Cira OS Kapitel 01 · Inbetriebnahme

Neun Schritte. Keiner davon ein Projekt.

Eine Roboterzelle in Betrieb zu nehmen ist normalerweise ein Integrationsauftrag. In Cira OS ist es eine Checkliste auf der Detailseite des Arms — und die Checkliste ist nicht gespeicherter Wizard-Zustand, sondern wird aus dem gelesen, was Gerät, Controller und Kommandoergebnisse gerade melden. Ziehst du den Zellrechner ab, gehen die betroffenen Häkchen weg. Es gibt keinen Fortschritt, der lügen kann.

1
Kommandozeile + PIN, um den Zellrechner anzubinden
12
Posen, die die Zelle für die Kalibrierung selbst abfährt
120 mm
gedruckter Marker als metrische Referenz
01 Die Checkliste

In der Reihenfolge, in der die Schritte physisch aufeinander aufbauen

Jeder Schritt hat eine eigene Fehlermeldung und einen eigenen Grund, warum er hakt. Deshalb ist er ein eigener Schritt — eine Sammelmeldung „Inbetriebnahme fehlgeschlagen" hilft niemandem.

  1. 01

    Robotermodell bestätigt

    Der Arm trägt ein exaktes Katalogmodell. Daraus lösen sich Reichweite, Traglast und das CAD-Modell auf — für die CRX-10iA und CRX-10iA/L ist die offizielle STEP-Datei eingebaut, andere Modelle verlinkst du aus der Mediathek.

  2. 02

    Zellrechner verbunden

    Einen Einzeiler auf dem frischen Rechner ausführen, PIN eintippen — fertig. Das Gerät meldet sich selbst an und erscheint mit der Rolle „Robot Cell" unter den Geräten. Die Rolle installiert ROS 2 mit rosbridge, den Orbbec-Kameratreiber und den Robot-Control-Dienst automatisch nach.

  3. 03

    Armnetz erreichbar

    Der Verbindungstest prüft Armnetz, Roboter-IP, rosbridge und die ROS-2-Topics Schritt für Schritt und sagt, welches Glied bricht — statt „keine Verbindung".

  4. 04

    Controller bereit

    Kein E-Stop, kein Teach-Pendant-Halt, kein aktiver Alarm. Löschbare Alarme räumt „Störungen quittieren" aus der Plattform weg; ein verrasteter E-Stop braucht eine Hand am Taster — und das sagt die Karte auch so.

  5. 05

    Greiferprofil zugeordnet

    Die DIO-Verdrahtung (Greifen/Öffnen als Ausgänge, Teil-vorhanden als Eingang), Masse, Schwerpunkt und Länge des Greifers. Jedes Profil trägt außerdem seine Wirkart — Vakuumsauger, Klemme/KLT-Greifer, Magnet oder Sonderwerkzeug.

  6. 06

    Kamera → Roboter kalibriert

    Marker ausdrucken, flach in die Zelle legen, Arm darüber positionieren, Auto-Kalibrierung starten. Die Zelle fährt ein Dutzend begrenzte Posen um die Startpose, erkennt den Marker an jedem Stopp, vermisst ihn gegen das Tiefenbild und löst die Transformation aus allen Messungen gemeinsam. Bei einer fest montierten Ablagekamera läuft es umgekehrt: Der Arm präsentiert ihr den Kalibrierwürfel aus dem Kit.

  7. 07

    Kalibrierung gegengeprüft

    Die Gegenprobe zur eigenen Genauigkeitszahl: Die Zelle vermisst jetzt einen gedruckten Marker mit der Kamera, rechnet ihn durch das aktive Profil in Roboterkoordinaten und fährt das Werkzeug dorthin. Nichts Gespeichertes wird nachgespielt.

  8. 08

    Testgriff bestätigt

    Ein überwachter Griff an einer festen Pose — Anfahren, Absenken, Greifen, Dichtheitsprüfung am Vakuumsensor, Heben, Ablegen, Lösen. Jeder Teilschritt meldet einzeln ins Kommandoprotokoll, also zeigt ein Fehler auf genau ein Glied.

  9. 09

    Arbeitsraumkarte erfasst

    Der Arbeitsraum-Scan baut die 3D-Hinderniskarte, um die ab dann jeder Pick-Job seine Transferbewegungen automatisch herumführt.

02 Anbindung

Eine Verbindung, die dein Netzwerkteam nicht diskutieren muss

Die häufigste Bremse bei Robotik-Projekten ist nicht der Roboter, sondern die Freigabe im Werksnetz. Deshalb gibt es hier nichts freizugeben.

01

Ausschließlich ausgehend

Der Zellrechner hält die Verbindung zur Plattform. Es gibt keinen eingehenden Port, keinen VPN-Tunnel und keine Firewall-Regel, die jemand für dich schreiben muss.

