Suchen

125 Jahre MM Maschinenmarkt

Roboter-Evolution in großen Schritten

Seite: 3/4

Firmen zum Thema

Die Gestalt der Greifvorrichtung erinnert an eine Hand, obwohl sie in den Anfängen nicht annähernd deren Funktion hatte. Die ersten Greifer verrichteten mit nur zwei ungegliederten Fingern ihre Arbeit, wobei moderne Greifer bereits mit mehreren gegliederten Fingern ausgestattet sind. Die rasante Entwicklung in diesem Bereich war der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Medizinern und Technikern zu verdanken, die den Bau künstlicher Hände sehr schnell vorantrieben.

Entwickelt wurden unter anderem eine Art Berührungssinn für den Greifer. Denn in den Anfängen konnten Greifer nur hart gesteuert werden, weshalb sie sich auf das Handhaben von groben, robusten Objekten beschränken mussten. Mit eingebauten Dehnungssensoren wurden diese Schwierigkeiten zum Großteil behoben, denn damit war der Greifer in der Lage, selbst kleine Deformationen zu registrieren, die durch die Greifkraft entstanden sind. Mittels entsprechender Signale an die Steuereinrichtung, konnte der Kraftantrieb für die Finger entsprechend geregelt werden.

Bildergalerie

Mit Sensorik und Steuerungstechnik zu mehr Flexibilität

Technologieentwicklungen insbesondere auf dem Gebiet der Sensorik und Steuerungstechnik verhalfen Industrieroboter in kürzester Zeit zu mehr Flexibilität, die sie dazu befähigten, sich selbstständig auf Produktvariationen und sich ändernde Einsatzumgebungen einzustellen. Diese Entwicklung sollte in den 80er-Jahren zu einem Evolutionssprung führen: die Idee des Serviceroboters wurde konkret.

Evolutionssprung: Serviceroboter

Prof. Dr. Dieter Schraft vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) hat bereits 1994 den Begriff Serviceroboter definiert: „Ein Serviceroboter ist eine frei programmierbare Bewegungseinrichtung, die teil- oder vollautomatisch Dienstleistungen verrichtet. Dienstleistungen sind dabei Tätigkeiten, die nicht der direkten industriellen Erzeugung von Sachgütern, sondern der Verrichtung von Leistungen für Menschen und Einrichtungen dienen.“

Serviceroboter überzeugen in Rekordgeschwindigkeit

Mit ihren Fähigkeiten und ihrer ausgeklügelten Technik überzeugen Serviceroboter in Rekordgeschwindigkeit sowohl den professionellen als auch privaten Sektor. Der letzte World-Robotics-Report – Service Robots – der International Federation of Robotics (IFR) konstatiert, dass der Umsatz mit Servicerobotern für den professionellen Einsatz auf 6,6 Mrd. US-Dollar gestiegen ist. Die Gesamtzahl der verkauften Einheiten stieg in diesem Segment um 85 % (2017). Bei der Umsatzprognose 2018 bis 2021 erwartet das IFR für das Professional-Service-Segment ein kumuliertes Volumen von rund 46 Mrd. US-Dollar.

Als Wachstumstreiber wurden die Logistik, Medizin und Field-Services identifiziert. Im Jahr 2017 wurden 69.000 Logistiksysteme installiert – das sind 162 % mehr als im Vorjahr (2016: 26.300 Einheiten). Dabei wurden 6700 fahrerlose Transportsysteme in Produktionsumgebungen eingesetzt und 62.200 außerhalb des produzierenden Gewerbes installiert. Medizinroboter haben sich ebenfalls als Serviceroboter mit großem Wachstumspotenzial etabliert. Wichtigste Anwendungen sind robotergestützte Chirurgie oder Therapie- und Rehabilitationsroboter, die Menschen mit einer Behinderung unterstützen oder Menschen mit dem Ziel therapieren, ihre körperlichen oder kognitiven Funktionen zu verbessern.

Im Krankenhaus werden mobile Roboter auch für den automatisierten Warentransport eingesetzt. So können Personalkosten in der Logistik gesenkt und die Risiken von Fehllieferungen verringert werden. Außerdem wird die Infektionsgefahr reduziert, wenn Serviceroboter beispielsweise infektiöse Abfälle transportieren.

Mobiler Roboterassistent zur aktiven Unterstützung des Menschen

Während die Zahlen durch die Decke gehen, werden Serviceroboter immer smarter und ihre Einsatzmöglichkeiten vielfältiger. Der wohl bekannteste Serviceroboter wurde am Fraunhofer-IPA entwickelt und auf den Namen Care-O-bot getauft, der bereits in der vierten Generation erhältlich ist. Care-O-bot ist die Produktvision eines mobilen Roboterassistenten zur aktiven Unterstützung des Menschen im häuslichen Umfeld.

In den 90er-Jahren entwickelt, bestand der Prototyp aus einer mobilen Basisplattform sowie einem dreh- und schwenkbaren Touchscreen, der eine intuitive Kommunikation mit dem Menschen ermöglichte. Sicher und verlässlich bewegte er sich unter Menschen und führte einfache Transportaufgaben im Haushalt durch. Sein Nachfolger konnte bereits einfache Manipulationsaufgaben auszuführen und als intelligente Gehhilfe genutzt werden.

Als interaktiver Butler war Care-O-bot 3 bereits in der Lage, typische Haushaltsgegenstände selbstständig zu erkennen und aufzunehmen sowie mithilfe eines Tabletts an den Menschen zu übergeben. Die aktuellste Version aus 2015 ist agiler, modularer und kostengünstiger als seine Vorgänger. Auf Basis seines modularen Systemkonzepts ist Care-O-bot 4 vielseitig einsetzbar. Der Roboter kann mit einem, mit zwei oder auch ohne Arme ausgestattet werden. Geht es um das Servieren von Getränken, könnte man auch eine Hand durch ein Tablett ersetzen. Es ist sogar möglich, nur die mobile Basis als Servierwagen zu nutzen. Je nach Konfiguration lässt sich eine individuelle Roboterplattform für unterschiedlichste Anwendungen aufbauen: Als mobiler Informationskiosk im Museum, Baumarkt oder Flughafen, für Hol- und Bringdienste in Heimen oder Büros, für Sicherheitsanwendungen oder als Museumsroboter zur Attraktion – stets ist der Care-O-bot 4 ein sicherer und nützlicher Helfer des Menschen.

Sympathisch wie ein Gentleman

Laut dem Fraunhofer-IPA haben Untersuchungen gezeigt, dass soziale Umgangsformen unabdingbar für die Akzeptanz interaktiver Serviceroboter sind. Care-O-bot 4 ist in der Lage, je nach Situation mehrere Stimmungen über sein im Kopf integriertes Display anzuzeigen. Während das Vorgängermodell als zurückhaltender, eher distanzierter Butler konzipiert war, ist sein Nachfolger so zuvorkommend, freundlich und sympathisch wie ein Gentleman, heißt es.

Serviceroboter überzeugten nicht nur im professionellen Sektor, sondern haben sich zudem als beliebte Haushaltshelfer im Privatsegment etabliert. Sie mähen den Rasen, saugen die Wohnung oder putzen die Fenster und machen fast zwei Drittel der privat genutzten Serviceroboter aus. Weitere Roboter für den häuslichen Gebrauch sind Unterhaltungs- und Freizeitroboter.

(ID:45830718)