Cobots

Die Zukunft der echten Cobots steht bevor

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Intelligente mechanische Anwendung ist lernfähig und flexibel

Ausgestattet ist der Arm mit einem Kraft-Momenten-Sensor und einem intelligenten Greifer. Der Kraft-Momenten-Sensor misst die Kraft jeder Berührung und ist somit in der Lage, selbst geringe Krafteinwirkungen von nicht mehr als 0,5 N zu registrieren. Somit spürt der Sensor einen leichten Fingerstupps. Gleichzeitig kommt ein sogenannter adaptiver Robotiq-2-Finger 140 zum Einsatz. Bei dieser speziellen Art von Greifer mit zwei Fingern lassen sich Kraft, Geschwindigkeit und Hub flexibel einstellen. Im Ergebnis steht eine sensible, intelligente mechanische Anwendung, die lernfähig ist und sich dadurch jeweils der Form anpassen kann, die sie greifen soll. Wird einem solchen intelligenten Gripper, wie hier ein einfacher „close“ – zu Deutsch „schließen“ oder „greifen“ – Befehl eingegeben, kann zuvor ein Widerstand festgelegt werden. Der Greifer schließt daraufhin bis er auf den zuvor festgelegten Widerstand trifft und kann somit exakt und zuverlässig arbeiten – und das mit minimalem Programmieraufwand. Die diversen Kraftsensoren machen den Roboter-Greifer im wahrsten Sinne des Wortes sensibel. So sensibel, dass der Roboter in der Lage ist, selbst empfindliche oder zerbrechliche Gegenstände zu greifen, ohne diese zu beschädigen. Auch merkt es der Greifer, wenn der voreingestellte Widerstand nachlässt und kann entsprechend reagieren. In der Praxis bedeutet das, der Roboter spürt, wenn ihm ein Werkstück „aus der Hand zu gleiten droht“ und packt dann fester zu – bis der gewünschte Widerstand erneut erreicht ist und er den Gegenstand wieder fest im Griff hat.

Intelligente Visualisierung als Schlüsselrolle der direkten Kollaboration

Auch intelligente Visualisierungslösungen werden laut Robotiq künftig eine wachsende Rolle spielen, wenn es darum geht, Roboter für die direkte Kollaboration mit menschlichen Arbeitskräften nutzbar zu machen. Ein Beispiel dafür ist das sogenannte Charm-Projekt (Collaborative, Human-Focused, Assistive Robotics for Manufacturing), eine Kooperation der University of British Columbia und General Motors of Canada Limited. Dieses definiert über ein 3D-Vision-System einen gemeinsamen Arbeitsbereich, in dem Mensch und Roboter zusammen in der Fertigung von Autoteilen zusammenarbeiten. Der geteilte Arbeitsplatz wird mittels 3D-Kameras ständig überwacht. Betritt der Arbeiter den Bereich, erfassen die Kameras seine Position und seine Bewegungen. Das Vision System ist dann zudem in der Lage, eine bestimmte Anzahl von zuvor festgelegten Gesten zu erkennen und in Befehle zu übersetzen, die an den Montageroboter weitergegeben werden: Zeigt der Arbeiter beispielsweise mit ausgestrecktem Arm auf den Roboter, signalisiert er ihm, dass er das nächste Bauteil für die manuelle Montage gereicht bekommen möchte. Der Roboter reagiert, indem er dem Arbeiter das angeforderte Werkteil reicht. Mit einer anderen Geste kann der Roboter darauf aufmerksam gemacht werden, dass er dem Arbeiter ein mangelhaftes Teil angereicht hat und dieses nun ersetzt werden muss. Das 3D-Kamerasystem erkennt zudem verschiedene vordefinierte Arbeitsbereiche. Dadurch ist der Roboter in der Lage, seine eigene Arbeitsposition zu wechseln. Verlässt der Arbeiter den gemeinsamen Arbeitsbereich, um die Montage an anderer Stelle fortzusetzen, fährt der Montageroboter an seine Stelle und inspiziert die zuvor manuell montierten Bauteile. Entdeckt er einen Montagefehler, zeigt er dies dem Arbeiter quasi „per Fingerzeig“ an. Der Arbeiter kann daraufhin in den geteilten Arbeitsbereich zurückkehren. Hat er die fehlerhafte Stelle erreicht, braucht er den Roboterarm bloß anzutippen. Der Greifer – ein 3-Finger Adaptive Robot Gripper – registriert die Berührung über einen Sensor. Der Roboter fährt daraufhin in seine Ausgangsposition zurück und erwartet erneut die Gesten des Arbeiters, um die Zusammenarbeit fortzusetzen.

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Projekte wie dieses stellen bereits weit fortgeschrittene Anwendungen der direkten Mensch-Roboter-Kollaboration dar. Aus diesem Grund wird es sicherlich noch etwas Zeit in Anspruch nehmen, bis sie ausgereift sein werden und in der Fertigung zum Einsatz kommen können. Doch der Trend zeigt genau in diese Richtung der intelligenten, flexibel steuerbaren Zusammenarbeit von Mensch und Roboter am selben Arbeitsplatz.

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