02

Echtzeit, mit Rückfallebene

Kommt ein Job in die Warteschlange, stößt die Plattform die Zelle über die bestehende Verbindung an — die Zelle holt die Arbeit sofort ab statt beim nächsten Check-in. Ist die Echtzeitverbindung nicht verfügbar, bricht nichts: Die Zelle arbeitet über ihren Heartbeat weiter und verbindet sich selbst wieder.

03

Eine Anweisung zur Zeit

Abgesetzte Kommandos stapeln sich in einer lokalen Warteschlange auf der Zelle und laufen strikt einzeln. Du kannst mehrere Jobs einreihen, während einer läuft — der Arm bekommt nie zwei Anweisungen gleichzeitig. Ein abgebrochener Job verlässt die Warteschlange, bevor er den Arm erreicht.

04

Software, die sich selbst reparieren kann

Bei jedem Geräte-Check-in wird geprüft, ob die Module der Rolle installiert sind, und Fehlendes wird nachgeschoben — inklusive eines zu alten Geräte-Agenten. Eine Zelle, die vor ihrer Software angebunden wurde, konvergiert von selbst.

05

Drei Transportwege, sichtbar gemacht

Die Zelle wählt beim Start selbst: dein eigener ROS-2-Arm-Stack, der eingebaute FANUC-Treiber über RMI, oder der Simulator. Welcher es geworden ist, steht neben dem Status — „ROS", „RMI" oder ein bernsteinfarbenes „Simulation". Im Simulationsmodus verweigert die Zelle hardwaregebundene Aktionen statt Zahlen zu erfinden.

03 Kalibrierung

Der Schritt, an dem später jeder Millimeter hängt

Ohne Kamera-zu-Roboter-Transformation ist eine Erkennung nur ein Pixel. Deshalb ist die Kalibrierung geführt, wiederholbar und benannt.

01

Automatisch statt Punktepaare tippen

Marker drucken (100 % Skalierung), Mittelpunkt einmal mit der Werkzeugspitze antippen und „TCP übernehmen" klicken, Kamera etwa 40 cm darüber positionieren, starten. Der Sweep verschiebt den Arm um bis zu ±15 cm und kippt das Werkzeug um bis zu ±20°, kehrt zur Startpose zurück und meldet die Genauigkeit (rmse) samt Anzahl der Posen, die den Marker gesehen haben.

02

Fehler, die ihren echten Grund nennen

Die Zelle prüft die Bewegungsfreigabe, bevor sie sweept, und bricht beim ersten verweigerten Zug ab — du bekommst den Grund einmal, nicht zwölfmal. Unterschieden werden: Controller verweigert Fernbewegung, Teach-Pendant hält, aktiver E-Stop, wartende Traglastbestätigung (SYST-374), Marker an N Stopps nicht erkannt, Zug an N Stopps abgewiesen (mit der Ablehnung des Controllers pro Pose), TCP-Pose nicht verfügbar.

03

Warum der Marker nicht erkannt wurde

Ein nicht erkannter Marker wird selbst diagnostiziert statt nur gemeldet: falsches Blatt im Bild (ein markerähnlicher Code, aber nicht dieses Muster), Zellen im IR nicht lesbar, eine markergroße dunkle Form ragt über den Bildrand, dunkle Formen ohne lesbares Quadrat — oder gar nichts Markerähnliches im IR-Bild. Und „Marker gesehen, aber nicht messbar" ist ausdrücklich ein Tiefenproblem, kein Erkennungsproblem. Die Diagnose steht wortwörtlich im Kommandoprotokoll.

04

Der Würfel für die feste Kamera

Die fest montierte Ablagekamera kalibrierst du ohne Bogen: Der Arm nimmt den Kalibrierwürfel in den Greifer und präsentiert ihn der Kamera in einer begrenzten Messfahrt. Sechs Face-Codes, jede Fläche misst das Würfelzentrum — der Greifer darf dabei ruhig eine Fläche verdecken, und widersprechende Flächen werden als Fehlmessung in Millimetern benannt.

05

Kameras sind Rollen mit Seriennummer

Die Armkamera am Flansch, die Ablagekamera fest über dem Ablagebereich — adressiert wird immer die Rolle, und ihre Identität hängt an der Hardware-Seriennummer, nie an einer USB-Reihenfolge, die den nächsten Neustart nicht überlebt. Eine Kalibrierung für eine Rolle, deren Kamera gerade nicht steckt, wird mit benanntem Fix verweigert, und ein Profil von einer anderen Seriennummer wird als veraltet markiert.

