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Hand and in Hand mit dem Roboter

Automatica 2012 zeigt sichere Kooperation von Mensch und Maschine

| Redakteur: Jürgen Schreier

Immer mehr Schutzzäune werden beim Robotereinsatz fallen. Denn moderne Technik sorgt für derart hohe Sicherheit, dass Mensch und Roboter Hand in Hand arbeiten können. Besucher der Automatica 2012 können sich einen Überblick über die weitreichenden Perspektiven verschaffen, die von einer „Sicheren Mensch-Roboter-Kooperation“ ausgehen. Die 5. Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik findet vom 22. bis 25. Mai 2012 auf dem Gelände der Neuen Messe München statt.

Seit vielen Jahren sind Roboter aus der Industrie nicht mehr wegzudenken. Ihre Stärken: Kraft, Schnelligkeit, Ausdauer. Die Einschränkung: Muskeln dürfen sie aus Sicherheitsgründen meist nur in separaten Zellen ausspielen. Die Zukunft: Immer mehr Schutzzäune werden fallen. Denn moderne Technik sorgt für derart hohe Sicherheit, dass Mensch und Roboter Hand in Hand arbeiten können. Besucher der Automatica 2012 können sich einen Überblick über die weitreichenden Perspektiven verschaffen, die von einer „Sicheren Mensch-Roboter-Kooperation“ ausgehen. Die 5. Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik findet vom 22. bis 25. Mai 2012 auf dem Gelände der Neuen Messe München statt.

Die Weiterentwicklung der „sicheren Roboter“ ermöglicht zum einen platzsparende Zellen-Konzepte ohne starre Zäune. Zum anderen öffnet sich die Tür zu neuen Mensch-Roboter-Applikationen, beispielsweise in der Montage, in der Medizintechnik oder im Servicesektor. Verschiedene Hochschulen und Institute haben hierfür seit Jahren Grundlagen erarbeitet, die Sensorik mit Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Mechanik verheiraten und damit neue Automatisierungsmöglichkeiten schaffen. Den Weg in die industrielle Praxis ebnete schließlich die Normengrundlage der ISO 10218-1 bezüglich der sicherheitsgerichteten Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) – auch Mensch-Roboter-Kooperation genannt. Sie enthält Sicherheitsanforderungen für Industrieroboter, damit Mensch und Roboter in einem festgelegten Arbeitsraum ohne räumliche Trennung durch Schutzzäune oder Lichtgitter zusammenarbeiten können.

Forschungserkenntnisse verbessern automatisierbare Prozesse

Das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart zählt zu den aktivsten Forschungseinrichtungen, die sich mit sicherheitsgerichteten MRK-Systemen beschäftigen. Martin Hägele, Abteilungsleiter Robotersysteme, sieht ein enormes Potential, das jetzt durch die Normierung zugänglich geworden ist: „MRK erlaubt es, die Stärken von Mensch und Roboter zu kombinieren und damit bisher nicht wirtschaftlich automatisierbare Prozesse zu automatisieren. Der Mensch besitzt höchste kognitive Fähigkeiten, ist kreativ und kann sich schnell komplexen Situationen anpassen. Roboter hingegen besitzen eine ermüdungslose Wiederholgenauigkeit auch bei hohen Traglasten. Durch eine Zusammenarbeit lassen sich Arbeitsplätze ergonomischer gestalten und Kosten durch einen im Gesamtergebnis höheren Automatisierungsgrad senken.“

Mensch und Roboter arbeiten zusammen

Ganz nah an der Praxis arbeitet auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., DLR, in Wessling. Das Institut ist weltweit führend auf dem Gebiet der sicheren MRK. Zum Beispiel sind dort erstmalig biomechanisch/ medizinische Verletzungsuntersuchungen durchgeführt worden, deren Ziel es ist, ähnlich zum Automobilbereich, ein „standardisiertes Crashtestverfahren“ für Roboter zu entwickeln. Ein Highlight des Instituts ist der Leichtbauroboter (LBR), der für einen erfolgreichen Technologietransfer steht. Denn er wurde von Kuka weiterentwickelt und zum Produkt für die Forschungswelt. Auch in der industriellen Umwelt konnte er den Nutzen seiner besonderen Fähigkeiten in einer Pilotanwendung bei Mercedes-Benz in der Achsgetriebemontage eindrucksvoll demonstrieren. Die Besonderheit des LBR erklärt Dr.-Ing. Sami Haddadin, Leiter der Gruppe „Human-Robot Interaction“ beim DLR: „Bei der Entwicklung des LBR haben Kuka und das DLR nicht auf die Robotertechnik aufgesetzt, sondern sind von dem Szenario ‚Mensch und Roboter arbeiten zusammen‘ ausgegangen. Dadurch haben wir die Anforderungen an den Roboter neu definiert, die sich durch Leichtbauweise und integrierte Kraft-Momenten-Sensoren am besten umsetzen lassen.“

