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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einem Haushaltsgerät. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zum Betreiben eines Haushalts-Roboters.
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Nach dem Kauf und einer Lieferung eines Haushaltsgeräts wird das Haushaltsgerät von dem Käufer (Benutzer) und/oder von einem Handwerker vor Ort aufgebaut und in Betrieb genommen. Der Aufbau und/oder die Inbetriebnahme kann jedoch hohe Anforderungen an den Benutzer und/oder Handwerker stellen.
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Die
DE 10 2020 204 083 A1 beschreibt ein Computerprogrammprodukt für einen Roboter mit einem Computer zum Betreiben einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch den Computer den Roboter veranlassen, die folgenden Schritte auszuführen: Laden von für die Haushalts-Geschirrspülmaschine spezifischen Geschirrspülmaschinen-Skills aus einem Speicher und Ausführen eines Teils der geladenen Geschirrspülmaschinen-Skills zum Betreiben der Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Inbetriebnahme eines Haushaltsgeräts zu verbessern.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird ein System mit einem Haushaltsgerät, insbesondere wasserführendes Haushaltsgerät, und mit einem Haushalts-Roboter aufweisend eine Robotersteuerung vorgeschlagen. Die Robotersteuerung ist dazu eingerichtet, den Haushalts-Roboter in Abhängigkeit von spezifischen Installationsinformationen über das Haushaltsgerät derart anzusteuern, dass dieser zumindest einen Installationsabschnitt aus mehreren Installationsabschnitten eines Installationsvorgangs während einer erstmaligen Inbetriebnahme des Haushaltsgeräts automatisiert durchführt.
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Dadurch, dass der Haushalts-Roboter automatisiert, vorzugsweise vollautomatisiert, den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts durchführt, ist der Benutzer des Haushaltsgeräts nicht mehr in den Installationsvorgang involviert. Dies hat den Vorteil, dass menschliche Fehler während des Installationsvorgangs vermieden werden und gleichzeitig die Sicherheit für den Benutzer während des Installationsvorgangs erhöht wird. Ferner werden Ressourcen eingespart, da für den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts kein Servicetechniker vor Ort beim Benutzer erforderlich ist.
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Ein Haushaltsgerät ist insbesondere ein wasserführendes Haushaltsgerät oder ein Haushalts-Gargerät. Ein wasserführendes Haushaltsgerät kann beispielsweise eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, ein Haushalts-Kühlschrank, eine Haushalts-Waschmaschine oder dergleichen sein. Ein Haushalts-Gargerät kann beispielsweise ein Haushalts-Herd, ein Haushalts-Backofen, ein Haushalts-Mikrowellengerät oder dergleichen sein. Besonders bevorzugt ist das Haushaltsgerät eine Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Eine erstmalige Inbetriebnahme wird insbesondere nach dem Zeitpunkt einer Lieferung des Haushaltsgeräts vor Ort bei dem Benutzer durchgeführt. Die erstmalige Inbetriebnahme weist insbesondere ein Aufstellen des Haushaltsgeräts nach der Lieferung, ein Entfernen der Verpackungsmaterialien des Haushaltsgeräts, ein Einbauen des Haushaltsgeräts und/oder ein Herstellen aller erforderlichen baulichen Verbindungen, wie beispielweise ein Installieren einer elektrischen Zuleitung oder Herstellen von Wasseranschlüssen, auf. Die erstmalige Inbetriebnahme kann ferner alle Schritte aufweisen, welche anschließend zum Betreiben des Haushaltsgeräts erforderlich sind, so dass der Benutzer das Haushaltsgerät verwenden kann. Diese umfassen beispielsweise ein Einschalten des Haushaltsgeräts durch ein Betätigen des Einschaltknopfes des Haushaltsgeräts mittels des Haushalts-Roboters, ein Auswählen eines Programms, insbesondere eines Spülprogramms, durch den Haushalts-Roboter, ein Befüllen des Haushaltsgeräts mit für den Betrieb dessen erforderlichen Substanzen wie Salz oder Reiniger, und/oder ein Einstellen der Wasserhärte des Haushaltsgeräts mittels des Haushalts-Roboters. Die einzelnen Schritte der erstmaligen Inbetriebnahme können auch einzelnen Installationsabschnitten des Installationsvorgangs entsprechen und/oder diese ergänzen.
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Der Begriff „automatisiert“ weist die Begriffe „teilautomatisiert“ und „vollautomatisiert“ auf. Der Begriff „teilautomatisiert“ bedeutet insbesondere, dass der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, den Benutzer zu unterstützen und Unterstützungshandlungen in Zusammenarbeit mit dem Benutzer durchzuführen. Der Begriff „vollautomatisiert“ bedeutet insbesondere, dass der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, komplett selbstständig ohne Eingreifen des Benutzers einen oder mehrere Installationsabschnitte durchzuführen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Haushalts-Roboter ferner einen Roboterarm mit einer Sensorik, insbesondere ein Kamerasystem, und/oder einen Effektor auf.
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Ein Haushalts-Roboter ist eine technische Apparatur, die insbesondere dazu dient, dem Benutzer häufig wiederkehrende Arbeiten abzunehmen. Der Haushalts-Roboter weist vorzugsweise einen beweglichen Roboterarm mit einer Sensorik und einem Effektor auf. Der Roboterarm wird insbesondere mittels eines Motors angetrieben.
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Der Haushalts-Roboter kann derart angeordnet sein, dass der Roboterarm, wenn das Haushaltsgerät als eine Haushalts-Geschirrspülmaschine ausgebildet ist, in einen Spülbehälter der Haushalts-Geschirrspülmaschine hineinragen kann, um beispielsweise das Spülgut im Innenraum der Haushalts-Geschirrspülmaschine zu bewegen oder zu verlagern. Der Haushalts-Roboter kann sowohl auf einer ortsfesten und nicht beweglichen Plattform als auch auf einer nicht ortsfesten und beweglichen oder mobilen Plattform ausgebildet und an dieser fest angebracht sein.
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Ferner kann der Haushalts-Roboter auch ohne einen beweglichen Roboterarm mit Effektor ausgebildet sein. Hierbei weist der Haushalts-Roboter insbesondere die Sensorik und/oder eine Benutzerschnittstelleneinheit auf. Dabei kann der Haushalts-Roboter auf einer mobilen und nicht ortsfesten Plattform ausgebildet und an dieser fest angebracht sein. Wenn der Haushalts-Roboter, unabhängig davon, ob dieser einen beweglichen Roboterarm aufweist, auf einer nicht ortsfesten und beweglichen Plattform ausgebildet ist, kann der Haushalts-Roboter einen Fahrantrieb aufweisen. Der Haushalts-Roboter kann so, insbesondere mit Hilfe des Fahrantriebs, selbständig seine Position relativ zu dem Haushaltsgerät verändern und eine Fahrt um das Haushaltsgerät selbstständig durchführen.
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Ein Effektor ist insbesondere ein Greifer, mit dessen Hilfe beispielsweise Bearbeitungswerkzeuge und/oder eine Verpackung des Haushaltsgeräts gegriffen werden können.
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Wenn das Haushaltsgerät eine Haushalts-Geschirrspülmaschine ist, kann der Greifer auch, sofern die Tür der Haushalts-Geschirrspülmaschine offen ist, Spülgut greifen. Ein Greifer kann als ein Zwei-Finger-Greifer, als ein Drei-Finger-Greifer und/oder als ein Sauggreifer ausgebildet sein. Der Effektor ist insbesondere dazu eingerichtet, einzelne Objekte in einem Innenraum des Haushaltsgeräts als auch an einer Außenhaut des Haushaltsgeräts zu manipulieren oder zu bewegen.
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Die Sensorik kann sowohl eine interne Sensorik als auch eine externe Sensorik aufweisen. Die interne Sensorik ist insbesondere eine Sensorik, welche zur Steuerung des Haushalts-Roboters an sich eingerichtet ist, beispielsweise ein Motorstromsensor eines Motors, welcher den Roboterarm bewegt oder ein Drehwinkelsensor. Vorzugsweise ist die interne Sensorik in einem Gehäuse des Haushalts-Roboters und nicht sichtbar für den Benutzer angeordnet. Die externe Sensorik weist beispielsweise das Kamerasystem auf. Die externe Sensorik ist insbesondere zum Messen oder Erfassen einer Umgebung des Haushalts-Roboters eingerichtet. Auch kann die externe Sensorik einen Kraft-Drehmoment-Sensor zum Erfassen von Bewegungen und/oder Kräften des Effektors aufweisen.
