Robotik

Um die Einsatzmöglichkeiten von Robotern im industriellen Umfeld zu erweitern und damit auch dem immer stärker werdenden Wunsch nach flexiblen und wandelbaren Automatisierungssystemen zu entsprechen, wird eine neue Klasse von Robotern benötigt, die weitgehend selbstständig auf veränderte Einsatzbedingungen reagieren kann - kurz: Es werden autonome Robotersysteme benötigt, die anhand ihrer sensorischen Wahrnehmung auf geänderte Situationen oder die neue Aufgabenstellungen reagieren können und durch die autonome Planung von neuen Bewegungsbahnen weniger Einricht- und Programmieraufwand erfordern. Anhand von zwei aktuellen Beispielen aus der industrienahen Forschung werden in diesem Beitrag die Möglichkeiten zum Einsatz von Systemen mit einer autonomen Bahnplanung vorgestellt. Dabei handelt es sich um einen mobilen Roboter für die automatisierte Inspektion von Materialflusssystemen und einen Industrieroboter, der mit einem neuartigen Sensorsystem für den „Griff in die ...

Die Kombination der Aufgabenstellungen Objektschutz und kontinuierliche Inventur ist ein vielversprechender Ansatz für den zukünftigen Einsatz autonomer Roboter in der Logistik. Für die Entwicklung und prototypische Erprobung solcher Roboter bietet sich das Automobilterminal als Sonderform eines Logistikzentrums an. Die Roboter müssen hier auf großen Freiflächen in Abstimmung untereinander und mit der umgebenden Systemwelt so funktionieren, dass laufende Betriebsprozesse nicht gestört werden. Entscheidende Anforderungen an die Roboter sind Mobilität, die Fähigkeit zur Kommunikation, Orientierung und Identifikation sowie Feststellung von Security-relevanten Anomalien. Das „Überleben“ der Roboter beim Einsatz auf dem Terminal wird durch aktive Selbstschutzstrategien und Panzerung der Außenhülle gesichert.

Roboter sollen möglichst flexibel in unterschiedlichen Handlungsumgebungen und -zusammenhängen agieren können. Um das zu realisieren, werden Lernalgorithmen entwickelt, die ein Lernen nach dem Vorbild der Natur ermöglichen. Wenn eine so lernende Maschine einen Schaden verursacht, stellt sich die Frage, wer diesen verantwortet. Es kann eine Grauzone zwischen Produkt- und Halterhaftung entstehen. Ausgehend von Ersetzbarkeitskriterien wird ein konkreter Vorschlag unterbreitet, wie man mit dieser Grauzone umgehen könnte.

Zusammen mit einer Reihe von Automatisierungsherstellern haben die KUKA Schweißanlagen GmbH und die KUKA Roboter GmbH im Jahr 2000 die Control-Web-Initiative gestartet. Das Ziel dieser Initiative ist die Entwicklung und der Test eines alternativen Steuerungskonzeptes für komplette Rohbauanlagen und einzelne Fertigungszellen in der Automobilindustrie mit höherer Funktionalität und verbessertem Preis-/Leistungsverhältnis. Auf einer seit 2001 funktionsfähigen Pilotanlage zur Fertigung von PKW-Türen wird die Praxistauglichkeit moderner Steuerungstechnik auf der Basis PC-basierter Steuerungen und dem konsequenten Einsatz der Internettechnologie getestet. Der Beitrag stellt diese Musterzelle vor und gibt einen Überblick über die Technik, die gewonnenen Erfahrungen und die daraus abgeleiteten Zielstellungen.

Generell werden unter dem Begriff Robotik in mehreren Achsen bewegliche und frei programmierbare Geräte verstanden, welche mit Werkzeugen und Sensoren ausgerüstet sind und die Aufgaben in der Produktion und im Service durchführen. Während Industrieroboter heute als Standardbausteine zur Automatisierung in vielen Produktionsbereichen eingesetzt werden und eine große wirtschaftliche Bedeutung haben, stehen die Serviceroboter noch am Anfang ihrer Markteinführung und verkörpern zukünftige Chancen.