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08/02/2018 12:50 CET | Aktualisiert 08/02/2018 12:50 CET

Hand in Hand: Kollaborative Robotik auf dem Vormarsch

Foto:pixabay
Kollaborative Robotik spielt eine immer größere Rolle

Wie von Geisterhand greift ein automatisierter mechanischer Arm nach einem Bauteil und reicht es einem Arbeiter, der es auf seine Beschaffenheit prüft und dann verschraubt. Kollaborierende Roboter, kurz Cobots genannt, sind in vielen Bereichen inzwischen zum Alltag geworden - insbesondere dort, wo Menschen von schweren körperlichen oder eintönigen Arbeiten entlastet werden können.

Der Robotikmarkt boomt, schon in drei Jahren wird sich der Markt für Roboter weltweit auf rund 85 Milliarden Dollar belaufen. Während bislang vor allem klassische Industrieroboter im Blickwinkel der Märkte standen, fokussieren sie sich jetzt zunehmend auf die Themen Serviceroboter und Mensch-Roboter-Kollaboration.

Schlüssel der Automatisierungstechnologie

Experten sind davon überzeugt, dass diese beiden Bereiche erheblich an Bedeutung gewinnen werden. Insofern sind die kollaborierende Roboter, die Schlüssel, wenn man über die Automatisierungstechnologien der Zukunft spricht. Die mit Menschen zusammenarbeitenden Systeme haben vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Ob nun in der Automobil- und Automobilzulieferindustrie, in der Metallverarbeitenden- oder Kunststoffindustrie, in der Möbel- und Einrichtungsindustrie, im Bereich Lebensmittel und Agrar oder in der Medizintechnik, in nahezu jedem Produktionsbereich können diese Systeme eingesetzt werden. Sie finden Anwendung sowohl in der Montage oder als auch beim Handling. Zudem fungieren sie dabei als assistierende Unterstützung, um zum Beispiel zu verhindern, dass Menschen über Kopf arbeiten müssen.

Definition der Einsatztechnologien

Beim Einsatz kollaborativer Robotertechnik müssen sehr unterschiedliche Kriterien Beachtung finden. Auch wenn es sich banal anhören mag, aber die Definition - wer macht was - in der Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine ist dabei essenziell wichtig. Seit jeher ist dem Menschen Kreativität gegeben, so dass es sinnvoll ist, dass Roboter ihn in seiner kreativen Arbeit unterstützen, indem sie monotone und repetitive Aufgaben übernehmen. Dabei arbeitet der mechanische Kollege nicht mehr hinter Absperrgittern, sondern ist integraler Bestandteil menschlichen Arbeitens und der ergonomischen Abläufe geworden.

Intuitive Bedienung essenziell

In Zukunft werden bei der Entwicklung von neuen Systemen drei Bereiche eine wichtige Rolle spielen: Erstens die Einfachheit der Programmierung und der Nutzung kollaborierender Roboter, zweitens das Thema Sicherheit in der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine und drittens sogenannte Embedded Systems bei denen der Fokus auf Motion Control und Motion Planning liegt, Fachleute sprechen dabei auch gern von „Intelligent Robotic Motion“. Hierzu gehört beispielsweise, dass Unternehmen in Echtzeit Entscheidungen treffen können sollen, auch Produktionsmengen zu steuern, um so sehr flexibel auf Angebot und Nachfrage reagieren zu können. Doch noch ist dies - vor allem im Mittelstand – noch Zukunftsmusik, denn die Vernetzung ist in vielen Unternehmen noch nicht soweit. Viele Daten, die die kollaborative Robotik dafür bräuchte, sind zwar vorhanden, meist aber Insellösungen und nur deshalb nur schwer integrierbar.

Die Arbeitssicherheit spielt insofern eine wichtige Rolle, weil bei der Weiterentwicklung dieser neuen Arbeitsformen sichergestellt sein muss, dass sich Menschen beispielsweise dann nicht an Robotern verletzen, wenn sie aus Versehen in den Roboterarm greifen. Dies gilt auch für selbstfahrende Systeme, die so ausgelegt sein müssen, dass sie die Menschen in ihren Arbeitsabläufen nicht gefährden. Zu diesem Zweck werden Kameras und 3D-Sensoren in die Roboter eingebaut werden, um das Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine zu erleichtern und sicherer zu machen.

Hinzu kommt, dass die Anforderungen an die Bedienung an die Maschinen sinken müssen, also die Steuerungsmechanismen intuitiver und einfacher werden müssen. Künstliche Intelligenz und der Trend zum Machine-Learning werden dazu führen, dass auch Cobots in nicht allzu ferner Zukunft weitgehend autonom agieren werden.