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Robotererwachen

Kognitive Roboterfähigkeiten für neue Möglichkeiten in der Fertigung

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Anbieter zum Thema

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
CADFEM Germany GmbH
G+K Umformtechnik GmbH
SCIO Automation GmbH

Weltweit einzige Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung

Doch stehe die kognitive Robotik noch vor einer generellen Herausforderung. Denn aktuell gebe es keine Möglichkeit, KI-generierte Bewegungen von Robotern so ablaufen zu lassen, dass sie den Sicherheitsnormen genügten. Damit aber KI-basierte Roboter mit Menschen in einer sicheren Umgebung interagieren können (Roboter-Mensch-Kollaboration), haben die IFF-Experten mit PARU eine neue, patentierte Möglichkeit zur Überwachung von Arbeitsräumen entwickelt. PARU nutzt moderne Projektor- und Kameratechnik, um sichtbare Warn- und Schutzfelder direkt um die Maschine herum zu projizieren, wobei erkannt wird, wenn Personen in die Sicherheitszone laufen. Nach der Kalibrierung des Projektors und der beiden Kameras werden zunächst virtuelle Erwartungsbilder generiert. Anschließend projiziert der Projektor einen sichtbaren Lichtvorhang um den Roboter und das zu greifende Bauteil gemäß der Abstandsformel aus der relevanten Norm ISO/TS 15066, wie die Forscher erklären. Dieser Lichtvorhang visualisiere als Sicherheitslinie den Mitarbeitern den Schutzraum, der nicht vom Menschen verletzt werden darf (siehe Aufmacherbild). Kommt dennoch ein Körperteil mit der Linie in Kontakt, wird sie unterbrochen. Die Kameras erkennen, dass sich das Erwartungsbild und das reale Bild unterscheiden. Je nach Bedarf halte der Roboter sofort inne, oder werde langsamer. Außerdem weiß der Arbeiter, wohin sich der Roboter als nächstes bewegt. Die Sicherheitsbereiche werden dynamisch an die Bewegungen der Maschine angepasst, weil PARU immer den aktuellen Zustand des Roboters betrachtet – ideal für den Einsatz in der kognitiven Robotik.

CAS – der digitale Sicherheitgarant bei der Arbeit mit Robotern

Und mit Computer Aided Safety (CAS) hat das IFF auch digitale Sicherheitsgaranten zu bieten, mit denen wirtschaftliche und sichere Mensch-Roboter-Kollaborations-Aufgaben effizient gelingen. Zur Verfügung stehen bereits produktreife Softwaremodule für die schnelle Berechnung von sicheren Abständen und Geschwindigkeiten. Digitale Assistenten unterstützten bei der Risikobeurteilung und Sicherheitsabnahme. Sie erleichterten es insbesondere Einsteigern, allen Pflichten gemäß der europäischen Maschinenrichtlinie korrekt und problemlos nachzukommen. Das Tool für die Sicherheitsabnahme funktioniert im Gegensatz zur Kollisionsmessung vollständig digital, wie betont wird. Es berücksichtige beispielsweise Parameter wie Kollisionskraft und Schmerzeintrittsschwelle. Es bestimmt daraufhin die maximal erlaubte Geschwindigkeit des Roboters. Die Module lassen sich wahlweise in beliebige Robotersteuerungen oder auch vorhandene Simulationsumgebungen für Planungszwecke integrieren, um wirtschaftliche Vorgaben präzise auf geltende Sicherheitsanforderungen abzustimmen. So werden im Voraus Planungsfehler verhindert, was Kosten beim Engineering spart, wie es abschließend heißt. Auf der Automatica in Halle A4 kann das alles näher unter die Lupe genommen werden.

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