Das iPhone der Robotik heißt Panda

Gehört den Robotern die Zukunft? Diese Frage beantwortet Fabian Bremauer mit einem klaren „jaein“. Der Head of Operations von German Robotics sieht eher ein Miteinander zwischen Mensch und Roboter als zukunftsweisend. Die oft emotional geführte Diskussion, inwiefern Roboter den Menschen ihren Arbeitsplatz streitig machen, will er mit positiven und nicht von der Hand zu weisenden Argumenten begegnen. „Roboter sind immer nur Werkzeuge und Assistenzsysteme, die Entlastung bringen sollen.“ Ideal wäre es, wenn „Roboter auf allen gesellschaftlichen Ebenen zu einem untrennbaren Teil unseres Lebens werden“, argumentiert er und lenkt dabei die Aufmerksamkeit auf die Unternehmensstrategie, einen „Roboter für jedermann“ zur Verfügung zu stellen. Was das konkret heißt, formuliert er so: „Es bedeutet, dass der Roboter einfach zu bedienen, variabel einsetzbar und skalierbar sein muss. Wichtig für ihn ist es zu verdeutlichen, dass es sich bei dem Panda mehr um ein Werkzeug als um einen Roboter handelt.“

Daran orientiere sich denn auch die Produktentwicklung rund um feinfühlige, lernfähige und einfach zu bedienende Roboterwerkzeuge, charakterisiert Bremauer den durchgestylten und smarten Roboterarm Panda. Inspiriert von der menschlichen Beweglichkeit und dem menschlichen Tastsinn, ist der Panda ein außergewöhnlich präzises und bewegliches Werkzeug. Mit Gelenk-Drehmomentsensoren, die in allen sieben Achsen verbaut sind, kann der Arm geschickt und feinfühlig Objekte bearbeiten und programmierte Aufgaben sehr präzise erledigen.

Bis zu 3 kg kann der sensitive Leichtbau-Industrieroboter bei einer Reichweite von 85 cm bewegen. Die kartesische Geschwindigkeit wird mit bis zu 2 m/s Endeffektor-Geschwindigkeit, die Wiederholgenauigkeit mit ± 0,1 mm und die Genauigkeit der Kraftmessung mit < 0,05 N beziffert. Bemerkenswert ist auch eine garantierte Laufzeit von bis zu 20.000 h, da bürstenlose Motoren zum Einsatz kommen. Überdies weist der Panda mit < 50 ms eine flotte Reaktionszeit nach Detektion einer Kollision auf. Eine Besonderheit stellt die Fähigkeit des sensiblen Einfügens dar: Der Panda kann Teile in eine Form hinein „wackeln“, wie etwa den Schlüssel perfekt ins Schloss zu stecken. Via Router arbeitet das System auch kabellos und lässt sich via SAP an gängige MES anbinden. Auch wenn man es dem smarten Arm nicht ansieht: Der Panda besteht aus mehr als 9000 Komponenten und ermöglicht auf diese Weise das eng verzahnte Zusammenspiel von Sensorik, Elektronik und Antriebstechnologien in einem System.

Robotik im Smartphone-Zeitalter

Wie einfach sich Panda programmieren und bedienen lässt, verdeutlicht Bremauer an dem kürzlich bei German Robotics durchgeführten „Computational Thinking Workdays“ des Bildungswerks der Bayerischen Wirtschaft in Sauerlach bei München. Dabei hatten 18 Jugendliche aus allen Schultypen in der ersten Sommerferienwoche Gelegenheit den Umgang mit intelligenten Maschinen zu lernen. „Es ging darum, wie sie Robotern einfache Befehle geben können und wie man denken muss, um informatische Probleme zu lösen. Das kam bei den Jugendlichen sehr gut an.“

Am Ende konnten sie Panda dazu bewegen, das Wort „Danke“ mit einem Eddingstift auf Papier zu bringen. „Eine sportliche Leistung, wenn man bedenkt, dass die Schrift ziemlich konturenreich ist“, merkt Fabian Bremauer an. Was die Jugendlichen spielerisch in kurzer Zeit vollbracht haben, soll veranschaulichen, wohin die Reise in der Robotik gehen wird: zu Smartphones-ähnlichen, App-basierten Lösungen. Und der Panda hört auf Apps, weshalb selbst Einsteiger ohne jegliche Robotik- oder Programmierkenntnisse das System einrichten und bedienen können.

