Automatica Innovationen für Healthcare und Industrie

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Auf der Automatica zeigt Denso einen HealthCare Autonome Mobile Robot (HAMR), Anwendungen mit Cobots sowie neue Automationslösungen.

Premiere in München hat das HealthCare AMR, ein autonomer Lieferroboter für den „Last-Meter“-Warentransport in Krankenhäusern und Laboren. Entwickelt wurde die Lösung in strategischer Partnerschaft zwischen Denso Robotics und Robotise, einem auf Service-Robotik spezialisierten Unternehmen mit Sitz in München.

HAMR ist mit individuell bestückbaren, verschließbaren Schubladen ausgestattet und kann in einer Fahrt mehrere Stationen („Service Points“) zuverlässig ansteuern. Dies macht ihn zur idealen Lösung für Routinelieferungen von Proben, Medikamenten oder Materialien zwischen Lager, Labor und Krankenstation. Nach Abschluss seiner Tour kehrt HAMR selbstständig zur Ladeposition zurück und wartet auf den nächsten Einsatz.

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Der Roboter verfügt optional über eine integrierte Kühleinheit, die den temperaturkontrollierten Transport sensibler medizinischer Güter wie Laborproben, Zytostatika (Medikamente zur Hemmung des Zellwachstums in Tumoren) oder Impfstoffen ermöglicht – direkt im mobilen System, ohne externe Infrastruktur. Darüber hinaus ist der Roboter mit einer digitalen Bezahllösung ausgestattet, etwa für die automatisierte Ausgabe von Verpflegung (Snacks und Drinks) oder Apothekenware.

Der HealthCare AMR interagiert nahtlos mit der Gebäudeinfrastruktur: Automatisierte Türen, Tore und Aufzüge können angesteuert werden – ganz ohne menschliches Zutun. Durch die vollautomatisierte Belieferung von Laboren sowie die Integration in bestehende Krankenhaus-Managementsysteme (KIS/LIS) lässt sich der Roboter nahtlos in die vorhandenen klinischen Prozessabläufe einbinden. So entstehen keine Medienbrüche, manuelle Übergaben werden überflüssig.

Dank der Kooperation mit Robotise und der umfassenden Erfahrung des Unternehmens in der Integration mobiler Robotik im Gesundheitswesen erfüllt HAMR alle relevanten EU-Normen und Sicherheitsstandards und ist bereits in mehreren Pilotprojekten im praktischen Einsatz.

Hohe Produktivität durch neuartiges Zusammenspiel

Denso zeigt den Cobot Cobotta Pro mit optionalen berührungsempfindlichen Softcovern mit integrierten, hochsensiblen Sensoren. Diese ermöglichen gleichzeitige Bewegungen einer AMR-Plattform und des kollaborativen Roboters Cobotta Pro.Kommt es zu einer Berührung des berührungsempfindlichen Softcovers durch den Mensch, reagiert die eingebaute Flächen-Sensorik und stoppt sowohl den Roboter wie auch das AMR unmittelbar. Die weiche Abdeckung minimiert zudem die Aufprallkraft, indem sie den Aufprall absorbiert.

Cobotta und Cobotta Pro in innovativen Anwendungen

So ermöglicht Cobotta Pro 1300 die nahtlose Mensch-Roboter-Kollaboration selbst bei der Montage komplexer Bauteile, wie eine Anwendung am Messestand zeigt: In der Messeanwendung erledigt der Roboter die präzise Bestückung von ESD-Bauteilen sowie die Getriebemontage eines Scara Oberarms in einer echten Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK). Die Sicherheit wird durch eine intelligente Szenenumschaltung gewährleistet, die Geschwindigkeit und Kraft an den jeweiligen Prozessschritt anpasst.

Eine weitere am Messestand gezeigte Cobotta-Anwendung ist die Demonstration eines Cambrian 3D-Bilderkennungssystems in Kombination mit einem Cobotta Pro 900, das die Entnahme kleiner, transparenter und glänzender Werkstücke zeigt: Eine Aufgabe, an der herkömmliche 3D-Bilderkennungssysteme an ihre Grenzen stoßen, da diese unterschiedlich geformte Bauteile nicht erkennen sowie die kraftüberwachte Montage von Steckern herausfordernd ist. Zudem wird der Griff in die Kiste (Bin-Picking) in einer High-Performance Anwendung mit dem Cobotta Pro 900 gezeigt.