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Das Kamerasystem umfasst insbesondere eine Kamera, eine Videokamera und/oder mehrere Kameras oder Videokameras. Die Sensorik kann ferner auch ein LIDAR-System (Engl.: Light Detection and Ranging) umfassen. Vorzugsweise trägt der bewegliche Roboterarm die Sensorik und den Effektor.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, die spezifischen Installationsinformationen zumindest von einer internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters zu empfangen, und/oder dazu eingerichtet, Kennzeichnungsdetails des Haushaltsgeräts oder einer Verpackung des Haushaltsgeräts zu erfassen und auf Basis der erfassten Kennzeichnungsdetails einen Geräte-Typ des Haushaltsgeräts zu ermitteln, und dazu eingerichtet, auf Basis des ermittelten Geräte-Typs die spezifischen Installationsinformationen für den ermittelten Geräte-Typ von einer zu dem Haushalts-Roboter externen Speicher-Einheit zu empfangen.
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Die interne Speicher-Einheit ist insbesondere als ein Festwertspeicher oder ein ROM (engl. Read-only memory) ausgebildet.
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Die Kennzeichnungsdetails weisen beispielsweise Konturen des Haushaltsgeräts, Konturen der Verpackung des Haushaltsgeräts, verschiedene Verpackungsmaterialien, verschiedene Materialien des Haushaltsgeräts, eine Artikelnummer des Haushaltsgeräts, Barcodes, QR-Codes und/oder NFC-Tags an dem Haushaltsgerät und/oder an der Verpackung des Haushaltsgeräts auf. Ferner können Kennzeichnungsdetails auch in einem Innenraum des Haushaltsgeräts, beispielsweise an einer Spülgutaufnahme oder einer Verpackung im Innenraum des Haushaltsgeräts, angebracht sein.
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Die Verpackung des Haushaltsgeräts kann sowohl eine Verpackung an der Außenhaut des Haushaltsgeräts sein als auch eine Verpackung im Innenraum des Haushaltsgeräts sein und beispielsweise eine Spülgutaufnahme im Innenraum vollständig oder teilweise umschließen. Die Verpackung kann Teile von Styropor, Papier, Kartonage und/oder Kunststoff aufweisen. Sofern sich die Verpackung im Innenraum des Haushaltsgeräts befindet, ist der Haushalts-Roboter durch eine Ansteuerung des Roboterarms dazu eingerichtet, zuerst die Verpackung an der Außenhaut zu entfernen, dann die Tür des Haushaltsgeräts zu öffnen und anschließend die Verpackung im Innenraum zu entfernen.
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Vorzugsweise ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, einen Vergleich der erfassten Kennzeichnungsdetails mit spezifischen Details einer Datenbank, wie einer externen Speicher-Einheit, zum Ermitteln des Geräte-Typs durchzuführen. Die Kennzeichnungsdetails werden insbesondere mit dem Kamerasystem durch Aufnehmen zumindest eines Bildes erfasst.
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Die Robotersteuerung ist insbesondere dazu eingerichtet, das Erfassen der Kennzeichnungsdetails von allen sichtbaren Seiten des Haushaltsgeräts durchzuführen. Sofern die Kennzeichnungsdetails nicht sichtbar sind, ist die Robotersteuerung vorzugsweise dazu eingerichtet, den Haushalts-Roboter derart anzusteuern, dass dieser das Haushaltsgerät solange verschiebt, dreht und/oder kippt, bis die Kennzeichnungsdetails erfassbar sind.
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Ein Geräte-Typ des Haushaltsgeräts weist insbesondere eine Fabrikationsnummer und/oder die Modellbezeichnung des jeweiligen Haushaltsgeräts auf.
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Die externe Speicher-Einheit ist beispielsweise als eine Datenbank oder eine Cloud mit einer Speichereinrichtung ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die spezifischen Installationsinformationen für jeden der mehreren Installationsabschnitte alle jeweiligen Bewegungsabfolgen des Haushalts-Roboters zum Durchführen des jeweiligen Installationsabschnitts auf.
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Diese Ausführungsform weist die gleichen Vorteile wie das obige System gemäß dem ersten Aspekt auf.
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Ein Installationsvorgang kann sich in folgende jeweilige Installationsabschnitte oder Installationsschritte unterteilen: Aufstellen des Haushaltsgeräts, Entfernen der Verpackungsmaterialien oder der Verpackung des Haushaltsgeräts, Kontrolle des Lieferumfangs, Herstellen aller erforderlichen baulichen Verbindungen, wie Stromversorgung, Wasserzulauf und Wasserablauf, Montage erforderlicher Komponenten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts, Einbau des Haushaltsgeräts in die vorgesehene Position, Ausrichtung des Haushaltsgeräts, insbesondere zwischen vorhandenen Möbelstücken, und/oder Inbetriebnahme des Haushaltsgeräts.
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Die Komponenten in dem Installationsabschnitt „Montage erforderlicher Komponenten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts“ können ein Fließ und/oder eine Dämmung, beispielsweise in Form einer Dampfspeere, sein, welche zwischen dem Haushaltsgerät und den vorhandenen Möbelstücken angebracht oder montiert werden können. Auch können diese Komponenten Möbelblätter mit Schrauben aufweisen, mittels welchen das Haushaltsgerät an den oder mit den vorhandenen Möbelstücken verbunden wird. Insbesondere kann der Installationsvorgang einen Installationsabschnitt aufweisen, welcher nach dem Installationsabschnitt „Ausrichtung des Haushaltsgeräts“ folgt, nämlich einen Abschnitt, bei welchem das Haushaltsgerät nach der Ausrichtung fest mit den umliegenden vorhandenen Möbelstücken fixiert und verbunden wird.
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Jeder der mehreren Installationsabschnitte des Installationsvorgangs kann wiederrum auch als ein einzelner Installationsvorgang mit mehreren Installationsabschnitten angesehen werden. Beispielsweise kann der obige Installationsabschnitt „Entfernen der Verpackungsmaterialen des Haushaltsgeräts“ als ein eigenständiger Installationsvorgang angesehen werden. Hierbei weist dieser eigenständige Installationsvorgang die Installationsabschnitte „Entfernen der Verpackungsmaterialien an den Seiten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts“, „Entfernen der Verpackungsmaterialien am Boden und an der Decke des Haushaltsgeräts“ und „Entfernen der Verpackungsmaterialien im Innenraum des Haushaltsgeräts“ auf.
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Der Haushalts-Roboter ist insbesondere dazu eingerichtet, einen aktuellen Installationsabschnitt sowie einen Fortschritt des aktuellen Installationsabschnitts auf Basis eines vorherigen durchgeführten Installationsabschnitts, welcher beispielsweise in der externen Speicher-Einheit oder in der internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters gespeichert ist, zu bestimmen. Hierbei kann der aktuelle Installationsabschnitt und/oder dessen Fortschritt anhand eines Vergleichs aktueller Sensorwerte wie einem Kamerabild und einem Referenzwert, wie einem Referenzbild in der internen oder externen Speicher-Einheit, bestimmt werden.
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Vorzugsweise ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, die jeweiligen Bewegungsabfolgen aufweisend eine Bahnplanung mit Start- und Zielkoordinaten des Haushalts-Roboters für einen jeweiligen Installationsabschnitt in Echtzeit anhand der aktuellen Position des Haushalts-Roboters, des Roboterarms und/oder des Effektors zu berechnen oder durch einen Abgleich mit zuvor berechneten Bewegungsabfolgen mit einem Referenzpunkt, gespeichert in der internen oder externen Speicher-Einheit, abzurufen.
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Die spezifischen Installationsinformationen sind insbesondere als eine Bedienungsanleitung und/oder eine Installationsanleitung ausgebildet. Die spezifischen Installationsinformationen können ferner für einen oder mehrere der Installationsabschnitte Zielkoordinaten von zu installierenden Komponenten des Haushaltsgeräts, einen oder mehrere Schritte, wie die zu installierenden Komponenten mit dem Haushalts-Roboter installiert werden können, beispielsweise in einer priorisierten Anordnung falls ein Schritt nicht funktionieren sollte, und/oder auch objektspezifische Informationen, beispielsweise eine maximale Griffkraft des Effektors und/oder ein Objektgewicht, aufweisen.
