9. Schunk Expert Days

Robotergestützte Assistenzsysteme brauchen internationale Standards

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Servicerobotik: Effizientes Teamwork von Mensch und Roboter

Im Rahmen der 9. Schunk Expert Days on Service Robotics erläuterte Ralf Steinmann, Geschäftsbereichsleiter Greifsysteme bei Schunk, aktuelle Entwicklungen und Trends in der Servicerobotik. Die größten Wachstumspotenziale im industriellen Umfeld sieht er in hoch vernetzen, autonomen Co-Bot-Systemen für die Industrie 4.0.

Herr Steinmann, die Schunk Expert Days finden in diesem Jahr bereits zum neunten Mal statt. Wie hat sich die Servicerobotik in dieser Zeit verändert?

Die Servicerobotik wurde in den zurückliegenden neun Jahren zu einem rasant wachsen-den Markt mit hoher Dynamik. Ich erinnere mich noch gut an die ersten Schunk Expert Days on Servicerobotics. Das Interesse der Industrie an neuartigen Roboterlösungen war damals noch recht verhalten. Serviceroboter existierten fast ausschließlich im universitären Bereich und selbst dort wurden sie vielfach belächelt. Heute investieren Technologiekonzerne wie Google, Händler wie Amazon und Staaten sowie Staatenverbünde, wie die Europäische Union, Milliardenbeträge in die Entwicklung und den Ausbau der Servicerobotik. Jüngste Prognosen des internationalen Robotikverbands IFR erwarten für den Zeitraum 2015 bis 2018 über 150.000 neue Serviceroboter im professionellen und rund 35 Mio. neue Serviceroboter im privaten Einsatz. Die Servicerobotik ist heute für viele unterschiedliche Branchen relevant, angefangen von der Verteidigungsindustrie und der Landwirtschaft über die Automotiveindustrie und die Medizintechnik bis hinein in den Konsumgütersektor. Dort sind mit Staubsauger- und Rasenmäher-Robotern innerhalb weniger Jahre vollkommen neue Marktsegmente entstanden.

Welche Trends werden die Entwicklung der Servicerobotik in den kommenden zehn Jahren prägen?

Zunächst gilt es zu unterscheiden zwischen Servicerobotern für den häuslichen Gebrauch und jenen für den industriellen Einsatz. Gerade die einfachen Haushaltsroboter breiten sich rasant aus. Sie erfordern kaum technisches Know-how, arbeiten in ihrem definierten Aufgabengebiet ausgesprochen zuverlässig und sind aufgrund der großen Stückzahlen für viele Privathaushalte erschwinglich. Bei diesen Servicerobotern wird es künftig vor allem um eine möglichst effiziente, sprich hoch automatisierte Produktion gehen. Hingegen weisen Serviceroboter für den industriellen Einsatz eine wesentlich höhere Komplexität auf, sowohl in Bezug auf die konkrete Aufgabe als auch in Bezug auf die Einsatzumgebung. Wir gehen davon aus, dass autonom operierenden CoBots, also Roboter, die barrierefrei im unmittelbaren Umfeld des Menschen eingesetzt werden, mittel- bis langfristig über den kompletten Produktionsprozess zu finden sein werden. Innerhalb der Industrie 4.0 werden sie zu einem wichtigen Bestandteil der Smart Factory. Vor allem in Montageanwendungen wird die Zahl robotergestützter Assistenzsysteme schon bald sprunghaft ansteigen. Die Sensorik, die durchgängige Vernetzung bis auf Komponentenebene sowie die Safety-Funktionalität gelten in diesem Segment als Entwicklungsschwerpunkte. Um diese zu schultern, geht der Trend zu interdisziplinären, unternehmensübergreifenden R&D-Kooperationen. In Bezug auf die Greifsysteme ist Schunk hier ein weltweit gefragter Part-ner.

Wie positioniert sich Schunk im Markt der industriellen Servicerobotik?

Wie im Bereich der Industrieroboter versteht sich Schunk auch in der industriellen Servicerobotik als Komponentenlieferant. Wir sehen unsere Stärke in der Entwicklung intelligenter, vernetzbarer und flexibel einsetzbarer Greifsystemkomponenten. Mit über 300 elektrischen Standardmodulen bietet Schunk schon heute das weltweit breiteste Mechatronikprogramm für Greifsysteme. Gerade unsere ortsveränderlich einsetzbaren Greifer und Leichtbauarme mit 24V-Technologie haben die Servicerobotik entscheidend geprägt. Die smarten Schunk Module ermöglichen eine Zustands- und Prozessüberwachung sowie eine Kommunikation unmittelbar auf Komponentenebene. Dabei ist die Bedienung denkbar einfach. So ist es beispielsweise möglich, den Schunk Powerball Lightweightarm oder die multifunktional einsetzbare Schunk SVH Greifhand ganz einfach per Smartphone oder Tablet zu steuern. ROS-Treiber werden künftig eine einfache Einbindung in übergeordnete Servicerobotik-Systeme ermöglichen.

Was sind die größten Herausforderungen?

Die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) auf engstem Raum erfordert eine intelligente Sensorik, eine sichere und zuverlässige Steuerung und Software sowie eine verlässliche Kommunikation. Mit dem weltweit ersten Safety Greifsystem hat Schunk hier bereits Maßstäbe gesetzt. In diesem Jahr werden wir diese Benchmark-Position weiter auszubauen.

Welche Innovationen plant Schunk?

Ein Highlight auf der Hannover-Messe wird der intuitiv programmierbare Schunk Powerball Lightweight Arm LWA 4P in einer kraftgeregelten Embedded-Version sein, vorbereitet für die Mensch-Roboter-Kooperation. Der anthropomorphe Greifarm verfügt über eine komplett integrierte Elektronik, eine optionale, strombasierte Kraftregelung, über ein Web-Interface sowie über akkutaugliche 24V-Torquemotoren. Er ist mobil nutzbar und lässt sich virtuell per Smart Device programmieren. In Kombination mit der Schunk SVH Greifhand ermöglicht er ein multifunktionales Greifen, sprich er ist in der Lage, unmittelbar nacheinander verschiedenste Bauteile zu greifen, ohne dass ein Greiferwechsel erforder-lich ist.

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