Darüber hinaus präsentieren weitere Partnerunternehmen von Denso Robotics am Messestand innovative Anwendungen für das MRK-Segment. Dazu zählt eine automatisierte Laborlösung des Hamburger Startups bAhead mit einem Cobotta als flexiblem Laborassistenten im Zentrum, der so manche der für Menschen ermüdenden Routineaufgaben übernimmt. Dieser „Buddy“, ein KI- und kameragesteuerter Cobotta, erkennt und sortiert unterschiedliche Laborproben, so dass die im Laboralltag immer wieder auftretenden menschlichen Fehler vermieden werden.

Die Anwendung ermöglicht die Automatisierung wichtiger Laboraufgaben und damit eine wirkliche MRK-Interaktion in einer gemeinsamen Arbeitsumgebung; sie spart Platz, ist niedrigschwellig angelegt, für den Einsatz an verschiedenen Orten leicht transportierbar und lässt sich unkompliziert an veränderte Labor- oder Anwendungsbedingungen anpassen.

Daneben wird Cobotta Pro in Kombination mit dem BIA.Smartstacker der Branscheid Industrie Automation GmbH präsentiert - diese Anwendung eröffnet eine ganz neue Dimension bei Effizienz und Flexibilität für das industrielle Materialfluss-Management. Der BIA.Smartstacker sorgt für die nahtlose Versorgung von Komponenten in manuellen wie auch automatisierten Produktionsprozessen und bietet zusätzlich die Möglichkeit, fertige Komponenten aufzunehmen. Dies wird in einer Demonstration eines vollautomatisierten Be- und Entladeprozesses von KLT-Boxen durch einen Cobotta Pro in Verbindung mit dem BIA.SmartStacker-System gezeigt: die gleichzeitige Ein- und Ausführung von Komponenten wird vollständig unterstützt, so dass ein flexibler Betrieb mit einer hohen Autonomiezeit ermöglicht wird.

Denso Robotics Robotersteuerung RC9: Echtzeit-Synchronsteuerung von Roboter und externem Aktuator

Die Denso-Robotersteuerung RC9 wird in einer Anwendung im Zusammenspiel mit einem Roboter der VMB-Serie präsentiert. Dank ihrer intelligenten Echtzeit-Steuerungsarchitektur mit vollständig integrierter SPS-Funktionalität und erweiterter Benutzerfreundlichkeit lässt sich die RC9-Robotersteuerung flexibel und einfach integrieren. Die RC9-Steuerung ist mit allen Beckhoff-Komponenten kompatibel und bietet ferner ein multifunktionales, intelligentes Teach Pendant sowie TwinCAT3 PLC UI.

Das lässt sich an der auf der Messe vorgestellten Anwendung beobachten: Hier sorgt die voll integrierte Beckhoff TwinCAT-Echtzeitsteuerung eines Roboters und eines Aktuators – also eines Moduls, das elektrische Signale in mechanische Bewegung überträgt – für den kontinuierlichen Einsatz des Roboters. Damit werden Intervalle in den Roboterbewegungen und somit die Zykluszeiten reduziert. Die konkrete Aufgabe: die Behältersortierung und -entladung sowie die dynamische und schnelle Synchronisierung des beweglichen Elements über das XTS Extended-Transportsystem von Beckhoff mit dem Intervall dazwischen – ganz ohne Abbremsen und Anhalten des Roboters, in Hochgeschwindigkeit und bei höchster Präzision.

KI-basierter High-Speed Transport von Werkstücken

Eine KI-basierte Steuerung dreier Scara-Roboter der HS- und HSR-Serie von Denso Robotics mit automatischer Routenerstellung sowie kürzesten Zykluszeiten, bei der sich mehrere Roboter und Peripheriegeräte gegenseitig nicht stören, rundet die Live-Demonstrationen am Messestand ab. Die Steuerung erfolgt durch das elektronische Aufsynchronisieren auf eine virtuelle Kurvenscheibe, so dass die ansonsten aufwändige Programmierung und Einrichtung für den Betrieb mehrerer Roboter vereinfacht wird.

Darüber hinaus werden gleich mehrere Einsatzmöglichkeiten für digitale Zwillinge in den Umgebungen von Unity und Virtual Components präsentiert. Dank der Verwendung von realvirtual.io werden verschiedene Schnittstellen bereitgestellt, wie etwa eine CAD-Schnittstelle, kinematische Komponenten, Antriebe, Sensoren, TwinCAT und OPC UA - dadurch kann ein breites Spektrum an digitalen Zwillingen realisiert werden - von der Roboterzelle bis zur Fertigungslinie.

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