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Falls das Ermitteln des Geräte-Typs nicht möglich ist, beispielsweise aufgrund einer Verdeckung der Kennzeichnungsdetails, kann trotzdem mit zumindest einem Installationsabschnitt wie einem „Entfernen der Verpackungsmaterialen des Haushaltsgeräts“ begonnen werden, da verschiedene Geräte-Typen mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ein sehr ähnliches oder das dasselbe Verpackungsmaterial aufweisen. Anschließend ist die Robotersteuerung insbesondere dazu eingerichtet, erneut Kennzeichnungsdetails des Haushaltsgeräts oder einer Verpackung des Haushaltsgeräts zu erfassen und auf Basis der erfassten Kennzeichnungsdetails einen Geräte-Typ des Haushaltsgeräts zu ermitteln. Dieses Erfassen und Ermitteln kann in periodischen Abständen solange wiederholt werden, bis die Robotersteuerung den Geräte-Typ des Haushaltsgeräts ermittelt hat. Wenn der Geräte-Typ ermittelt wurde, können dann weitere Installationsabschnitte durch den Haushalts-Roboter durchgeführt werden, beispielsweise „Herstellen aller notwendigen baulichen Verbindungen“.
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Zudem kann ein jeweiliger Installationsabschnitt wie das „Entfernen der Verpackungsmaterialien des Haushaltsgeräts“ von dem Haushalts-Roboter auch statisch oder dynamisch, vorzugsweise unabhängig von einer Ermittlung des Geräte-Typs des Haushaltsgeräts, durchgeführt werden. Statisch durchführen bedeutet hier insbesondere, dass der Haushalts-Roboter die jeweiligen Bewegungsabfolgen zum Durchführen des jeweiligen Installationsabschnitts in seiner internen Speicher-Einheit bereits hinterlegt hat und diese unabhängig von dem ermittelten Geräte-Typ durchführen kann. Der Haushalts-Roboter kann alle aktuellen spezifischen Installationsinformationen über alle aktuellen Haushaltsgeräte bereits im Voraus abgespeichert haben. Dynamisch durchführen bedeutet hier insbesondere, dass der Haushalts-Roboter, unabhängig von einer Ermittlung des Geräte-Typs, das (verpackte) Haushaltsgerät mittels seiner Sensorik wie dem Kamerasystem scannen kann und auf Basis dessen die erforderlichen Bewegungsabfolgen zum Durchführen des jeweiligen Installationsabschnitts selbst berechnen kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, auf Basis der spezifischen Installationsinformationen, zumindest ein Bearbeitungswerkzeug in einem Aktionsradius des Haushalts-Roboters zu lokalisieren und aufzunehmen, wobei die Robotersteuerung dazu eingerichtet ist, durch Anwenden des zumindest einen Bearbeitungswerkzeugs auf zumindest den einen Installationsabschnitt der mehreren Installationsabschnitte den zumindest einen Installationsabschnitt vollautomatisiert durchzuführen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, auf Basis der spezifischen Installationsinformationen für jeden Installationsabschnitt ein jeweiliges Bearbeitungswerkzeug aus mehreren spezifischen Bearbeitungswerkzeugen in dem Aktionsradius des Haushalts-Roboters zu lokalisieren und aufzunehmen, wobei die Robotersteuerung dazu eingerichtet ist, den Installationsvorgang durch Anwenden des jeweiligen spezifischen Bearbeitungswerkzeugs auf den jeweiligen Installationsabschnitt vollautomatisiert durchzuführen.
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Diese Ausführungsform hat den technischen Effekt, dass der Haushalts-Roboter vollautomatisiert den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts durchführt, wodurch der Benutzer des Haushaltsgeräts nicht mehr in den Installationsvorgang involviert ist. Dies hat den Vorteil, dass menschliche Fehler während des Installationsvorgangs vermieden werden und gleichzeitig die Sicherheit für den Benutzer während des Installationsvorgangs erhöht wird. Ferner werden Ressourcen eingespart, da für den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts kein Servicetechniker vor Ort beim Benutzer erforderlich ist.
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Bei dieser Ausführungsform werden die spezifischen Installationsinformationen insbesondere lokal auf der internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters abgespeichert.
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Der Haushalts-Roboter ist insbesondere dazu eingerichtet, die spezifischen Bearbeitungswerkzeuge mit dem Kamerasystem zu lokalisieren und mit dem als Greifer ausgebildeten Effektor zu greifen. Das Lokalisieren kann insbesondere mittels einem Algorithmus basierend auf einer künstlichen Intelligenz mittels maschinellem Lernen durchgeführt werden.
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Beispiele für Bearbeitungswerkzeuge sind: ein Schneidewerkzeug wie ein Messer, welches zur Entfernung von Verpackungsmaterialen wie einer Folie dienen kann, einen oder mehrere Schraubenzieher, welche zur Ausrichtung des Haushaltsgeräts und/oder zur Montage des Haushaltsgeräts dienen können sowie Schraubenschlüssel, welche ebenso zur Ausrichtung des Haushaltsgeräts dienen können.
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Ein Aktionsradius ist insbesondere ein Radius, innerhalb welchem der Haushalts-Roboter sich noch bewegen kann und Aktionen, wie beispielsweise ein Greifen mit dem Effektor, durchführen kann.
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Mit dieser Ausführungsform ist die Robotersteuerung beispielsweise dazu eingerichtet, bei der Durchführung des Installationsabschnitts „Entfernen der Verpackungsmaterialien des Haushaltsgeräts“ als ein Bearbeitungswerkzeug das Messer auszuwählen oder bei der Durchführung des Installationsabschnitts „Ausrichtung des Haushaltsgeräts“ einen oder mehrere Schraubenzieher als Bearbeitungswerkzeuge auszuwählen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Haushalts-Roboter ferner eine Benutzerschnittstelleneinheit auf, wobei die Robotersteuerung dazu eingerichtet ist, einen Benutzer des Haushaltsgeräts mittels der Benutzerschnittstelleneinheit durch Ausgeben der spezifischen Installationsinformationen an den Benutzer zum teilautomatisierten Durchführen des Installationsvorgangs durch den Installationsvorgang, insbesondere durch den zumindest einen oder die mehreren Installationsabschnitte, zu navigieren.
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Dies hat den Vorteil, dass bei einer teilautomatisierten Durchführung des Installationsvorgangs der Haushalts-Roboter den Benutzer durch jeden Installationsabschnitt navigieren oder leiten kann. Dadurch wird die Benutzerfreundlichkeit vor allem für ältere und/oder körperlich eingeschränkte Benutzer erhöht und verbessert den Installationserfolg seitens des Benutzers. Dies ist vor allem hilfreich, wenn der Benutzer bei der Durchführung eines bestimmten Installationsabschnitts scheitert und daraufhin der Haushalts-Roboter dem Benutzer die spezifischen Installationsinformationen ausgibt oder angibt, wie dieser den Installationsabschnitt durchführen soll.
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Eine Benutzerschnittstelleneinheit stellt eine Schnittstelle zwischen dem Benutzer, vorzugsweise einem Mensch, und dem Haushalts-Roboter dar. Die Benutzerschnittstelleneinheit kann an dem Haushalts-Roboter angebracht sein und kann als ein Lautsprecher, als ein Mikrofon, als ein (Touch-)Display, als ein Projektor, insbesondere als ein Hologramm-Projektor und/oder als ein Laser zur Anzeige von Informationen ausgebildet sein.
