 Einspeisungspunkt

8a, 8b Nebendatenleitung

21, 22, 23, 24 FührungsZahnräder 28 Gehäuse

29a, 29b Elektromotor

31a, 32a, 31b, 32b Führung 41, 41a, 41b Führung 51 Nebenführung

80a, 80b Hauptabschnitt 81a, 81b, 82a Modifikationsabschnitt 300a, 300b Fahrbahnboden 301a Schenkel

310a, 320a, 310b, 320b Führungszahnprofi1 311a, 311b Dielektrische KunststoffSchicht 312a, 312b Massefläche 410b Schrauben A Pfeil