Der kollaborative Roboter kommt Roboter und Mensch arbeiten Hand in Hand

Redakteur: Silvano Böni

Roboter mit fixen Abläufen und grossen Absperrungen sollen bald der Vergangenheit angehören. Ein junges Schweizer Unternehmen arbeitet an einem Roboterarm, der auf verschiedene Situationen passend reagiert, laufend Neues lernt und bald im Haushalt eingesetzt werden könnte.

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Der P-Rob 1R mit sechs Freiheitsgraden (rechts) und sein kleiner Bruder 1U.
Der P-Rob 1R mit sechs Freiheitsgraden (rechts) und sein kleiner Bruder 1U.
(Bild: Maxon Motor)

Die Wissenschaft der Robotik macht grosse Sprünge. Roboter entwickeln sich weg von Maschinen mit klar vorgegebenen Abläufen hin zu interaktiven Helfern, die nicht mehr hinter Absperrungen und Lichtschranken verbannt werden, sondern freie Bewegung erhalten und trotzdem sicher für Menschen sind. Hollywood hat es in den Iron-Man-Filmen vorgezeigt. Dort stand dem Hauptdarsteller Robert Downey Jr. ein Roboterarm als Helfer zur Seite, der ihm je nach Bedarf das Lötzinn hielt, selber schraubte oder das benötigte Werkzeug reichte.

Roboter in Kunstleder verpackt

Diese Szene könnte bald Realität werden. Jedenfalls wenn es nach den Vorstellungen des jungen Schweizer Unternehmens F&P Robotics geht. Dessen 20 Mitarbeiter haben einen Roboter entwickelt, der das Arbeitsverhältnis zwischen Mensch und Maschine völlig verändern könnte. Es handelt sich dabei um einen Roboterarm, der in seiner Standardausführung 1,1 Meter gross ist, einen Arbeitsradius von 80 Zentimeter hat und mit sechs Freiheitsgraden ausgestattet ist. Die Aluminium-Konstruktion des P-Rob (steht für Personal-Roboter) ist mit einer hochwertigen Kunstlederhülle überzogen, um den Anwendern ein angenehmes Gefühl zu geben.

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«Mit dem P-Rob wollen wir die Personal-Roboter auf ein neues Level bringen», sagt Hansruedi Früh, CEO von F&P Robotics. Er hat bereits klare Vorstellungen, wo sein Roboter eingesetzt werden könnte. Die Bereiche der Labor- wie auch Industrie-Automation seien sehr gut geeignet. «Hier kann der Roboter etwa Behälter oder Gefässe handhaben oder in der Qualitätskontrolle eingesetzt werden.» Im Zusammenspiel mit der neu entwickelten Software kann er Objekte erkennen, greifen, manipulieren und dabei die Umgebung wahrnehmen, so dass er korrekt reagiert, sobald ihm eine Person nahekommt.

Vom menschlichen Verhalten lernen

Dies soll allerdings erst der Anfang sein, wenn es nach F&P Robotics geht. Der P-Rob soll bald im Zusammenspiel mit anderen Roboterarmen oder Personen arbeiten sowie soziales Verhalten von Personen erkennen können und somit eine autonom funktionierende Maschine werden. «Er ist in der Lage, Situationen zu analysieren und die aus seiner Sicht beste Handlung auszuführen», sagt Hansruedi Früh. Möglich also, dass diese Roboter künftig zum Beispiel Fehler in der Produktionslinie selbstständig beheben und nicht runterfahren, wie das heute bei einem ungeplanten Ereignis der Fall ist.

Hansruedi Früh kann sich auch vorstellen, dass sein Roboter in fünf bis zehn Jahren in Haushalten arbeitet, dort Essen zubereitet oder andere Aufgaben erfüllt. «Die Idee ist, einen intelligenten, interaktiven Arm zu bauen, der sicher und zuverlässig ist und darüber hinaus nicht als Maschine, sondern als Assistent oder Freund wahrgenommen wird.»

DC-Motoren sorgen für präzise Bewegungen

F&P Robotics greift auf bürstenlose DC-Antriebe von Maxon zurück, um ihre Roboterarme anzutreiben. Bis zu acht EC-Flachmotoren mit den Durchmessern 45 und 90 Millimetern und Leistungen von 70 und 90 Watt werden für die Gelenke und den Greifer des P-Rob eingesetzt. Ihre hohe Kraft, die kompakte Bauweise und die gute Wärmeabfuhr machen sie zur optimalen Lösung im Robotik-Bereich. «Vor allem die flache Bauweise der Motoren betrachten wir als grossen Vorteil», sagt Hansruedi Früh. In Kombination mit Maxon-Sensoren sind die Flachmotoren zudem gute Kraftmesser, da das Drehmoment leicht anhand der Stromstärke im Antrieb ermittelt werden kann. Überhaupt ist die einfache Ansteuerung und Bedienerfreundlichkeit ein zentrales Anliegen des jungen Schweizer Unternehmens. Ein Laptop reicht, um den P-Rob anzusteuern und zu programmieren. Somit wird er für viele potenzielle Kunden interessant.

Erste Projekte mit dem neuartigen Roboterarm sind schon am Laufen, weitere sollen bald folgen. Klar ist: In Zukunft wird die Industrie und unser Privatleben mehr und mehr geprägt vom Zusammenspiel von Menschen und Robotern. SMM

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