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Sofern der Haushalts-Roboter durch einen Vergleich mit der internen oder externen Speicher-Einheit feststellt, dass er mit seinem derzeit montierten Effektor einen oder mehrere jeweilige Installationsabschnitte nicht durchführen kann, kann der Haushalts-Roboter trotzdem eine Führung und/oder Orientierungshilfe in Form der spezifischen Installationsinformationen dem Benutzer über die Benutzerschnittstelleneinheit ausgeben und ihn so durch den Installationsvorgang leiten. Eine Feststellung, dass der Haushalts-Roboter einen Installationsabschnitt nicht durchführen kann, tritt beispielsweise dann auf, wenn dieser feststellt, dass er nur mit einer Kamera ausgestattet ist obwohl mehrere Kameras erforderlich wären oder dass das Ergebnis eines Algorithmus zur Schätzung des Gewichts eines mit dem Effektor anzuhebenden Objekts den zulässigen Gewichtsmaximalwert des Effektors übersteigt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, bei dem zumindest einen oder den mehreren Installationsabschnitten eine jeweilige Unterstützungshandlung zur Unterstützung des Benutzers beim Durchführen des Installationsvorgangs auf Basis der spezifischen Installationsinformationen mittels des zumindest einen Bearbeitungswerkzeugs oder der mehreren Bearbeitungswerkzeuge und/oder der Benutzerschnittstelleneinheit durchzuführen.
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Eine Unterstützungshandlung kann ein Kommunizieren des nächsten anstehenden Installationsabschnitts oder eine Handlungsanweisung innerhalb dessen durch die Benutzerschnittstelleneinheit an den Benutzer sein. Der Begriff „Kommunizieren“ kann als vorlesen, anzeigen und/oder wiedergegeben einer Unterstützungshandlung bezeichnet werden.
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Der Haushalts-Roboter kann mehrere Benutzerschnittstelleneinheiten aufweisen, somit beispielsweise gleichzeitig einen Lautsprecher, einen Projektor und ein Touch-Display.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Unterstützungshandlung als eine Installationsunterstützung, bei welcher der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, für eine Installation des Haushalts-Geräts erforderliche Komponenten und/oder Bearbeitungswerkzeuge zu lokalisieren und dem Benutzer bereitzustellen, als eine Endmontageunterstützung, bei welcher der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, in Zusammenarbeit mit dem Benutzer das Haushaltsgerät in einem vorgesehenen Bereich zu positionieren und/oder als eine Ausrichtungsunterstützung, bei welcher der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet ist, für eine Ausrichtung des Haushaltsgeräts in dem vorgesehenen Bereich, dem Benutzer eine optimale Ausrichtung des Haushaltsgeräts anzugeben, ausgebildet sein. Weitere Unterstützungshandlungen in Abhängigkeit des jeweiligen durchzuführenden Installationsabschnitts sind denkbar.
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Erforderliche Komponenten können unterschiedliche Kabel, Schrauben, Schraubenziehen, Schraubenschlüssel und/oder eine Wasserwaage oder ähnliches sein.
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Die Endmontageunterstützung kommt insbesondere vor, wenn der Haushalts-Roboter alleine nicht die erforderliche Kraft aufbringen kann, um das Haushaltsgerät in dem vorgesehenen Bereich, insbesondere in die richtige Position, zu verschieben. Hierbei ist somit eine Aufteilung der erforderlichen Kräfte möglich. Beispielsweise drückt der Benutzer das Haushaltsgerät in einem linken Bereich und der Haushalts-Roboter in einem rechten Bereich.
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Die Anweisungen hierfür können durch die Benutzerschnittstelleneinheit dem Benutzer ausgegeben oder angezeigt werden. Weiterhin kann durch das Kamerasystem des Haushalts-Roboters eine aktuelle Bewegung und/oder Position des Haushaltsgeräts überwacht werden und weitere Anweisungen, beispielsweise dass eine größere oder geringere Kraftunterstützung durch den Benutzer erforderlich ist, für den Benutzer ausgegeben oder angezeigt werden.
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Bei der Ausrichtungsunterstützung ist der Haushalts-Roboter insbesondere dazu eingerichtet, eine aktuelle Position des Haushaltsgeräts und/oder einer Roboterarmposition (eine Effektorposition) mit Hilfe von Sensoren, wie beispielsweise dem Kamerasystem, zu erkennen. Ferner ist hierbei der Haushalts-Roboter vorzugsweise dazu eingerichtet, die optimale Ausrichtung des Haushaltsgeräts, insbesondere in Abhängigkeit der benachbarten vorhandenen Möbelstücke, und/oder die optimale Einbautiefe des Haushaltsgeräts in Abhängigkeit der vorhandenen benachbarten Möbelstücke mittels seiner Sensorik zu erkennen. Die Anzeige und/oder Wiedergabe von möglichen Korrekturanweisungen an den Benutzer kann ebenso über die Benutzerschnittstelleneinheit erfolgen. Die Ausrichtungsunterstützung kann auch einen Installationsabschnitt aufweisen, bei dem das Haushaltsgerät und die vorhandenen benachbarten Möbelstücke gemeinsam in Abhängigkeit voneinander mit Hilfe einer Wasserwaage als Bearbeitungswerkzeug horizontal und vertikal ausgerichtet werden, sodass das Haushaltsgerät und die vorhandenen benachbarten Möbelstücke miteinander nivelliert oder „im Wasser“ sind.
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Zudem ist der Haushalts-Roboter insbesondere dazu eingerichtet, mittels des Kamerasystems in Kombination mit einer Objekterkennungseinheit, Objekte wie ein Möbelblatt der Türe oder eine Wand, zu erfassen und auf diesen Objekten eine Projektion von hilfreichen Details für einen Installationsabschnitt für den Benutzer anzuzeigen. Beispiele hierfür sind, dass Bohrungen auf dem Möbelblatt der Türe des Haushaltgeräts, beispielsweise mit einem Laser oder einem Projektor, zur korrekten Ausrichtung des Objekts und/oder des Haushaltsgeräts für den Benutzer angezeigt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung während des automatisierten Durchführens des Installationsvorgangs dazu eingerichtet, ein Vorhandensein des zumindest einen Benutzers in einer Umgebung des Haushaltsgeräts und zumindest eine Geste des vorhandenen Benutzers zu erkennen.
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Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine ungewollte Kollision mit dem Benutzer während des Installationsvorgangs verhindert wird, wodurch die Sicherheit während des Installationsvorgangs für Mensch und Maschine erhöht wird.
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Diese Erkennung kann mit Hilfe des Kamerasystems und einem hierfür vorgesehenen Algorithmus (Objekterkennung, Gestenerkennung) durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, nach zumindest einem automatisiert durchgeführten Installationsabschnitt zu ermitteln, ob der zumindest eine automatisiert durchgeführte Installationsabschnitt fehlerhaft durchgeführt wurde.
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Hierbei ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, einen fehlerhaft durchgeführten Installationsabschnitt nach zumindest einem teil - oder vollautomatisiert durchgeführten Installationsabschnitt zu ermitteln. Nachdem dieser ermittelt wurde, ist die Robotersteuerung insbesondere dazu eingerichtet, den Benutzer mittels der Benutzerschnittstelleneinheit über den erkannten fehlerhaft durchgeführten Installationsabschnitt zu informieren.
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Diese Ausführungsform hat den technischen Effekt, dass während des Installationsvorgangs von dem Benutzer falsch montierte Komponenten des Haushaltsgeräts erkannt werden können. Anschließend kann der Benutzer hierauf hingewiesen werden, damit dieser die falsch montierten Komponenten austauschen kann. Das hat den Vorteil, dass menschliche Fehler während des Installationsvorgangs erkannt und eingeschränkt werden, wodurch Fehler an dem Haushaltsgerät frühzeitig erkannt werden. Dadurch können im späteren Betrieb des Haushaltsgeräts Beschädigungen oder Unfälle an dem Benutzer und/oder dem Haushaltsgerät eingeschränkt oder verhindert werden, wodurch die Sicherheit für den Benutzer erhöht wird.
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Die Robotersteuerung ist insbesondere dazu eingerichtet, den fehlerhaft durchgeführten Installationsabschnitt durch einen Vergleich zwischen einem mit dem Kamerasystem des Haushalts-Roboters aufgenommenen Bildes (Ist-Bild) und einem Bild, welches in der internen oder externen Speicher-Einheit als ein Referenzbild (Soll-Bild) gespeichert ist, zu ermitteln. Sofern bei diesem Vergleich eine Abweichung detektiert wird, liegt ein fehlerhaft durchgeführter Installationsabschnitt vor. Ferner kann der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet sein, Korrekturvorschläge zum Beheben des fehlerhaft durchgeführten Installationsabschnitts mittels der Benutzerschnittstelleneinheit an den Benutzer auszugeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das System ferner eine Fernsteuereinheit auf, wobei die Robotersteuerung ferner eine Datenübertragungseinheit aufweist, wobei die Fernsteuereinheit dazu eingerichtet ist, Fernsteuerinformationen aufweisend die spezifischen Installationsinformationen an die Datenübertragungseinheit des Haushalts-Roboters zu übertragen, wobei die Fernsteuereinheit dazu eingerichtet ist, ausschließlich auf Basis der Fernsteuerinformationen die Robotersteuerung zur automatisierten Durchführung zumindest des zumindest einen Installationsabschnittes oder des Installationsvorgangs des Haushaltsgeräts anzusteuern.
