Schunk Intec AG: Servicerobotik wird Schlüsselmarkt der Zukunft

| Redakteur: Hermann Jörg

Der Leichtbauarm LWA-4 ist ein flexibel einsetzbarer Helfer beispielsweise beim Prüfen, Messen und Überwachen. (Bild: Schunk)
Bildergalerie: 4 Bilder
Der Leichtbauarm LWA-4 ist ein flexibel einsetzbarer Helfer beispielsweise beim Prüfen, Messen und Überwachen. (Bild: Schunk)

>> Der Servicerobotik dürften goldene Zeiten bevorstehen. Zahlreiche Unternehmen und Institute weltweit haben das Potenzial des Roboters als Helfer des Menschen erkannt und arbeiten intensiv an alltagstauglichen Lösungen. Dazu zählen grosse Konzerne ebenso wie innovative Start-ups sowie klassische Hersteller von Industrierobotern, Elektronik und Automationskomponenten.

Die Servicerobotik wird weltweit in unterschiedlichen Bereichen vorangetrieben. Vom Minenräumer über Melkroboter, vollautomatische Poolreinigung bis zur Unterhaltungsmaschine und dem Pflegehelfer reicht das Spektrum. Während in Asien die Freizeitindustrie eine grosse Rolle spielt, zeigen in den USA die Landwirtschaft, die Rüstungs- und die Konsumgüterindustrie grosses Interesse. In Europa wird vor allem in den Bereichen Lebensführung, Logistik und Laborautomation geforscht.

Immer mehr Unternehmen entdecken die Servicerobotik

Längst sind die Zeiten vorbei, in denen sich die Servicerobotik ausschliesslich im Bereich der universitären Forschung abspielte. So vermarktet beispielsweise die Polysius AG ein vollautomatisches Laborautomationssystem zur Qualitätssicherung im Zementherstellungsprozess. Die Audi AG forscht intensiv an Servicerobotern für die Teilekommissionierung in der Automobilindustrie. Die Harris Corp. nutzt Serviceroboter zur Bombenentschärfung und Infineon Technologies AG überwacht mit Hilfe von Servicerobotern die Luftqualität in Reinräumen.

Dabei sind prominente Kenner der Servicerobotik-Szene durchaus selbstkritisch, denn obgleich die Technologien an vielen Stellen bereits ausgereift sind, steckt die Servicerobotik hinsichtlich Markterschliessung noch in den Kinderschuhen. Zu häufig sei bei bisherigen Entwicklungen der Markt ignoriert worden. Lösungen seien zwar technologisch ausgereift, für reelle Anwendungen jedoch schlicht zu teuer, meint etwa Professor Dr. Henrik I. Christensen von der Technischen Hochschule Georgia Tech in Atlanta.

Der Markt fordert bezahlbare Lösungen

Er plädiert daher für einen Wechsel von der technologiegetriebenen Forschung hin zu markt- und preisorientierten Entwicklungen. Wenn Kostendimensionen eingehalten würden, so Christensen, könnten Serviceroboter ihre Märkte umfassend erschliessen. Für Haushaltsroboter sieht er 200 bis 300 $ als realistisch, im Gesundheitswesen liege die Kostengrenze bei rund 10 000 $. Ebenso bedeutend seien anwender- beziehungsweise verbraucherorientierte Schnittstellen, über die sich die Roboter auch von Robotik-Laien bedienen liessen.

Aktuelle Anwendungsbeispiele zeigen, dass gerade standardisierte Plattformen und Komponenten ideale Voraussetzungen bieten, um sowohl wirtschaftlich als auch qualitativ ausgereifte Lösungen zu entwickeln. Das gilt für Leichtbauarme oder flexibel einsetzbare Greifer ebenso wie für mobile Plattformen oder Steuerungen. So bietet Schunk, als einer der Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme, einen einzigartigen modularen Baukasten für unterschiedlichste Anwendungen in der Servicerobotik. Von der industrietauglichen Greifhand bis zum modularen Leichtbauarm umfasst der Systembaukasten des innovativen Familienunternehmens eine Vielzahl von Komponenten, aus denen sich im Handumdrehen geschickte Manipulatoren konstruieren lassen. Die Metra Labs GmbH hingegen hat sich auf mobile Plattformen spezialisiert, die innerhalb von Betrieben frei und kollisionsfrei navigieren können. Sie eignen sich für die Intralogistik ebenso wie für die Messung der Kontamination in Reinräumen.

Nutzerfreundliche Programmierung

Auch in Sachen Steuerung tut sich viel: So hat die Keba AG aus Linz eine nutzerfreundliche Steuerung für Leichtbauarme entwickelt, mit der sich der Aufwand für die Programmierung von Leichtbauarmen von mehreren Wochen auf einen halben Tag reduziert. «Auch wenn die Steuerung bisher noch nicht von Laien bedient werden kann, sind dennoch bereits rund 30 % des Weges zu diesem Ziel gegangen», erklärt Dr. Michael Garstenauer von Keba. Aktuell arbeitet das Unternehmen bereits an einer intuitiven Steuerung mit dem Namen «Direct Move». Sie ähnelt in der Handhabung der Bedieneinheit einer populären Spielkonsole. Statt Tasten und Koordinatensystem zeigt der Bediener mit einer Art Fernsteuerung nur noch Richtung und Orientierung der Armbewegung an.

