Roboter machen mobil und fahren auf ihren eigenen Untersatz zum Einsatzort.

Roboter machen mobil und fahren auf ihren eigenen Untersatz zum Einsatzort.Fraunhofer IPA

Neue Anwendungsfelder für Industrieroboter werden heute durch innovative Kooperationstechniken erschlossen. Bisher wie Raubtiere sicher in Käfigen eingeschlossen, werden sie künftig immer häufiger eng mit Menschen zusammen arbeiten – der kollegiale Roboter kommt. Sichere Kooperation ohne Einschränkung der Leistungsfähigkeit ist das Ziel, das mittels neuer Sensorik und intelligenter Sicherheitsstrategien verwirklicht wird. Dabei überwachen und optimieren die Maschinen auch ihren Energieverbrauch, was hilft die Wirtschaftlichkeit zu optimieren.

Für Flexibilität sorgt auch die Mobilisierung: Leichtbau-Roboter ermöglichen kontinuierlich wechselnde Einsatzorte, entweder durch eigene automatische Fahrwerke und als tragbare Maschinen, die an schwer zugängliche Orte von Hand transportiert und dort betrieben werden. Neue Mensch-Maschine-Kooperation, Mobilität und der aktuelle Trend zu sehr preisgünstigen Geräten stehen für einen wirtschaftlichen Einsatz auch bei geringem Automatisierungsgrad und stark wechselnden Produktionsmengen. Klassische Industrieroboter beweisen dagegen Flexibilität durch weitgehende Konfigurierbarkeit von Standard Ausführungen. Maximale Handhabungsmasse und Geschwindigkeit werden weniger wichtig, weil diese Parameter an die Aufgabenstellung anpassbar sind.

Prof. Dr. Alexander Verl, Vorsitzender des Kongresskomitees Automation: "Kooperierende, flexibel an wechselnde Einsatzszenarien anpassbare Roboter gehören in einigen Jahren zur Standardausrüstung moderner Produktionsanlagen."

Prof. Dr. Alexander Verl, Vorsitzender des Kongresskomitees Automation: „Kooperierende, flexibel an wechselnde Einsatzszenarien anpassbare Roboter gehören in einigen Jahren zur Standardausrüstung moderner Produktionsanlagen.“Fraunhofer IPA

Paradigmenwechsel in der Robotik

Forscher arbeiten an neuen Roboterformen, beispielsweise zweiarmige Geräte, um den wirtschaftlichen und technischen Einsatzbereich zu erweitern. Zusammen mit sicheren Kooperationstechniken, Mobilität und Techniken für die einfache Bedienung und Programmierung stellen sie heute eine schnelle und effiziente Automatisierungsalternative dar. Modulare Roboter, deren Kinematik nicht zuletzt durch neuartige, in die Gelenke integrierte Antriebe sich an die Aufgabe anpassen lässt, tragen ebenso dazu bei, weitere Anwendungsfelder wirtschaftlich zu erschließen.

Anwendungen, die sehr große Reichweiten auch bei großen Handhabungsmassen fordern, waren bisher nur eingeschränkt durch Standardausführungen wirtschaftlich realisierbar. Neue mechanische Konzepte, bei denen Seile die starren Tragelemente ersetzen, lösen dieses Problem nicht nur äußerst wirtschaftlich, sondern auch sehr flexibel und mit der Möglichkeit der einfachen Ortsveränderlichkeit. Bionische Antriebskonzepte und Strukturen sind derzeit dagegen noch von der industriellen Automatisierungstechnik weit entfernt. Allerdings werden ihnen ein großes Potenzial für weitere Impulse in der Automatisierungstechnik zugestanden.

Steuerungstechnik als Innovator

Unzweifelhaft sind viele Innovationen in der Robotik maßgeblich von der elektrischen Antriebstechnik bestimmt. Noch prägnanter ist aber der Einfluss der Steuerungstechnik. Noch vor wenigen Jahren waren Steuerungen für Industrieroboter herstellerspezifische, monolithische Systeme, die sich nicht durch Standardsteuerungen ersetzen ließen. Heute basieren Steuerungen moderner Industrieroboter überwiegend auf solchen Standard-Plattformen. Kaum ein Steuerungsanbieter, der nicht möglichst umfassende Funktionen für die Ansteuerung von Robotern implementiert hat. Trotzdem, in dieser Konfiguration steckt wenig Flexibilität für den Anwender, weil das Softwaresystem herstellerspezifisch ist. Um diesen Nachteil zu kompensieren, gibt es seit kurzen eine Initiative, Open-Source-Software auch für Industrieroboter nutzbar zu machen: ‚ROS industrial‘ zielt darauf ab, innovative Roboteranwendungen für die Industrie einfach und wirtschaftlich entwickeln zu können, ohne sich herstellerspezifische Funktionen zu beschränken.