Hoher Grad an Sicherheit möglich

Für Kuka steht eindeutig fest, dass für die Roboter-Zukunft die Grenzen der heute marktüblichen Sicherheitskonzepte mit spezifischer, proprietärer Hardware durch neue Lösungen überwunden werden müssen. Im Speziellen betrifft das die benötigte Sicherheitssteuerungstechnik. Schließlich eröffnet eine sichere Übertragung komplexer Datenstrukturen wie Sensorwerte und Positionen ungeahnte Möglichkeiten im Vergleich zur traditionellen, parallelverdrahteten Safety.

Ein weiterer Pionier auf dem Gebiet der sicheren Mensch-Roboter-Kooperation ist Reis Robotics, Obernburg. Bereits Ende der 90er Jahre meldete das Unternehmen Patente an mit dem Inhalt, dass man über Software-Funktionalitäten eine sichere Reduzierung der Geschwindigkeit sowie eine personensichere Begrenzung von Arbeitsräumen gewährleisten kann – ohne die Installation trennender Schutzeinrichtungen. Über die Jahre wurden bereits verschiedenste Projekte in diesem Themenfeld realisiert. Auch Reis Robotics schreibt der Steuerung eine besonders wichtige Position in der sicheren Mensch-Roboter-Kooperation zu.

Automatica 2012 – Innovationsplattform der Robotikbranche

Dass die „Sichere Mensch-Roboter-Kooperation“ nicht nur ein etabliertes Schlagwort ist, lässt sich auf der Automatica 2012 an Ständen und in Sonderveranstaltungen erleben. Für Besucher verspricht der CEO Round Table eine besonders interessante Veranstaltung zu werden, zu dem die International Federation of Robotics (IFR) am 23. Mai 2012 einlädt. Hier werden die ersten Ergebnisse zum Weltmarkt der Industrieroboter vorgestellt. Außerdem diskutieren führende Manager von Roboterherstellern und Roboteranwendern aus Europa, Asien und Amerika über die Herausforderungen der weltweiten Roboterindustrie.

Mit Spannung wird auch der Preisträger des IERA Award 2012 erwartet. Der Award, bislang acht Mal weltweit vergeben, wird auf der Automatica 2012 am 23. Mai 2012 verliehen und zwar gemeinsam von den beiden großen Roboterorganisationen International Federation of Robotics (IFR) und die IEEE Robotics and Automation Society (IEEE/RAS). Die nominierten Finalisten aus der Roboter- und Automatisierungstechnik präsentieren in einer Vortragsreihe ihre innovativen Lösungen, die bereits Marktreife erlangt und sich in der Praxis bewährt haben.

Über die Automatica -

Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik

Die Automatica ist die internationale Fachmesse, die alle Segmente des Bereiches Robotik + Automation unter einem Dach vereint. Sie findet seit 2004 im zweijährigen Rhythmus auf dem Gelände der Neuen Messe München statt. Fokus der Messe ist, die komplette Wertschöpfungskette darzustellen. Hinter dem industriegetriebenen Konzept der Automatica stehen die Messe München GmbH und VDMA Robotik + Automation, ideell-fachlicher Träger der Messe. Die Aussteller- und Besucherzahlen der Automatica sind von einem unabhängigen Wirtschaftsprüfer im Auftrag der Gesellschaft zur Freiwilligen Kontrolle von Messe- und Ausstellungszahlen (FKM) geprüft und international durch UFI (Global Association of the Exhibition Industry) zertifiziert.

Weitere Informationen zur Automatica 2012 unter www.Automatica-muenchen.com.

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