Auch das Fraunhofer IPA arbeitet intensiv an anwenderfreundlichen Softwarelösungen. Für die Hardware-Plattform «Care-O-bot 3» beispielsweise entwickelte das Institut einen offenen Hardwaretreiber in einem aktiv gepflegten Open Source Repository für den Leichtbauarm LWA-3 von Schunk. Der Treiber ersetzt die aufwändige Modellierung einer kollisionsfreien Armbewegung. Zudem ermöglicht eine Simulation die Visualisierung der Bewegungsabläufe, sodass Entwicklungen und Tests auch ohne reale Hardware möglich sind.

Verbindliche Industriestandards sind nützlich

Künftig sollen verbindliche Industriestandards, von der ISO-Norm über die CE-Kennzeichnung bis hin zu nationalen Standards, wie sie derzeit in Südkorea entwickelt werden, den Marktzugang für Serviceroboter erleichtern. Eine erste Grundlage liefert bereits die Sicherheitsnorm DIN ISO EN 10218-1 (Industrieroboter – Sicherheitsanforderungen) für Roboter, in der Standards für eine Mensch-Roboter-Kooperation im industriellen Umfeld definiert wurden. Hierzu zählt beispielsweise, wie schnell sich Baugruppen bewegen und wie sie gegen unbeabsichtigtes Bewegen abgesichert sein müssen.

Auch der Mensch passt sich an

Dass sich nicht nur Serviceroboter dem Menschen anpassen müssen, sondern auch der Mensch sein Verhalten ändert, wenn Serviceroboter eingesetzt werden, zeigen aktuelle Forschungen aus Grossbritannien. Prof. Kerstin Dautenhahn von der Universität Hertfordshire untersucht in einem sogenannten «Robot-House», wie sich Roboter im häuslichen Umfeld einsetzen lassen. Dabei hat sich gezeigt, dass Menschen keineswegs naiv agieren, sondern sich an den Roboter, dessen Eigenarten und Möglichkeiten anpassen. Von ähnlichen Ergebnissen berichtet Prof. Paolo Dario von der Scuola Superiore Sant’Anna in Pisa. In Feldversuchen setzt er Serviceroboter bereits in der italienischen Kleinstadt Peccioli ein, wo die autonomen Roboter zur Müllentsorgung und zur Strassenreinigung genutzt werden. Auch hier ändern die Menschen ihr Verhalten, abhängig von den Möglichkeiten die der Serviceroboter bietet.

Neue Betätigungsfelder

Experten gehen davon aus, dass sich mit einem Boom der Servicerobotik auch neue Betätigungsfelder in deren Umfeld entwickeln werden. So sieht Prof. Alois Knoll von der Technischen Universität München in der Servicerobotik ein grosses Potenzial für Systemintegratoren. Spezialisiert auf einzelne Anwendungsgebiete, könnten sie künftig die Lücke zwischen Herstellern und Anwendern schliessen. Seiner Ansicht nach steckt gerade in der Systemintegration ein erheblicher Teil der Wertschöpfung, sodass die Funktion des Systemintegrators wirtschaftlich hoch interessant sein kann.

Ein weiteres Betätigungsfeld hat Dr. Amos Albert von der Robert Bosch GmbH identifiziert. Seiner Ansicht nach wird es in Zukunft immer mehr teilautonome Serviceroboter geben. Fehlt ihnen eine eigene Lösungsstrategie, können sie von einem zentralen Support unterstützt werden. Sogenannte «Click-Worker» liessen sich ähnlich einem Call-Center organisieren. Sie schalten sich bei Bedarf auf den Roboter auf, lösen das Problem und entlassen den Roboter anschliessend wieder in seine Autonomie. Noch weiter geht ein Konzept von Dr. Markus Waibel von der ETH Zürich. Er forscht an einem zentralen Wissensspeicher, in dem unzählige Daten, Modelle, Anwendungen und Programme hinterlegt sind, die Roboter bei Bedarf selbständig abrufen können. Der Gedanke dahinter ist einfach: Sämtliche angeschlossenen Roboter, Entwickler und Systemintegratoren nutzen gemeinsam einen Pool mit erfolgreichen Lösungsstrategien und stellen ihrerseits selbst entwickelte Strategien in das System hinein.

Facebook-Gruppe für Servicerobotik

Als Pionier der Modularen Robotik begleitet Schunk die Entwicklung der Servicerobotik bereits von Beginn an. Um zusätzlich zu den jährlich stattfindenden «Schunk Expert Days on Service Robotics» die Vernetzung innerhalb der Servicerobotik-Community weiter zu intensivieren, hat das Unternehmen unter expert-days.schunk.com/facebook eine Facebook-Gruppe eingerichtet. Sie steht allen interessierten Unternehmen und Forschungseinrichtungen offen. <<

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 27792610 / Automation-, Antriebs- & Steuerungstechnik)