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Diese Ausführungsform hat den technischen Effekt, dass der Haushalts-Roboter derart von der Fernsteuereinheit angesteuert wird, dass dieser den Installationsvorgang vollautomatisiert ferngesteuert durchführt. Dies hat den Vorteil, dass der Haushalts-Roboter die Fernsteuerinformationen ausschließlich ferngesteuert und nicht von seiner Robotersteuerung oder der internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters bereitgestellt bekommt. Dadurch können ältere und/oder eingeschränkte Benutzer unterstützt werden oder der Installationsvorgang kann auch durchgeführt werden, wenn kein Benutzer im Haushalt vor Ort ist.
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Der Begriff „ausschließlich auf Basis der Fernsteuerinformationen“ bedeutet insbesondere, dass die Robotersteuerung zur automatisierten Durchführung zumindest des zumindest einen Installationsabschnittes, nur Steuerinformationen oder Steuerdaten verwendet, welche von der Fernsteuereinheit gesendet wurden und nicht Steuerinformationen oder Steuerdaten verwendet, welche lokal in der internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters gespeichert sind.
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Die automatisierte Durchführung kann hier bevorzugt vollautomatisiert sein. Die Durchführung kann auch teilautomatisiert sein.
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Vorzugsweise besteht bei dem Übertragen der Fernsteuerinformationen und während des Fernsteuerns dauerhaft eine aktive Kommunikationsverbindung, insbesondere eine bidirektionale Kommunikationsverbindung, beispielsweise per WLAN, Bluetooth oder Funk, zwischen dem Haushalts-Roboter und der Fernsteuereinheit. Infolgedessen werden Fernsteuerinformationen oder Fernsteuerdaten von dem Haushalts-Roboter zu der Fernsteuereinheit und umgekehrt übertragen. Fernsteuerdaten weisen beispielsweise Sensordaten, Kameradaten, Positionsdaten, Informationen über die externe Speicher-Einheit, Bahnkoordinaten und/oder Start- und Zielkoordinaten auf.
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Der Begriff „Fernsteuerung“ oder „fernsteuern“ bedeutet insbesondere nicht, dass das Haushaltsgerät und die Fernsteuereinheit räumlich getrennt sind oder eine vorbestimmte Distanz zwischen ihnen vorhanden ist.
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Auch kann nur ein Installationsabschnitt ferngesteuert vollautomatisiert durchgeführt werden oder aber auch der gesamte Installationsvorgang.
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Die Fernsteuereinheit kann als eine Fernbedienung für einen Benutzer des Haushalts-Roboters und/oder des Haushaltsgeräts oder als ein computerbasiertes System zur Fernsteuerung des Installationsvorgangs ausgebildet sein. Das computerbasierte System ist insbesondere eine Cloud. Ferner kann das computerbasierte System auf einem Algorithmus auf Basis einer künstlichen Intelligenz und maschinellem Lernen basieren, der durch Trainingsdaten und/oder mit Benutzerdaten trainiert und somit kontinuierlich verbessert wird. Maschinelles Lernen weist insbesondere ein „Demonstratives Lernen“ auf. Hierbei führt ein Mensch eine Durchführung eines Installationsabschnitts vor und die Robotersteuerung nimmt diese Durchführung mittels der Sensorik des Haushalts-Roboters auf. Anschließend lernt der Haushalts-Roboter anhand dieser Durchführung und kann nach einer bestimmten Zeit des Lernens auch diesen Installationsabschnitt selbst vollautomatisiert durchführen.
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Beispielsweise nimmt der Haushalts-Roboter mittels seiner Sensorik ein Bild auf und schickt dies an die Cloud. Anhand des Bildes oder dessen Bilddaten kann dann in der Cloud berechnet werden, welcher Installationsabschnitt als nächstes durchzuführen ist. Diese Anweisung des nächsten durchzuführenden Installationsabschnitts kann dann in Form der Fernsteuerinformationen aufweisend die spezifischen Installationsinformationen für diesen durchzuführenden Installationsabschnitt mittels der Datenübertragungseinheit an die Robotersteuerung übertragen werden. Anschließend führt die Robotersteuerung ausschließlich auf Basis dieser Fernsteuerinformationen den nächsten durchzuführenden Installationsabschnitt durch.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts zu überwachen und hierbei eine Überschreitung eines maximalen Schwellwerts eines Parameters des Haushalts-Roboters während des Installationsvorgangs zu erkennen, wobei die Robotersteuerung dazu eingerichtet ist, bei einer erkannten Überschreitung des maximalen Schwellwerts den Installationsvorgang zu unterbrechen.
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Dies hat den Vorteil, dass Fehler, Probleme oder Hindernisse in Bezug auf Bewegungen des Haushalts-Roboters während des Installationsvorgangs frühzeitig erkannt und verringert werden. Dadurch können im späteren Betrieb des Haushaltsgeräts Beschädigungen oder Unfälle an dem Benutzer und/oder dem Haushaltsgerät eingeschränkt oder verhindert werden, wodurch die Sicherheit für den Benutzer erhöht wird.
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Insbesondere ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, eine Überschreitung eines maximalen Schwellwerts eines Parameters einer Komponente des Haushalts-Roboters während des Installationsvorgangs zu erkennen.
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Eine Komponente des Haushalts-Roboters kann eine interne Komponente oder eine externe Komponente sein. Eine interne Komponente des Haushalts-Roboters befindet sich vorzugsweise in einem Gehäuse des Haushalts-Roboters und ist beispielsweise ein Motor des Effektors oder ein Kraft-Drehmoment-Sensor, welcher an oder in dem Gehäuse des Roboterarms montiert sein kann. Eine externe Komponente kann außen an dem Haushalts-Roboter angebracht sein und ein Kamerasystem und/oder einen Effektor aufweisen.
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Ein Parameter einer Komponente des Haushalts-Roboters ist beispielsweise ein Motorstrom des Motors des Effektors, wobei hierbei der Motor die Komponente darstellt. Ferner kann ein Parameter ein Drehmomentwert des Kraft-Drehmoment-Sensors sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Robotersteuerung dazu eingerichtet, eine Beschädigung an dem oder in dem Haushaltsgerät zu erkennen.
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Ferner kann die Robotersteuerung hierbei dazu eingerichtet sein, die Beschädigung durch einen Vergleich eines durch den Haushalts-Roboter aufgenommenen Ist-Bildes mit einem in der internen oder externen Speicher-Einheit gespeicherten Soll-Bildes zu erkennen. Der Vergleich ist insbesondere ein Soll-Ist-Vergleich von Sensorwerten wie beispielsweise Kamerabildern. Die Soll-Daten oder die Soll-Kamerabilder können hierbei in der internen oder externen Speicher-Einheit abgespeichert sein. Vorzugsweise kann ein Transportschaden als eine Anomalie, welche in den Ist-Daten oder Ist-Kamerabildern detektiert wurde, ausgebildet sein.
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Eine Beschädigung weist beispielsweise einen Transportschaden und/oder defekte oder deformierte Komponenten oder Bauteile des Haushaltsgeräts auf.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass nach einer Erkennung einer defekten oder deformierten Komponente, diese durch den Haushalts-Roboter ausgetauscht werden kann, der Benutzer auf die Beschädigung mittels der Benutzerschnittstelleneinheit aufmerksam gemacht werden kann und/oder ein Kundendienst automatisiert involviert werden kann. Somit können in vorteilhafter Weise Schäden, die nicht durch den Benutzer verursacht wurden, erkannt werden, bewertet werden und direkt als Information für einen Retouren- oder Kundendienstprozess verwendet werden.