06

Profile statt Neuvermessung

Kalibrierungen werden als benannte Profile pro Kamera-/Montage-Kombination gespeichert. Andere Halterung, andere Kamera? Einmal unter eigenem Namen kalibrieren — beim Zurückwechseln aktivierst du das gespeicherte Profil statt neu zu messen. Das Profil der Ablagekamera wird dabei nie zum aktiven Pick-Profil: Griffe rechnen immer über die Armkamera.

07

Beide Montagearten

Kamera am Arm (Kamera → Werkzeug) oder fest in der Zelle (Kamera → Basis). Bei fester Kamera hängt der Marker oder der Würfel am Werkzeug und es muss überhaupt keine Position eingegeben werden.

08

Manuell bleibt möglich

Alternativ mindestens drei gespreizte Punkte messen, die die Kamera sieht und der Arm berühren kann, und je Punkt Kamera- und Roboterkoordinaten eintragen. Die Zelle löst und speichert dieselbe Transformation.

04 Gegenprobe

Warum eine gute rmse noch keine gute Kalibrierung ist

Die rmse sagt, wie gut die Lösung zu den Punkten passt, aus denen sie gerechnet wurde. Sie sagt nichts über einen Punkt, den die Kalibrierung nie gesehen hat — und genau davon hängt jeder spätere Griff ab. Eine verwechselte Achse oder eine um einen Zentimeter falsch getippte Markerposition kann exzellent aussehen.

01

Jetzt messen, jetzt hinfahren

Die Zelle erkennt den gedruckten Marker mit der Kamera in diesem Moment, rechnet ihn durch das aktive Profil und fährt das Werkzeug an die berechnete Position. Du siehst mit eigenen Augen, ob es der Mittelpunkt ist.

02

Der zweite Marker ist der stärkere Test

Neben dem Kalibrier-Bogen gibt es einen zweiten, anders gemusterten Validierungs-Marker. Leg ihn irgendwohin — am besten an eine Stelle, die die Kalibrierung nie besucht hat. Die Zelle unterscheidet die Muster zuverlässig, beide dürfen gleichzeitig im Bild liegen, und der Kalibrier-Bogen bleibt unangetastet.

03

Zwei Blickwinkel müssen sich einigen

Nach dem Anfahren vermisst die Zelle denselben physischen Punkt aus der neuen Pose erneut. Zwei Armstellungen, die den gleichen Punkt beobachten, stimmen bei einer armmontierten Kamera nur überein, wenn die Transformation stimmt — ein Urteil, das niemand von Hand messen muss.

04

Mit Referenz wird es eine Zahl

Tippst du den Markermittelpunkt einmal mit der Werkzeugspitze an und übernimmst den TCP, nennt das Ergebnis die Abweichung in Millimetern pro Achse gegen deine Toleranz — grün innerhalb, rot außerhalb.

05

Vier Modi, inklusive Griff

Nur messen, über dem Marker stehen bleiben (empfohlen), auf den Mittelpunkt absenken — oder einen vollständigen Testgriff an der gemessenen Position fahren. Der letzte ist der Beweis, dass die Zelle auch einen verschobenen Marker noch korrekt greift. Die Gegenprobe läuft genauso gegen den Kalibrierwürfel — nur bleiben dort Absenken und Griff gesperrt, denn sein Messpunkt ist das Zentrum im Inneren des Körpers.

06

Verweigern statt crashen

Bildet der Marker auf etwas Absurdes ab, bewegt sich gar nichts — das ist eine gebrochene Kalibrierung oder ein falsches aktives Profil, und das Protokoll schreibt es hin. Liegt die Abweichung gegen deine Referenz schon außerhalb der Toleranz, wird der Arm nicht abgesenkt.

05 Diagnose

Wenn der Arm nicht fährt, sagt die Plattform warum

Die Controller-Karte zeigt, was der FANUC-Controller selbst meldet — er wird etwa minütlich über das Armnetz ausgelesen, ohne Zusatzsoftware auf dem Roboter.

01

Der Halt wird benannt

E-Stop (rot), Teach-Pendant-Halt (bernstein, z. B. SYST-045), aktiver Alarm mit FANUC-Code (SRVO-…, SYST-…, MOTN-…) oder grün „keine aktiven Alarme". Der KI-Assistent sieht denselben Zustand — „warum fährt der Arm nicht?" ist eine beantwortbare Frage.

02

Quittieren mit Ergebnis

Der Reset ist das Fernäquivalent der RESET-Taste. Die Karte meldet danach, was er tatsächlich bewirkt hat: wartet auf die Zelle, ausgeführt (mit dem frischen Alarmzustand darüber), oder nicht geräumt — mit Grund. Antwortet die Zelle nicht, sagt sie das nach etwa 90 Sekunden.

03

Ehrlich bei den Grenzen

SYST-374 („Traglast bestätigen") lässt sich nach einem Traglastwechsel oder Power-Cycle nicht fern quittieren — das geht nur am Teach-Pendant, und genau das steht dann da, statt einen Reset zu simulieren.

