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Synapticon: Rheinmetall Yardstick Robotics setzt auf Antriebstechnik aus Schönaich

Rheinmetall Yardstick Robotics entwickelt Roboter für Aufgaben, die Menschen nicht übernehmen sollten. Die Systeme sind für monotone, schmutzige und gefährliche Tätigkeiten in besonders anspruchsvollen Einsatzumgebungen ausgelegt. Eine zentrale Rolle bei der sicheren, präzisen und robusten Bewegungssteuerung spielt die Technologie der Synapticon GmbH aus dem schwäbischen Schönaich.

Die Industrierobotik steht vor ihrem bisher anspruchsvollsten Jahrzehnt. Denn die nächste Phase der Automatisierung beginnt dort, wo klassische Robotik an Grenzen stößt. In Schwerindustrie, Bergbau und Energieinfrastruktur arbeiten Maschinen unter Bedingungen, die für Menschen gefährlich und für Technik belastend sind. Feuchtigkeit, Vibrationen und explosive Atmosphären gehören dort zum Alltag.

Laut der International Federation of Robotics stiegen die Installationen in rauen und risikoreichen Umgebungen um 27 Prozent. Treiber sind Branchen, die Maschinen benötigen, die dort präzise arbeiten können, wo Menschen Gefahren ausgesetzt sind oder ermüden. Es zählen nicht mehr nur Geschwindigkeit oder Genauigkeit. Der neue Maßstab ist Widerstandsfähigkeit.

Jeder Servomotor, jeder Sensor und jeder Antrieb müssen den Elementen standhalten. Gleichzeitig darf das System keine Synchronisation verlieren. Für die Robotik ist das eine grundlegende Neuausrichtung dessen, was „industrietauglich“ wirklich bedeutet.

Wenn Risiko zum Entwicklungsauftrag wird

Unter dem Motto „Roboter für die härtesten Aufgaben der Welt“ entwickelt Rheinmetall Yardstick Robotics Plattformen für die sogenannten drei Ds: dull, dirty and dangerous tasks. Gemeint sind monotone, schmutzige und gefährliche Aufgaben. In vielen Anwendungen geht es nicht nur um Produktivität, sondern darum, Menschen aus riskanten Einsatzbereichen herauszuhalten. Für diese Einsätze konzipierte das Unternehmen den Yaro Cobot.

Ein Roboter für extreme Umgebungen braucht nicht nur eine robuste äußere Konstruktion. Auch Antriebe, Sensorik, Kommunikation und Sicherheit müssen auf solche Bedingungen ausgelegt sein. In vielen Anwendungen, von der Energieversorgung bis zur Verteidigungsinfrastruktur, entscheidet diese innere Architektur über die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.

Für die Ingenieure von Rheinmetall Yardstick Robotics lag die zentrale Herausforderung deshalb in der Antriebs- und Steuerungsarchitektur. Antriebe und Bewegungssysteme mussten kompakt, abgedichtet und vibrationsunempfindlich sein. Gleichzeitig mussten sie präzise Bewegungen ermöglichen und zuverlässig mit anderen Achsen synchronisiert bleiben. Auch Sicherheit durfte nicht nachträglich ergänzt werden, sondern musste dort wirken, wo Bewegung entsteht.

Das Team hatte das mechanische Grundkonzept und die eigenen Aktuatoren für den neuen Roboter bereits entwickelt. Für die präzise elektronische Steuerung des Yaro Cobots brauchte Rheinmetall Yardstick Robotics jedoch eine Lösung, die sich in den Kern jedes Mechanismus integrieren ließ. Sie musste kompakt, sicher und zuverlässig sein, ohne zusätzliche Komplexität in das System zu bringen.

Steuerung dort, wo Bewegung entsteht

Die Lösung für diese architektonische Hürde war die Plattform Somanet Circulo von Synapticon. Das Unternehmen aus dem Großraum Stuttgart entwickelt und produziert integrierte Motion-Control-Hardware und -Software für Robotik und industrielle Automatisierung. Die kompakten, kreisförmigen Servoantriebe wurden exakt in die bestehenden Gelenke des Roboters integriert. So rücken Steuerung, Rückmeldung und Sicherheit direkt an den Ort der Bewegung.