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Vorzugsweise ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, die erkannte Beschädigung auszuwerten und deren Auswirkungen zu bestimmen. Wird beispielsweise ein Loch in einem Spülbehälter erkannt, wenn das Haushaltsgerät als eine Haushalts-Geschirrspülmaschine ausgebildet ist, ist es erforderlich, dass der Spülbehälter ausgetauscht wird. Insbesondere ist der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet, diesen Austausch vorzunehmen. Auch kann der Kundendienst von dem Haushalts-Roboter benachrichtigt werden, um diesen Austausch vorzunehmen. Wenn beispielsweise als eine erkannte Beschädigung ein Kratzer als Ergebnis der Auswertung vorkommt, kann vorerst durch den Haushalts-Roboter der Benutzer auf diesen aufmerksam gemacht werden und in Abhängigkeit der Einschätzung des Benutzers dann der Kundendienst involviert werden.
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Im Falle einer Retoure kann der Haushalts-Roboter dazu eingerichtet sein, das Haushaltsgerät für den Versand vorzubereiten und/oder den Benutzer bei dem Versand durch unterschiedliche Versandunterstützungshandlungen zu unterstützen oder diesen durch einen Versand- und/oder Verpackungsvorgang aufweisend unterschiedliche Versandabschnitte zu navigieren oder zu leiten.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Roboters aufweisend eine Robotersteuerung vorgeschlagen. Die Robotersteuerung führt den Schritt aus:
- Ansteuern des Haushalts-Roboters in Abhängigkeit von spezifischen Installationsinformationen über ein Haushaltsgerät, insbesondere wasserführendes Haushaltsgerät, sodass dieser zumindest einen Installationsabschnitt des Haushaltsgeräts aus mehreren Installationsabschnitten eines Installationsvorgangs während einer erstmaligen Inbetriebnahme des Haushaltsgeräts automatisiert durchführt.
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Die für das vorgeschlagene System gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen technischen Effekte und Vorteile gelten gleichermaßen für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt.
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Ferner gelten die unter Bezugnahme auf das vorgeschlagene System gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale mutatis mutandis für das vorgeschlagene Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.
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Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
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Die für das vorgeschlagene System gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Computerprogrammprodukt gemäß dem dritten Aspekt entsprechend.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Haushaltsgeräts;
- 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems mit dem Haushaltsgerät und mit einer Ausführungsform eines Haushalts-Roboters;
- 3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems mit dem Haushaltsgerät und mit einer weiteren Ausführungsform des Haushalts-Roboters;
- 4A - 4C zeigen schematische perspektivische Ansichten des Haushaltsgeräts während unterschiedlichen Verpackungszuständen;
- 5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Systems gemäß 2;
- 6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems gemäß 2;
- 7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems gemäß 2;
- 8 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Haushalts-Roboters gemäß 2;
- 9 - 11 zeigen jeweils schematische perspektivische Ansichten von unterschiedlichen Unterstützungshandlungen des Haushalts-Roboters gemäß 2;
- 12 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems gemäß 2;
- 13A - 13C zeigen schematische perspektivische Ansichten des Systems gemäß 2 in Zusammenhang mit einem Benutzer; und
- 14 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Haushalts-Roboters gemäß 2.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Die 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Haushaltsgeräts 1, insbesondere eines wasserführenden Haushaltsgeräts wie einer Haushalts-Geschirrspülmaschine. In nicht dargestellten weiteren Ausführungsformen ist das wasserführende Haushaltsgerät beispielsweise ein Kühlschrank. Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 umfasst einen Spülbehälter 2, der durch eine Tür 3, insbesondere wasserdicht, verschließbar ist. Hierzu kann zwischen der Tür 3 und dem Spülbehälter 2 eine Dichteinrichtung vorgesehen sein. Der Spülbehälter 2 ist vorzugweise quaderförmig. Der Spülbehälter 2 kann in einem Gehäuse der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 angeordnet sein. Der Spülbehälter 2 und die Tür 3 können einen Spülraum 4 zum Spülen von Spülgut bilden.
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Die Tür 3 ist in der 1 in ihrer geöffneten Stellung dargestellt. Durch ein Schwenken um eine an einem unteren Ende der Tür 3 vorgesehene Schwenkachse 5 kann die Tür 3 geschlossen oder geöffnet werden. Mit Hilfe der Tür 3 kann eine Beschickungsöffnung 6 des Spülbehälters 2 geschlossen oder geöffnet werden. Der Spülbehälter 2 weist einen Boden 7, eine dem Boden 7 gegenüberliegend angeordnete Decke 8, eine der geschlossenen Tür 3 gegenüberliegend angeordnete Rückwand 9 und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 10, 11 auf. Der Boden 7, die Decke 8, die Rückwand 9 und die Seitenwände 10, 11 können beispielsweise aus einem Edelstahlblech gefertigt sein. Alternativ kann beispielsweise der Boden 7 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 weist ferner zumindest eine Spülgutaufnahme 12 - 14 auf. Vorzugsweise können mehrere, beispielsweise drei, Spülgutaufnahmen 12 bis 14 vorgesehen sein, wobei die Spülgutaufnahme 12 eine untere Spülgutaufnahme oder ein Unterkorb, die Spülgutaufnahme 13 eine obere Spülgutaufnahme oder ein Oberkorb und die Spülgutaufnahme 14 eine Besteckschublade sein kann.
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Wie die 1 weiterhin zeigt, sind die Spülgutaufnahmen 12 - 14 übereinander in dem Spülbehälter 2 angeordnet. Jede Spülgutaufnahme 12 - 14 ist wahlweise in den Spülbehälter 2 hinein- oder aus diesem herausverlagerbar. Insbesondere ist jede Spülgutaufnahme 12 - 14 in einer Einschubrichtung E in den Spülbehälter 2 hineinschiebbar oder hineinfahrbar und entgegen der Einschubrichtung E in einer Auszugsrichtung A aus dem Spülbehälter 2 herausziehbar oder herausfahrbar.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 umfasst eine Steuer- und Regeleinrichtung 15. Mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 15 kann die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 angesteuert werden. Beispielsweise können mit Hilfe der Steuer- und Regeleinrichtung 15 unterschiedliche Spülprogramme durchgeführt werden. Die Steuer- und Regeleinrichtung 15 kann innerhalb der Tür 3 platziert sein.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems 100 mit dem als eine Haushalts-Geschirrspülmaschine ausgebildeten Haushaltsgeräts 1 gemäß 1 und mit einem Haushalts-Roboter 16 aufweisend eine Robotersteuerung 21. Der Haushalts-Roboter 16 umfasst einen beweglichen Roboterarm 17, eine an dem Roboterarm 17 angebrachte Sensorik 18, insbesondere ein Kamerasystem, eine Benutzerschnittstelleneinheit 22 und einen Effektor 19, der als Greifer ausgebildet sein kann. Der Haushalts-Roboter 16 ist in 1 außerhalb des Haushaltsgeräts 1 angeordnet. Der Haushalts-Roboter 16 ist dazu eingerichtet, mittels seines Roboterarms 17 und seinem Effektor 18 in eine geöffnete Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 hineinzugreifen.
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In der 2 ist die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 mit einer Tür 3, einer Decke 8 und einer Seitenwand 10 dargestellt (vgl. auch 1). Ferner ist der Haushalts-Roboter 16 auf einer Plattform 27 angeordnet, welche in 2 ortsfest und nicht beweglich ausgebildet ist.
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Die Robotersteuerung 21 ist dazu eingerichtet, den Haushalts-Roboter 16 in Abhängigkeit von spezifischen Installationsinformationen über die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 derart anzusteuern, dass dieser zumindest einen Installationsabschnitt aus mehreren Installationsabschnitten eines Installationsvorgangs während einer erstmaligen Inbetriebnahme der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 automatisiert durchführt. Die spezifischen Installationsinformationen weisen für jeden der mehreren Installationsabschnitte alle jeweiligen Bewegungsabfolgen des Haushalts-Roboters 16 zum Durchführen des jeweiligen Installationsabschnitts auf. Zudem ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, nach zumindest einem automatisiert durchgeführten Installationsabschnitt zu ermitteln, ob der zumindest eine automatisiert durchgeführte Installationsabschnitt fehlerhaft durchgeführt wurde.
