UNKT BRENN P
Schlagwort für die Roboter-Automatisierung der anderen Art lautet Service-Robotik! Was darunter zu verstehen ist, versuchen solche höchst unterschiedlichen Anwendungen wie Roboter als autonome Begleiter und Informationsgeber in öffentlichen Einrichtungen, Roboter als Krankenhaus- und Pflegediensthelfer, oder mobile Roboterzellen für den flexiblen Einsatz in Produktionshallen darzustellen. Da muss die Frage nach der Definition «Roboter» erlaubt sein. Ist ein Serviceroboter, der demente Patienten mit solchen Dingen wie Getränken versorgt, wirklich ein Roboter, oder eben nur ein Transportgerät mit Zusatzfunktion? Versuchen wir es einmal andersherum: Allein der «Griff in die Kiste» zum Handhaben verschiedener Teile, die wiederum verschiedenen Maschinen oder Prozess-/ Funktionsstationen zugeführt werden müssen, macht deutlich, dass hier zwar ein grosses Nutzungs-Potenzial vorherrscht, dass es sich hier aber auch um äusserst komplexe Aufgabenstellungen handelt. Der Roboter selbst wird dabei zum Statisten, denn jetzt geht es um flexible Greifsysteme, um Vision- und/oder Kamera- sowie um 3D-Bildverarbeitungs- und Hochleistungs-Steuerungstechnik sowie um Hochleistungs-Software. Der Roboter und seine Steuerung sowie die Basissoftware müssen zur Integration - vereinfacht ausgedrückt – nur genügend Intelligenz bereitstellen. Ist dann alles aufgebaut und programmiert, muss «nur» noch eine Schutzumhausung angebracht werden, und dann kann es losgehen. Womit wir bei einem zentralen Problem des Betreibens von Robotersystemen angelangt wären, nämlich bei der Frage, wie Mensch und Roboter prozessflexibel und betriebssicher wirklich Hand in Hand arbeiten können. Viele Entwicklungen von Hochschul-Instituten, Forschungslabors sowie Roboter- und Steuerungs-/Regelungstechnik-Herstellern befassen sich aus unterschiedlichsten Sichtweisen mit der Thematik, die unter dem Begriff «Sicherheitsgerichtete MenschRoboter-Kollaboration (MRK)» – auch Mensch-Roboter- Kooperation genannt – in der NormenGrundlage ISO 10218-1 ausformuliert ist.
Ansicht ist, dass dies ja wohl alles soweit bekannt und heute selbst in KMUs schon öfters realisiert ist, dann ist das zwar durchaus richtig. Jedoch zeigt ein Blick in die Werkhallen von Schweizer Betrieben - also von potenziellen Roboter-Anwendern -, dass es noch sehr viel zu tun gibt, bzw. dass viele Betriebe aller Grössenordnungen die grossen Chancen, die sich durch konsequente Roboter-Automation ergeben, in der Praxis noch nicht nutzen! Szenenwechsel zum Service-Roboter. Das neue
Mensch-Roboter-Kooperation. Diese enthält Sicherheitsanforderungen für Industrieroboter, damit der Mensch und der Roboter in einem festgelegten Arbeitsraum ohne räumliche Trennung durch Schutzzäune oder Lichtgitter zusammen arbeiten können. Das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart zählt hierbei zu den aktivsten Forschungseinrichtungen und sieht ein enormes Potenzial, das durch die Normierung zugänglich wurde: «MRK erlaubt es, die Stärken von Mensch und Roboter zu kombinieren und so bisher nicht wirtschaftlich rationalisierbare Prozesse zu automatisieren. Der Mensch besitzt höchste kognitive Fähigkeiten, ist kreativ und kann sich schnell komplexen Situationen anpassen. Roboter hingegen besitzen eine ermüdungslose, reproduzierbare Wiederholgenau-
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Wie können Mensch und Roboter prozessflexibel und betriebssicher zusammen arbeiten? (Bild: Schunk)
igkeit auch bei hohen Traglasten. Durch eine abgestimmte Zusammenarbeit lassen sich die Arbeitsplätze ergonomischer gestalten und die Kosten senken, nämlich durch einen im Gesamtergebnis höheren Automatisierungsgrad», so Martin Hägele IPA-Abteilungsleiter Robotersysteme. Nah an der Praxis arbeitet in diesem Zusammenhang auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. DLR, das sich auf dem Gebiet der sicheren MRK als weltweit führend sieht. Zum Beispiel wurden dort erstmals biomechanisch-medizinische Verletzungsuntersuchungen durchgeführt; dies mit dem klaren Ziel, ähnlich der Automobilindustrie ein «standardisiertes Crashtestverfahren für Roboter» zu entwickeln. Weitere Entwicklungen des DLR, und dem industriellen Partner KUKA, betreffen das Thema Leichtbauroboter (LBR), die schon so weit gediehen sind, dass die Forschungswelt und auch die Industrie über ein standardisiertes Produkt verfügen können. Im Übrigen gewinnt das Thema Leichtbau auch in ganz anderer Hinsicht Bedeutung, nämlich bei der Bearbeitung von Werkstücken und Bauteilen aus CFK oder auch aus Honeycomb-Materialien. Herkömmliche Bearbeitungszentren sind dafür nur bedingt geeignet, weshalb der Einsatz von Robotern propagiert wird. Zur CFK-Bearbeitung brauchen die Anwender schnelle und reproduzierbar präzise sowie leicht bedienbare und vor allem auch flexible Maschinen. Mit dem komplett neu entwickelten Fräsroboter RX170 hsm (high speed machining) stösst der Roboter-Hersteller Stäubli exakt in