Echtzeitsteuerung Sensorgeführte Echtzeitsteuerung von Industrierobotern

In der Industrieautomation sind Roboter auf dem Vormarsch. Die zunehmende Integration von Sensoren erschließt Anwendungsfelder, die besonders in Kombination mit einer Echtzeitsteuerung weit über einfache Handhabungsaufgaben hinausgehen. Der schnelle Datenaustausch zwischen Sensor und Steuerung versetzt Roboter in die Lage, auf Veränderungen in der Umgebung zu reagieren und die Bewegungsbahn erst während der Bewegung festzulegen.

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Dr. Norbert Poßberg Redaktionsbüro Mediakonzept

Mitsubishi Electric Europe B.V. Factory Automation

Industrieroboter verrichten heute in nahezu allen Produktionsbereichen meist vergleichsweise einfache Montage- und Handhabungsaufgaben, bei denen es auf Präzision und Geschwindigkeit ankommt. Während sich der Einsatz von Robotern in der Industrie zunächst auf kontinuierlich wiederkehrende Bewegungsabläufe wie Pick-and-Place-Anwendungen beschränkte, eröffnet die in den letzten Jahren zunehmende Verbreitung von Sensoren und die fortschreitende Entwicklung der Roboter- und Steuerungstechnik eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten.

Mit Hilfe sensorgeführter Bewegungen bewältigen wendige und leistungsstarke Roboter wie die Sechs-Achsen-Knickarmroboter von Mitsubishi Electric immer komplexere Aufgaben. Zudem lassen sich die Robotersysteme sehr schnell und flexibel auf neue Produkte und Arbeitsabläufe einstellen.

Ein vielversprechendes Anwendungsfeld der sensorbasierten Robotik ist die unmittelbare Beeinflussung der Bewegungsabläufe eines Roboters durch die von unterschiedlichsten Sensoren gelieferten Informationen. Sehende, fühlende, tastende und letztendlich sensibel reagierende Roboter sind längst nicht mehr nur ein Forschungsgebiet der humanoiden Robotik, sie sind auch aus der industriellen Praxis nicht mehr wegzudenken.

Eine geeignete Sensorik ermöglicht es dem Roboter, seine Umwelt ähnlich wie ein Mensch wahrzunehmen und auf nicht vorhersehbare Ereignisse und Veränderungen in seiner Umgebung direkt zu reagieren. Da solche Roboter ein gewisses Maß der Selbstanpassung besitzen – und anders als fest programmierte Automaten nicht nur eindeutigen Arbeitsanweisungen folgen –, bezeichnet man sie auch als intelligent.

Grenzen der Standardprogrammierung des Roboters

Eine Standardprogrammierung, die über Programmzeilen und Positionen die Bewegungsabläufe eines Roboters explizit vorgibt, stößt hier schnell an ihre Grenzen. Sie ist nicht geeignet, um bei komplexeren Aufgaben entsprechend der gemessenen Sensorsignale direkt in den Bewegungsablauf eines Roboters einzugreifen. Für die Steuerung von Industrierobotern ergeben sich daraus zusätzliche Anforderungen.

Um schnell auf wechselnde Situationen reagieren zu können, ist zum Beispiel eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen den Sensoren und der Robotersteuerung unerlässlich. Erreicht der Datenaustausch die Geschwindigkeit des internen Regeltakts der Robotersteuerung spricht man von einer Echtzeitsteuerung des Roboters.

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