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Robotik

Mobile Assistenzroboter im industriellen Umfeld

| Autor/ Redakteur: Norbert Elkmann und andere / Mag. Victoria Sonnenberg

Mobile Roboter werden in naher Zukunft verstärkt zum Einsatz kommen, um Menschen unmittelbar zu assistieren und bei manuellen Tätigkeiten zu unterstützen. Doch dafür müssen sie hohe Anforderungen erfüllen, auch hinsichtlich der Sicherheit im Arbeitsumfeld des Menschen ohne trennende Schutzeinrichtungen.

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Bild 1: Unter dem Dach der EU-Initiative „Fabriken der Zukunft“ entwickeln europäische Forschungs- und Industriepartner mobile Assistenzroboter für den Flugzeugbau.
Bild 1: Unter dem Dach der EU-Initiative „Fabriken der Zukunft“ entwickeln europäische Forschungs- und Industriepartner mobile Assistenzroboter für den Flugzeugbau.
(Bild: Airbus Military)

Zukünftige Produktionskonzepte basieren zunehmend auf Mensch-Roboter-Kollaboration ohne trennende Schutzeinrichtungen. Weltweit bestimmt dieses Thema die Roboterforschung. Der Mensch und der Roboter teilen sich einen gemeinsamen Arbeitsraum und arbeiten je nach Anwendungsszenario auch Hand in Hand.

Menschliche Fähigkeiten kombiniert mit Stärken von Robotern

Das Ziel dieser Mensch-Roboter-Kollaboration ist die Zusammenführung der kognitiven und hochgradig flexiblen Fähigkeiten des Menschen mit den Stärken von Robotern wie Präzision, Tragfähigkeit oder Ermüdungsfreiheit. Die Industrie verfolgt dieses Thema im Wesentlichen, um den kommenden Herausforderungen bezüglich des demografischen Wandels und des zukünftigen Fachkräftemangels zu begegnen. Des Weiteren soll der Einsatz von Assistenzrobotern die Effizienz in der Produktion erhöhen und die Qualität von Prozessen und Produkten weiter verbessern. Die Mensch-Roboter-Kollaboration mit stationären Robotern beginnt bereits Einzug in die Produktion zu halten. Wesentliche technische Entwicklungen, die die Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglichen, haben einen technischen Stand erreicht, die erste Applikationen ermöglichen.

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Umgebungs- und Objekterkennung zählt zu den Herausforderungen für die Roboter

Darüber hinaus besteht großer Bedarf an autonomen, mobilen Assistenzrobotern, die für mobile Manipulationsaufgaben in der Produktion zum Einsatz kommen. Die mobile Manipulation beschreibt die Ausführung von komplexen Handhabungsaufgaben mit einem Roboter, der auf einer mobilen Plattform autonom verfährt. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen technisch außerordentlich komplexe Herausforderungen, wie die zuverlässige Navigation, die Umgebungs- und Objekterkennung bei unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen, die Aufgabenplanung und -ausführung, die intuitive Mensch-Roboter-Interaktion und die sichere Mensch-Roboter-Kooperation, mit hoher Zuverlässigkeit beherrscht werden. Gleichzeitig werden kognitive Funktionen des Assistenzroboters immer wichtiger, um den hohen Anforderungen an die Autonomie des Systems gerecht zu werden. Die Einsatzbereiche der mobilen Assistenzroboter umfassen zum Beispiel die Intralogistik, Hol- und Bringdienste, die Bestückung von Maschinen und auch Montageaufgaben.

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