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3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems 100 mit dem Haushaltsgerät 1 und mit einer weiteren Ausführungsform des Haushalts-Roboters 16. In der Ausführungsform der 3 ist der Haushalts-Roboter 16 auf einer mobilen und nicht ortfesten Plattform 27 angeordnet und weist ferner keinen Roboterarm 17 (vgl. 2) auf. Zudem weist der Haushalts-Roboter 16 einen Fahrantrieb (nicht gezeigt) und vier Räder 20 auf, wovon in 3 drei Räder 20 sichtbar dargestellt sind. Der Haushalts-Roboter kann damit, insbesondere mit Hilfe des Fahrantriebs, selbständig seine Position relativ zu dem Haushaltsgerät 1 verändern.
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4A - 4C zeigen schematische perspektivische Ansichten des Haushaltsgeräts 1 während unterschiedlichen Verpackungszuständen während der Durchführung des Installationsvorgangs „Entfernen der Verpackungsmaterialien des Haushaltgeräts 1“. Ferner weist das Haushaltsgerät 1 in den 4A - 4C jeweils ein Kennzeichnungsdetail 24 auf. Das Kennzeichnungsdetail 24 ist beispielsweise eine Artikelnummer oder ein Barcode.
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In 4A ist das Haushaltsgerät 1 in einem Zustand dargestellt, in welchem dieses noch vollständig verpackt ist und von Verpackungsmaterial 23 umgeben ist. In 4B wurde der Installationsabschnitt „Entfernen des Verpackungsmaterials an den Seiten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts 1“ von dem Haushalts-Roboter 16 (vgl. 2, 5 - 12 oder 13A - 13C) vollautomatisiert durchgeführt. In 4C sind alle Verpackungsmaterialien 23 bis auf die Verpackungsmaterialen 23 am Boden 7 (vgl. 1) des Haushaltsgeräts 1 durch den Haushalts-Roboter 16 entfernt worden. In 4C ist ferner die als Kamerasystem ausgebildete Sensorik 18 des in 4C nicht dargestellten Haushalts-Roboters 16 gezeigt. Hierbei stellt das in 4C gezeigte Dreieck einen Scan- oder Erfassungsbereich des Kamerasystems des Haushalts-Roboters 16 dar, mittels welchem die Robotersteuerung 21 (vgl. 2 - 12 oder 13A - 13C) durch Ansteuern des Kamerasystems dazu eingerichtet ist, Kennzeichnungsdetails 24 des Haushaltsgeräts 1 oder einer Verpackung des Haushaltsgeräts 1 zu erfassen und auf Basis der erfassten Kennzeichnungsdetails 24 einen Geräte-Typ des Haushaltsgeräts 1 zu ermitteln. Die Robotersteuerung 21 ist dann dazu eingerichtet, auf Basis des ermittelten Geräte-Typs die spezifischen Installationsinformationen für den ermittelten Geräte-Typ von einer zu dem Haushalts-Roboter 16 externen Speicher-Einheit zu empfangen. In Ausführungsformen ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, die spezifischen Installationsinformationen von einer internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters 16 zu empfangen.
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5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Systems 100 gemäß 2. In 5 ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, auf Basis der spezifischen Installationsinformationen zumindest ein Bearbeitungswerkzeug 25 in einem Aktionsradius des Haushalts-Roboters 16 zu lokalisieren und aufzunehmen. Hierbei ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, durch Anwenden des zumindest einen Bearbeitungswerkzeugs 25 auf zumindest den einen Installationsabschnitt der mehreren Installationsabschnitte den zumindest einen Installationsabschnitt vollautomatisiert durchzuführen. Sofern der Installationsabschnitt ein „Entfernen des Verpackungsmaterials 23 (vgl. 4A - 4C)“ ist, ist das Bearbeitungswerkzeug 25 ein Messer oder eine Schneidewerkzeug.
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Auch ist in 5 die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, auf Basis der spezifischen Installationsinformationen für jeden Installationsabschnitt ein jeweiliges Bearbeitungswerkzeug 25 aus mehreren spezifischen Bearbeitungswerkzeugen in dem Aktionsradius des Haushalts-Roboters 16 zu lokalisieren und aufzunehmen. Dabei ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, den Installationsvorgang durch Anwenden des jeweiligen spezifischen Bearbeitungswerkzeugs auf den jeweiligen Installationsabschnitt vollautomatisiert durchzuführen. Nachdem mehrere unterschiedliche spezifische Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sind, sind in 5 die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge als jeweilige Quadrate innerhalb des Bezugszeichens 25 dargestellt.
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6 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems 100 gemäß 2. Dabei weist das System 100 ferner eine Fernsteuereinheit 26 auf. Zudem weist in 6 die Robotersteuerung 21 eine Datenübertragungseinheit auf.
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In der 6 ist die Fernsteuereinheit 26 dazu eingerichtet, Fernsteuerinformationen aufweisend die spezifischen Installationsinformationen über eine Kommunikationsverbindung LINK an die Datenübertragungseinheit des Haushalts-Roboters 16 zu übertragen. Die Kommunikationsverbindung LINK ist in 6 bidirektional ausgebildet, was anhand der beiden Pfeilenden der Kommunikationsverbindung LINK dargestellt ist. Dabei ist die Fernsteuereinheit 26 dazu eingerichtet, ausschließlich auf Basis der Fernsteuerinformationen die Robotersteuerung 21 zur automatisierten Durchführung zumindest des zumindest einen Installationsabschnittes oder des Installationsvorgangs des Haushaltsgeräts 1 anzusteuern.
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7 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems 100 gemäß 2. In 7 ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet ist, den Installationsvorgang des Haushaltsgeräts 1 zu überwachen und hierbei eine Überschreitung eines maximalen Schwellwerts eines Parameters des Haushalts-Roboters 16 während des Installationsvorgangs zu erkennen. Bei einer erkannten Überschreitung des maximalen Schwellwerts ist die Robotersteuerung 21 dann dazu eingerichtet, den Installationsvorgang zu unterbrechen. In 7 ist ein Parameter der Motorstromwert eines Effektors 19 des Haushalts-Roboters 16. Der Effektor 19 greift in der 7 ein Objekt O, beispielsweise eine Metallstange.
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Zudem zeigt 7 ein Rechteck mit einem Strom-Zeit-Koordinatensystem auf. In dem Strom-Zeit-Koordinatensystem ist auf der x-Achse der Motorstrom I des Effektors 19, auf der y-Achse die Zeit t und als eine gestrichelte Linie MAX der maximal zulässige Motorstrom I angegeben. Bei der Bewegung des Effektors 19 mit dem Objekt O erkennt die Robotersteuerung 21 nun, dass der Motorstrom I überschritten wird (vgl. 7, Bezugszeichen MAX2).
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Die 8 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Haushalts-Roboters 16 gemäß 2.
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In 8 ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, einen Soll-Ist-Vergleich durchzuführen. Hierbei ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, eine Schraube mittels dem Kamerasystem 18 zu erfassen und als Ist-Daten O_IST abzuspeichern. Anschließend ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, die Ist-Daten O_IST mit in einer internen Speicher-Einheit des Haushalts-Roboters 16, welche in 8 in der Robotersteuerung 21 ausgebildet ist, abgespeicherten Soll-Daten O_SOLL zu vergleichen. Da die Schraube der Ist-Daten O_IST größer als die Schraube der Soll-Daten O_SOLL ist, entspricht die Schraube der Ist-Daten O_IST nicht der Schraube, welche dem Benutzer BEN (vgl. 9, 10, 11, 13B oder 13C) als eine Unterstützungshandlung übergeben werden sollte. Somit ist die Robotersteuerung 21 dann dazu eingerichtet, dem Benutzer BEN mittels der als Mikrofon ausgebildeten Benutzerschnittstelleneinheit 22 eine Information auszugeben, dass die Schraube der Ist-Daten O_IST nicht die korrekte Schraube ist.
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Mit anderen Worten ist die Robotersteuerung 21 somit dazu eingerichtet, einen Benutzer BEN des Haushaltsgeräts 1 mittels der Benutzerschnittstelleneinheit 22 durch Ausgeben der spezifischen Installationsinformationen, beispielsweise dass die Schraube der Ist-Daten O_IST nicht die korrekte Schraube ist, an den Benutzer BEN zum teilautomatisierten Durchführen des Installationsvorgangs durch den Installationsvorgang zu navigieren.