Dafür haben die Entwickler des Herstellers Franka Emika einen auf Drag-and-Drop-Prinzip basierenden Einrichtungsprozess entwickelt. Zunächst einmal beherrscht der Roboter ein Feature, das auch seine Konkurrenten am Markt bieten: handgeführtes Teachen von Bewegungsabläufen – den Roboterarm nehmen, einen Knopf drücken, der dem Roboter signalisiert, dass er die nun handgeführt gefahrene Bahn abspeichern soll. Der Clou kommt daher erst bei allen anderen Vorgängen zum Vorschein, wie etwa dem Greifen eines Gegenstandes oder Wiederholungen eines Vorgangs. Denn die werden via programmierten Apps ausgelöst. Jeder einzelne Prozess, den der Roboter ausführen kann – von einfachen Bewegungen von rechts nach links, oben nach unten bis hin zum Öffnen und Schließen seines Greifers – ist in einer App hinterlegt.

Das Start-up German Robotics stellt auch während der Productronica 2019 im Cluster Mechatronik & Automation aus. German Robotics

Diese einzelnen, intuitiven und auf einem Touchdisplay eines handelsüblichen Laptops oder Tablet abrufbaren Apps müssen nur noch per Drag-and-Drop in die benötigte Reihenfolge gebracht werden. Hintereinandergeschaltet, lassen sich dadurch selbst komplexe Befehlsketten ausführen. „Das vereinfacht die Benutzung und der Anwendungsbereich vergrößert sich, auch weil sich verschiedene Aufsätze wie Greifer, Bohrer, Vakuumpumpe oder eine menschenähnliche Roboterhand montieren lassen. Parallel dazu kann der Nutzer über die Online-Plattform „Franka World“ sogar Apps oder Aufgaben teilen und sie vom eigenen Standort aus für eine beliebige Anzahl an Robotern nutzen, was eine beispiellose Skalierbarkeit ermöglicht.

Feinfühliger Roboter mit Zukunft

Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen ist diese Lösung attraktiv: Mittelständler hätten laut Bremauer erkannt, dass sie zwar durchaus einen Roboter für ihre Fertigung benötigen, jedoch „können sie oftmals keinerlei Personal-Ressourcen für den Einarbeitungsprozess in die Robotik freistellen“, erläutert er. Als autorisierter Distributor und Solution-Partner vertreibt German Robotics den Panda genannten Kollaborativroboter von Franka Emika. Das technologiegetriebene Start-up-Unternehmen German Robotics fokussiert sich auf den Verkauf, die Integration sowie die Lösungs- und Werkzeugentwicklung rund um den Panda und arbeitet dabei eng mit dem MittelstandsCampus, einer Begegnungsstätte für den Mittelstand für neue Technologien und Digitalisierung, zusammen. „Wir unterstützen unsere Kunden bei der Lösungsfindung und entwickeln Apps für deren speziellen Anwendungsfälle“, unterstreicht Bremauer und verweist dabei auf eine weitere Dienstleistung: „Mit unserem 3D-Drucker sind wir imstande, individuelle, auf die Applikation abgestimmte Greifer herzustellen.“ Einsteigern bietet das Unternehmen auch Schulungen an, die vom MittelstandsCampus als autorisierten und von Franka Emika zertifizierten Partner durchgeführt werden.

German Robotics sieht sich noch am Anfang der Erfolgsgeschichte: Im Haifischbecken mit starken und global agierenden Wettbewerbern, hat es ein Branchen-Neuling nicht leicht. Jedoch will man sich mit dem erklärten Ziel, kostengünstige, einfach bedienbare Roboter zu vertreiben, von Herstellern komplexer Industrieroboter abgrenzen. Rückenwind kommt von den Marktforschern, die recht optimistisch in die Zukunft blicken: Der noch sehr junge Markt für kollaborative Roboter, oder auch Cobots, mit einem Marktvolumen von heute rund 300 Mio. Euro wird Branchenstudien zufolge in den nächsten Jahren exponentiell wachsen. Im Jahr 2023 wird ein weltweites Marktvolumen von rund 1,6 Mrd. Euro erwartet.

„Derzeit sind unsere Hauptzielgruppen kleine und mittlere europäische Hersteller von Industrieprodukten sowie große Elektronikhersteller“, betont Fabian Bremauer und merkt weiter an: „Aber auch internationale Forscher, Dienstleister und Gesundheitsträger bis hin zu beinahe allen industriellen Fertigungszweigen sind für den Panda attraktive Einsatzfelder.“ Bislang wurden etwa 3000 Roboter weltweit ausgeliefert, mit steigender Tendenz.

Productronica 2019: Halle A2, Stand 540 (Cluster Mechatronik & Automation)