04

Die RMI-Verbindung heilt sich

Verweigert der Controller Fernbewegung, fährt die Zelle automatisch die Sequenz, die ein Techniker fahren würde: abbrechen, quittieren, neu initialisieren — und bei verklemmter Verbindung einen vollständigen Neuaufbau der RMI-Sitzung. Sind alle Prüfungen grün und Bewegung wird trotzdem verweigert, sagt das Panel genau das und bietet „RMI-Verbindung neu starten" an.

05

Der 3D-Zwilling ist das echte CAD-Modell

Mit dem eingebauten FANUC-Treiber melden die Zellen die echten Gelenkwinkel J1–J6 zu jeder TCP-Pose — im Leerlauf, in der Live-Steuerung und mitten im Job. Die 3D-Ansicht posiert damit die FANUC-STEP-Baugruppe, artikuliert an ihren tatsächlichen Gelenkachsen: keine IK-Schätzung, sondern Controller-Daten. Für die CRX-10iA und CRX-10iA/L ist das CAD eingebaut, andere Modelle verlinken ihre STEP-Datei aus der Mediathek.

06 Cira — dein KI-Teammitglied

Die (halb-)autonome Inbetriebnahme

Dieselbe Checkliste steht dem KI-Assistenten zur Verfügung. Er liest sie, führt jeden offenen Schritt mit dem passenden Werkzeug aus und sagt dir genau dann, wenn Hände nötig sind.

  • „Nimm den neuen Arm ‚Zelle 2' in Betrieb — sag mir, wenn ich etwas physisch machen muss."
  • Der Assistent arbeitet ab: Geräte-Setup-Link, Armnetz einrichten, Controller quittieren, kalibrieren, Kalibrierung gegenprüfen, Testgriff, Arbeitsraum-Scan
  • Er sagt Bescheid, wenn ein E-Stop gelöst, eine Pendant-IP gesetzt oder der Arm über den Marker gefahren werden muss
  • „Prüf, ob die Kalibrierung von Zelle 2 noch stimmt — ich habe den Validierungs-Marker neu gelegt."
  • „Was bedeutet SRVO-002 auf Zelle 1, und wie räume ich das weg?" — beantwortet aus dem Handbuch genau dieses Arms
  • Die KI-Inferenz läuft in Frankfurt (eu-central-1) — deine Daten bleiben in der EU.
07 Questions we actually get asked

Wie lange dauert eine Inbetriebnahme realistisch?

Das hängt an der Physik, nicht an der Software: Zellrechner anbinden und Rollenmodule installieren läuft in Minuten, der Kalibrier-Sweep in wenigen Minuten. Zeit kosten die Schritte mit Händen — Controller-IP am Pendant setzen, Marker platzieren, Greifer verdrahten. Die Checkliste sorgt dafür, dass keiner davon vergessen wird und du bei jedem Fehlschlag den echten Grund bekommst.

Muss unser Netzwerkteam etwas freigeben?

Nein. Die Verbindung ist ausschließlich ausgehend — kein eingehender Port, kein VPN. Der Zellrechner braucht ausgehenden Internetzugang und eine Verbindung zum Roboter-Controller im Armnetz.

Was passiert, wenn der Controller ausgeschaltet war, als die Zelle bootete?

Die Zelle verbindet sich innerhalb etwa einer Minute selbst zum Arm — ohne Dienst-Neustart. Bis dahin melden Bewegungen gegen den Simulator, und der Transportzustand auf der Armseite zeigt, wann der echte Arm zurück ist.

Können wir eine eigene Kamera oder einen eigenen Arm-Stack mitbringen?

Die Zelle bevorzugt einen eigenen ROS-2-Arm-Stack, wenn einer die TCP-Pose über rosbridge veröffentlicht. Ohne eigenen Stack nutzt sie den eingebauten FANUC-Treiber über RMI. Für Kameras gilt: Der Orbbec-Gemini-Treiber wird als Rollenmodul mitgeliefert.

Woher kommt der Kalibrierwürfel — können wir ihn selbst drucken?

Der Würfel liegt dem Inbetriebnahme-Kit bei und ist bewusst Cierra-Hardware: kalibrierte Kantenlänge (75 mm Standard, als gemessener Wert 30–200 mm), matte zweifarbige Flächen. Ein selbst gedruckter Würfel mit leicht abweichender Kante würde jede Messung um denselben Betrag verschieben — deshalb druckt die Plattform die flachen Marker-Bögen, aber nicht den Würfel. Ersatz bestellst du bei Cierra.

Zelle ansehen, bevor du sie kaufst.

Cira OS ist in der Closed Beta. Frag Zugang an — wir onboarden dich, sobald dein Konto freigeschaltet ist.