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9 - 11 zeigen jeweils schematische perspektivische Ansichten von unterschiedlichen Unterstützungshandlungen des Haushalts-Roboters 16 gemäß 2. Dabei ist die Robotersteuerung 21 jeweils dazu eingerichtet, bei dem zumindest einen oder den mehreren Installationsabschnitten eine jeweilige Unterstützungshandlung zur Unterstützung des Benutzers BEN beim Durchführen des Installationsvorgangs auf Basis der spezifischen Installationsinformationen mittels des zumindest einen Bearbeitungswerkzeugs 25 (vgl. 5) oder der mehreren Bearbeitungswerkzeuge und/oder der Benutzerschnittstelleneinheit 22 (vgl. 2, 3 oder 8) durchzuführen.
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In 9 ist das System 100 mit einem Haushaltsgerät 1 und dem Haushalts-Roboter 16 gezeigt. Dabei wird gerade ein Installationsabschnitt „Montage erforderlicher Komponenten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts“ durch den Benutzer BEN durchgeführt. Die Unterstützungshandlung durch den Haushalts-Roboter 16, welche zu diesem Installationsabschnitt korrespondiert, ist die Installationsunterstützung.
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Bei der Installationsunterstützung ist der Haushalts-Roboter 16 dazu eingerichtet ist, für eine Installation des Haushaltsgeräts 1 erforderliche Komponenten, wie korrekte Schrauben, zu lokalisieren und dem Benutzer BEN bereitzustellen. Diese Lokalisierung läuft gemäß 8 durch einen Soll-Ist-Vergleich ab. Als Ergebnis hiervon wurde von dem Haushalts-Roboter 16 eine korrekte Schraube aus Soll-Daten O_SOLL ermittelt und wird nun dem Benutzer BEN bereitgestellt, damit dieser den Installationsabschnitt „Montage erforderlicher Komponenten an der Außenhaut des Haushaltsgeräts“ weiter durchführen kann.
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In 10 weist das System 100 das Haushaltsgerät 1, den Haushalts-Roboter 16 und den Benutzer BEN auf. Hierbei wird gerade ein Installationsabschnitt „Einbau des Haushaltsgeräts in die vorgesehene Position“ durch den Benutzer BEN und den Haushalts-Roboter 16 durchgeführt. Die Unterstützungshandlung durch den Haushalts-Roboter 16, welche zu diesem Installationsabschnitt korrespondiert, ist die Endmontageunterstützung.
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Bei der Endmontageunterstützung gemäß 10 ist der Haushalts-Roboter 16 dazu eingerichtet, in Zusammenarbeit mit dem Benutzer BEN durch eine Aufteilung der erforderlichen Kräfte das Haushaltsgerät 1 in dem vorgesehenen Bereich zu positionieren. In 10 drückt der Benutzer BEN das Haushaltsgerät 1 in einem linken Bereich des Haushaltsgeräts 1 und der Haushalts-Roboter 16 in einem rechten Bereich des Haushaltsgeräts 1, wodurch das Haushaltsgerät 1 in die Richtung R verschoben wird und damit in dem vorgesehenen Bereich zwischen vorhandenen Möbelstücken M positioniert wird.
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In 11 weist das System 100 das Haushaltsgerät 1 und den Haushalts-Roboter 16 auf. Dabei wird gerade ein Installationsabschnitt „Ausrichtung des Haushaltsgeräts“ durch den Haushalts-Roboter 16 durchgeführt. Die Unterstützungshandlung durch den Haushalts-Roboter 16, welche zu diesem Installationsabschnitt korrespondiert, ist die Ausrichtungsunterstützung.
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Bei der Ausrichtungsunterstützung gemäß 11 ist der Haushalts-Roboter 16 dazu eingerichtet, für eine Ausrichtung des Haushaltsgeräts 1 in dem vorgesehenen Bereich, insbesondere in Abhängigkeit der optimalen Einbauposition EP und zwischen vorhandenen Möbelstücken M, dem Benutzer BEN (vgl. 9, 10, 13B oder 13C) eine optimale Ausrichtung des Haushaltsgeräts 1 anzugeben. Hierbei ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, die optimale Einbauposition EP auf das Haushaltsgerät 1 mittels einer als Projektor ausgebildeten Benutzerschnittstelleneinheit 22 (vgl. 2 oder 3) zu projizieren, damit der Benutzer BEN die Information hat, wo sich die optimale Einbauposition EP des Haushaltsgeräts 1 befindet. In 11 wird die optimale Einbauposition EP derart angegeben, dass das Haushaltsgerät 1 mit den vorhandenen benachbarten Möbelstücken M horizontal nivelliert wird.
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12 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Systems 100 gemäß 2. Hierbei ist die Robotersteuerung 21 dazu eingerichtet, eine Beschädigung SCH, hier in 12 an der Tür 3 (vgl. 1), an dem Haushaltsgerät 1 zu erkennen.
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13A - 13C zeigen schematische perspektivische Ansichten des Systems 100 gemäß 2 in Zusammenhang mit einem Benutzer BEN.
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In 13A ist die Robotersteuerung 21 mittels dem Kamerasystem während des automatisierten Durchführens des Installationsvorgangs dazu eingerichtet, das Haushaltsgerät 1 und die Umgebung des Haushaltsgeräts 1 zu scannen bzw. zu erfassen. In 13B hat die Robotersteuerung 21 einen Benutzer BEN in der Umgebung des Haushaltsgeräts 1 erfasst. In 13C hat die Robotersteuerung 21 einen Arm AR des vorhandenen Benutzers BEN, also eine Geste des vorhandenen Benutzers BEN, erfasst. Somit kann die Robotersteuerung 21 im Falle einer Kollision zwischen dem Haushalts-Roboter 16 und dem vorhandenen Benutzer BEN einen Alarmton ausgeben oder eine Warnung anzeigen.
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14 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Haushalts-Roboters 16 aufweisend eine Robotersteuerung 21 gemäß 2. Das Verfahren gemäß 14 weist einen Schritt S10 auf. Der Schritt S10 weist ein Ansteuern des Haushalts-Roboters 16 in Abhängigkeit von spezifischen Installationsinformationen über ein Haushaltsgerät 1 (vgl. 1 - 3, 4A - 4C, 5 - 7, 9 - 11, 12 oder 13A - 13C) auf, sodass dieser einen Installationsabschnitt des Haushaltsgeräts 1 aus mehreren Installationsabschnitten eines Installationsvorgangs während einer erstmaligen Inbetriebnahme des Haushaltsgeräts 1 automatisiert durchführt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Verwendete Bezugszeichen:
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- 1
- Haushaltsgerät
- 2
- Spülbehälter
- 3
- Tür
- 4
- Spülraum
- 5
- Schwenkachse
- 6
- Beschickungsöffnung
- 7
- Boden
- 8
- Decke
- 9
- Rückwand
- 10
- Seitenwand
- 11
- Seitenwand
- 12
- Spülgutaufnahme
- 13
- Spülgutaufnahme
- 14
- Spülgutaufnahme
- 15
- Steuer- und Regeleinrichtung
- 16
- Haushalts-Roboter
- 17
- Roboterarm
- 18
- Sensorik
- 19
- Effektor
- 20
- Rad
- 21
- Robotersteuerung
- 22
- Benutzerschnittstelleneinheit
- 23
- Verpackungsmaterial
- 24
- Kennzeichnungsdetails
- 25
- Bearbeitungswerkzeug
- 26
- Fernsteuereinheit
- 27
- Plattform
- 100
- System
- A
- Auszugsrichtung
- AR
- Arm
- BEN
- Benutzer
- E
- Einschubrichtung
- EP
- Einbauposition
- I
- Motorstrom
- LINK
- Kommunikationsverbindung
- MAX
- Maximalwert
- MAX2
- Maximalwert überschritten
- M
- Möbelstück
- O
- Objekt
- O_IST
- Ist-Daten
- O_SOLL
- Soll-Daten
- R
- Richtung
- S10
- Verfahrensschritt
- SCH
- Beschädigung
- t
- Zeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102020204083 A1 [0003]