„Wir haben zunächst unsere Aktuatoren entwickelt und vertrauen bei der Servosteuerung auf Synapticon. Das Unternehmen bietet uns eine robuste und zuverlässige Lösung, mit der wir Roboter schnell und flexibel für verschiedene Anwendungen konstruieren können“, erklärt José de Gea, VP Robot Manipulation & Control bei Rheinmetall Yardstick Robotics.

Jede Circulo-Einheit vereint Leistungselektronik, Rückmeldesensoren und Sicherheitslogik in einem versiegelten Modul, was sperrige Schaltschränke überflüssig macht. Gleichzeitig reduziert sich der Verkabelungsaufwand um mehr als 50 Prozent. Das minimiert elektrische Störungen und erhöht die thermische sowie mechanische Stabilität. So wird konstante Leistung unter rauen Umgebungsbedingungen sichergestellt.

Rheinmetall Yardstick Robotics nutzt EtherCAT für deterministische Kommunikation. Für Kalibrierung und Diagnose kommt die Oblac-Software von Synapticon zum Einsatz. Damit gelang eine Synchronisation im Mikrosekundenbereich über alle Achsen hinweg. Die Bewegung wurde vorhersehbar, selbst wenn die Umgebung es nicht war.

Wenn Integration Robustheit schafft

In gefährlichen oder kollaborativen Umgebungen muss Sicherheit genauso tief in die Architektur integriert sein wie Steuerung und Rückmeldung. Jeder Circulo-Antrieb verfügt deshalb über Safe Torque Off (STO) und Safe Brake Control (SBC). Diese Funktionen arbeiten auf Hardwareebene und ermöglichen es jedem Gelenk, innerhalb von Millisekunden autonom zu reagieren.

Für Rheinmetall Yardstick Robotics ist diese integrierte Sicherheit ein entscheidender Vorteil. Die Validierung wird schneller, die Wartung einfacher, und Schwachstellen im gesamten System werden reduziert. Zugleich hilft die dezentrale Sicherheitsarchitektur Robotern wie dem Yaro Cobot, industrielle und anwendungsspezifische Sicherheitsstandards ohne zusätzliche Komplexität zu erfüllen.

Durch die Integration von Steuerung, Kommunikation und Sicherheit auf Gelenkebene vereinfachten die Ingenieure von Rheinmetall Yardstick Robotics das System von Grund auf. Weniger Kabel, kleinere Schaltschränke und geringere Wärmeentwicklung wurden zu messbaren Vorteilen. Jede Vereinfachung verbesserte die mechanische Stabilität und machte die Wartung planbarer.

„Synapticon hat unsere Herausforderungen von Anfang an verstanden – nicht nur, was wir brauchten, sondern auch warum. Die direkt in jeden Antrieb integrierte Sicherheit gibt uns die Zuverlässigkeit, die wir brauchten“, betont de Gea.

Erst durch diese integrierte Elektronik-Architektur erreicht der Yaro seine volle Leistungsfähigkeit als Flaggschiff des Unternehmens. Der vollständig gekapselte und korrosionsbeständige Manipulator ist nach IP67 und IP69 zertifiziert. Er arbeitet bei Temperaturen von −20 Grad Celsius bis +50 Grad Celsius, widersteht Vibrationen und ist auch in ATEX-zertifizierten Varianten erhältlich. Damit eignet er sich für explosionsgefährdete Umgebungen.

Die Automatisierungsplattform verbindet die mechanische Präzision von Rheinmetall Yardstick Robotics mit der eingebetteten Intelligenz von Synapticon. Sie liefert Bewegungssysteme, die den Begriff „industrietauglich“ in rauen Einsatzumgebungen neu definieren.

Wo Zuverlässigkeit in jeder Bewegung steckt

Yaro zeigt, dass Robustheit nicht durch übermäßigen Konstruktionsaufwand erreicht wird. Sie entsteht, wenn Steuerung, Kommunikation und Sicherheit in die Architektur integriert werden. Weniger Komponenten, kürzere Signalwege und lokale Intelligenz zahlen direkt auf die Betriebsrobustheit ein.

Für die Industrie steckt darin eine klare Erkenntnis: Roboter, die in Umgebungen arbeiten, die weder für Menschen noch für Maschinen ausgelegt sind, brauchen Langlebigkeit in der Architektur. Weniger Komponenten, kürzere Signalwege und lokale Intelligenz werden so zu Grundlagen echter Betriebsrobustheit.

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