Robotik

Robotik gibt Konstrukteuren neue Freiheiten

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Roboter als Assistenten

In den Anfängen und dem darauf folgenden Aufstieg der Roboter im Industrieeinsatz galt es stets, Personen vor den Verletzungsrisiken zu schützen, die von den Robotern ausgehen : Sicherheitszäune, und -barrieren sowie Arbeitsschutzverordnungen hielten die Menschen außerhalb der Reichweite von Robotern. Diese Begrenzungen fallen. Denn aus der künftig direkten Mensch-Roboter-Kollaboration(MRK) innerhalb eines gemeinsamen Arbeitsraums ergeben sich neue und flexiblere Möglichkeiten für die Produktion. MRK-Assistenzsysteme entstehen. Assistenz (von lat. assistere = herantreten) steht für Nähe, Beistand und Hilfe des Roboters dem Menschen gegenüber und ist in diesem Sinne bereits aus ersten Projekten bei humanitären Pflegeaufgaben bekannt. Roboter-Assistenzsysteme lassen sich gleichfalls in der Industrie für unterschiedlichste Anwendungen anpassen. Mit dem Ineinandergreifen voll-, teil- und nichtautomatisierter Arbeitsschritte wären Bedingungen geschaffen, auch konventionelle Arbeits- und Fertigungssysteme auf die sich wandelnden Produktionsziele auszurichten.

Ein praxisnahes Forschungsprojekt zeigt die Chancen der Mensch-Roboter-Kooperation: Forscher der TU Dortmund im Fachbereich Arbeits- und Produktionssysteme entwickelten mit Unterstützung von Roboterherstellern, Systemintegratoren und Komponentenlieferanten das Mehrroboter-Assistenzsystem „rorarob“ zum Schweißen von schweren Rohr- und Rahmenkonstruktionen. Verschiedene Roboter teilen sich das Handling der Bauteile beim Fügen zu kompletten Baugruppen. Das Kamerasystem Safety-EYE von Pilz, Ostfildern, ermittelt und meldet das Eindringen von Objekten und Personen in Warn- und Schutzräume, die frei definiert werden können. Dabei befindet sich der Mensch in überwachten sicheren Zonen des Kamerasystems, während die Roboter die Baugruppe drehen und wenden. Wenn der Mensch in den gemeinsamen Arbeitsbereich tritt, stoppen die Roboter, und der Mitarbeiter setzt seine Schweißnähte. Nachdem er wieder in eine überwachte sichere Zone zurückgetreten ist, bringen die Roboter das Bauteil in die nächste Bearbeitungsposition.

Mensch und Roboter ergänzen sich

In kollaborativen Mensch-Roboter-Konstellationen kann die Einzigartigkeit personengebundenen Könnens eine direkte Verbindung mit den Vorteilen des Roboters eingehen. Zum Beispiel setzt die begrenzte Körperkraft in Menschenhand und -arm nicht länger das Limit für meisterlich-manuell beherrschte Feinmechaniker-Präzision: Der Roboter positioniert auch schwere Teile exakt und sicher in die optimale Stellung.

Die hoch entwickelte Betriebsdatenerfassung (BDE) verknüpft auf komplexe Weise alle relevanten organisatorischen, d. h. auftrags- und personenbezogenen Informationen mit den technischen über Maschinen und Prozesse. Dabei ist die Realisierung ebenso wie die Systemarchitektur der BDE an der konkreten Aufgabe orientiert und an deren Erfordernisse anpassbar. (jv)

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