Roboter-Prototyp in der Anwendungsstudie bei Woll Maschinenbau in Saarbrücken: Der Roboterarm unterstützt einen Menschen bei Schweißarbeiten durch Halten und Positionieren des Werkstücks während des Schweißprozesses.

Roboter-Prototyp in der Anwendungsstudie bei Woll Maschinenbau in Saarbrücken: Der Roboterarm unterstützt einen Menschen bei Schweißarbeiten durch Halten und Positionieren des Werkstücks während des Schweißprozesses. FourByThree

An dem Vorhaben mit einem Gesamtbudget von 6,9 Millionen Euro unter Koordination des spanischen Forschungszentrums IK4-Tekniker waren insgesamt 17 Partner aus Industrie und Forschung beteiligt. Darunter – überraschenderweise – kein typischer Roboterhersteller. Nach drei Jahren Arbeit sind aus dem EU-Projekt jetzt Hard- und Software-Lösungen hervorgegangen, die sich für die Mensch-Roboter-Kollaboration eignen, einfach zu programmieren und zu bedienen sind. Aufgrund des modularen Ansatzes des Projekts lassen sich die meisten Ergebnisse in andere Robotersysteme, die bereits auf dem Markt existieren oder in der Entwicklung sind, integrieren. Die aus FourByThree hervorgegangenen Lösungen sind über eine Online-Plattform zugänglich. Die im Projekt entwickelten Hardware- und Softwarelösungen wurden in vier Pilot-Szenarien getestet und konzentrieren sich auf verschiedene industrielle Prozesse: Montage, Maschinenpflege, Schweißen, Nieten und Entgraten.

Eigensichere Aktoren mit größeren Nutzlasten

Das Robotics Innovation Center stellte für die kollaborativen Roboter modulare Aktoren bereit, die als Basis für den Bau von Roboterarmen dienen. Die Aktoren beziehungsweise Antriebe basieren auf einem am DFKI entwickelten, neuartigen seriell-elastischen Design. Durch einfache Kraftmessung und die Dämpfung unerwarteter Kollisionskräfte, ermöglichen sie dem Roboter ein eigensicheres Verhalten. Der DFKI-Forschungsbereich entwickelte vier unterschiedliche Größen von Aktoren, sodass der Integrator die Anzahl und Größe der einzelnen Antriebe frei wählen kann – je nach Anforderung des Roboterarmes. Mit diesen Aktoren können die Robotsysteme auch mit deutlich schwereren Objekten hantieren: „Anders als ähnliche kommerzielle elastische Antriebe stellen die vom DFKI entwickelten Aktuatoren eine neue Leistungsklasse dar, die den Bau von kollaborativen Industrierobotern ermöglicht, welche mit deutlich größeren Nutzlasten als vergleichbare elastisch-basierte Systeme arbeiten können“, erklärte Dr.-Ing. José de Gea Fernández, Leiter des Teams Roboterregelung am Robotics Innovation Center und FourByThree-Projektleiter am DFKI. Darüber hinaus sind die neuen Antriebe mit integrierter Elektronik ausgestattet, welche zugleich die Sensordatenverarbeitung, die Kommunikation und die FPGA-basierte Regelung übernimmt.