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Dienstag, 16.01.2018
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Harmonie zwischen Mensch und Maschine

Forscher entwickeln neue Robotergeneration

Den Begriff Roboter (tschechisch: robot) haben Josef und Karel Capek Anfang des 20. Jahrhunderts durch die Science-Fiction-Literatur geprägt. Sein Ursprung liegt im slawischen Wort robota, das für Arbeit, Fronarbeit oder Zwangsarbeit steht. Einem größeren Publikum wurde der Begriff Roboter vor allem durch Erzählungen Isaac Asimovs bekannt. Doch die Idee, einen Maschinenmenschen zu bauen, ist wesentlich älter. Schon die griechische Mythologie berichtet, dass der Schmiedegott Hepaphaistos ein menschenähnliches Wesen gebaut habe.

Heute bezeichnet man stationäre oder mobile Maschinen, die nach einem bestimmten Programm festgelegte Aufgaben arbeiten, als Roboter. Sie sind bisher vor allem in großen Unternehmen im Einsatz. Für viele kleine und mittlere Firmen oder Handwerksbetriebe - englisch: small and medium enterprises, kurz SME - sind die derzeit marktüblichen Lösungen oft zu unflexibel, zu groß oder zu teuer. Das soll sich ändern: In dem EU-Projekt SMErobot™ arbeiten Industrie und Forschungsorganisationen an einer neuen, modularen und interaktiven Robotergeneration, die schnell zu installieren, leicht zu bedienen und kostengünstig ist. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart koordiniert das EU-Projekt.

Flexibilität ist Trumpf


“Die Roboter müssen den spezifischen Anforderungen in mittelständischen Unternehmen Rechnung tragen. Sie sollen leicht erlernbare Befehle verstehen, alle Sicherheitsvoraussetzungen erfüllen, um mit menschlichen Kollegen zusammenzuarbeiten, und sich innerhalb kürzester Zeit installieren sowie auf neue Aufgaben konfigurieren und programmieren lassen“, skizziert Koordinator Martin Hägele, der am IPA die Abteilung Robotersysteme leitet, die ehrgeizigen Ziele.

Roboterprogrammierung in fünf Minuten

Die neuen Helfer müssen vor allem flexibel sein. Denn in kleinen und mittelständischen Unternehmen wechselt die Produktion häufig. Das bedeutet bisher auch, dass ein Roboter aufwändig von einem Fachmann neu programmiert werden muss. Anders bei der neuen Roboter-Generation – sie soll sich von jedermann installieren lassen. Um eine Produktion einzurichten, nimmt der Bediener einfach die benötigten Geräte – vom Greifer bis zum Werkzeug – und verbindet sie mit der Robotersteuerung. Dank der neu entwickelten Plug-&-Produce-Technik konfiguriert sich das System dabei weit gehend selbstständig. Anschließend führt der Arbeiter den Roboter durch Anfassen schrittweise durch den Prozess und gibt per Sprache Befehle, was der Roboter wo zu tun hat. Und schon ist er für die neue Anwendung programmiert.

Gehilfe aus Stahl


Ein neues Bedien- und Programmierkonzept für den Leichtbauroboter von KUKA ermöglicht es sogar, dass Mensch und Roboter bei manuellen Tätigkeiten zusammenarbeiten. Der stählerne Assistent bringt zum Beispiel benötigte Werkzeuge und hält sie während der Montage. Angelernt wird er ähnlich wie ein neuer Kollege durch Vormachen. Der Mensch führt einfach das am Roboter montierte Werkzeug an die Stellen, wo es im Arbeitsraum gebraucht wird. Der Roboter merkt sich automatisch den Ablauf. Danach kann er dem Menschen assistieren.

Bohren und lackieren wie von Meisterhand


Auch Handwerker kann ein Roboter bei der Arbeit unterstützen. Beispiel: Der Schreinerassistent. Der Gehilfe wird einfach an verschiedene konventionelle Werkzeuge angekoppelt. Dazu ist nur ein Adapter notwendig und schon kann der Roboter Holzteile bohren oder lackieren. Bedient wird der Assistent über Sprache oder via graphische Symbole auf einem Touchscreen. Die ersten Prototypen der neuen Roboter-Generation präsentierten die Forscher im Juni auf der Messe Automatica in München. Dort führten sie erstmals die modularen Automatisierungslösungen für kleine und mittlere Unternehmen vor.

Stand: 02.10.2008
 
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