Suchen

Robotik Fraunhofer zeigt neue Robotik-Entwicklungen auf der Automatica

Redakteur: Katharina Juschkat

Von mobilen Logistikrobotern über bessere Software für Roboter bis hin zu erklärbarer künstlicher Intelligenz: Auf der Automatica, die im Dezember stattfinden soll, zeigt das Fraunhofer IPA viele neue Entwicklungen. Ein Überblick.

Firmen zum Thema

Auf der Automatica will das Fraunhofer IPA zahlreiche neue Entwicklungen und Weiterentwicklungen zeigen. Ein Überblick, was es zu sehen gibt.
Auf der Automatica will das Fraunhofer IPA zahlreiche neue Entwicklungen und Weiterentwicklungen zeigen. Ein Überblick, was es zu sehen gibt.
(Bild: Fraunhofer IPA / Rainer Bez)

Die Automatica ist auf den 8. bis 11. Dezember verschoben worden – was das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA dort zeigen wird, stellt es jetzt schon vor: Mit dabei sind autonome Logistikroboter, Apps für Automatisierungspotentiale, bessere Software und Exoskelette.

Autonome Roboter für die Intralogistik

„Rob@Work“-Roboter sind kompakte, mobile Roboter, die autonom navigieren und untereinander vernetzt sind. Auf der Messe zeigen sie ein miniaturisiertes Logistikszenario. Aufgrund des Algorithmus können sich die Roboter auch in veränderlichen Umgebungen zurechtfinden – zusätzliche Infrastruktur braucht es dafür nicht. Zudem tauschen sie Daten eigener oder stationär in der Einsatzumgebung verbauter Sensoren aus. So liegt jedem Roboter eine aktuelle Karte vor, anhand derer er seine Route anpassen und sich lokalisieren kann.

Mit App Automatisierungspotentiale finden

Bei der Frage, inwiefern sich Montageaufgaben automatisieren lassen, hilft unter anderem eine sogenannte Automatisierungs-Potenzialanalyse, kurz APA. Bisher brauchte es dafür einen Automatisierungsexperten – jetzt soll eine neue App das Wissen einfacher zugänglich machen. Die App leitet den Anwender an, die eigenen Montageprozesse zu analysieren, wertet seine Antworten aus und informiert über Automatisierungspotenziale. Sie kann über einen einfachen Lizenzvertrag für den Testeinsatz bezogen werden.

Alle Exponate im Überblick:

Bildergalerie
Bildergalerie mit 8 Bildern

Software schätzt Bauteile ein

Passend dazu kann die Software NeuroCAD einschätzen, inwiefern sich ein Bauteil für eine Montageautomatisierung eignet. Anwender können ihre STEP-Dateien kostenlos hochladen und erfahren, wie einfach oder schwer ein Bauteil zu vereinzeln ist. Außerdem bewertet das Tool die Greifflächen und die Ausrichtbarkeit des Bauteils. NeuroCAD analysiert die Daten mittels maschineller Lernverfahren und errechnet auch, wie wahrscheinlich sein Ergebnis richtig liegt.

Baukastensystem für schnellere Programmierung

Ein Baukastensystem zeigt zudem, wie manuell ausgeführte Prozesse automatisiert werden können. War es bisher meistens nötig, ein Robotersystem für jede Anwendung neu zu programmieren, kann eine Software des Fraunhofer IPA einmal modellierte Aufgaben auf neue Produktvarianten, Produkte und auf Roboter anderer Hersteller übertragen. Die Software ist ähnlich einem Baukastensystem strukturiert: Sie enthält viele fertig einsetzbare und wiederverwendbare Programmbausteine, die bei der Einrichtung eines Robotersystems individuell zusammengestellt werden können.

Künstliche Intelligenz erklärbar machen

In der Robotik wie auch in zahlreichen anderen Einsatzfeldern kommen zunehmend maschinelle Lernverfahren und künstliche neuronale Netze zum Einsatz. Je nach Anwendung wird es immer wichtiger, zu wissen, wie diese genau arbeiten und warum sie zu einem bestimmten Ergebnis kommen. Sie müssen erklärbar werden. Das ist aufgrund ihrer Komplexität bisher oft noch nicht möglich. Auf der Automatica präsentiert das Fraunhofer IPA deshalb ein Verfahren, die Entscheidungen von neuronalen Netzen visualisieren und für den Anwender transparent und nachvollziehbar machen.

Buchtipp

Das Buch Industrieroboter ist ein Handbuch für KMU mit Tipps und Tricks zum Thema Robotereinsatz. Es werden die wichtigsten Grundlagen der Robotertechnik vermittelt und Methoden erläutert, wie bewertet werden kann, ob sich ein Produkt oder Prozess durch Robotereinsatz automatisieren lässt.

Demonstrator verbessert Produktion

Ein Demonstrator zeigt, wie Verluste in der Produktion automatisch erkannt und die Ursache ermittelt werden können. Dazu bildet er ein automatisiertes Modell einer Fertigungslinie ab. Diese wird sowohl über die Steuerung als auch über externe Sensorik wie beispielsweise Lichtschranken oder Kameras beobachtet. Alle Beobachtungsquellen werden genutzt, um ein Verhaltensmodell der Linie zu erstellen. Somit kann die Linie kontinuierlich online analysiert werden und damit das Normalverhalten erfassen sowie darauf basierend Produktionsverluste identifizieren.

Exoskelette für nicht-automatisierbare Anwendungen

Obwohl an vielen Stellen automatisiert wird, ist die flexible Arbeitskraft des Menschen oft nicht ersetzbar. Ein Exoskelett hilft, schwere Aufgaben zu erleichtern und gesundheitlichen Schäden vorzubeugen. Exoskelette sind Robotersysteme, die direkt am Körper getragen werden und bieten Kraftunterstützung bei anstrengenden Tätigkeiten. Das Fraunhofer IPA hat das Stuttgart Exo-Jacket (SEJ) entwickelt, ein Exoskelett für Forschungs- und Entwicklungszwecke. Das SEJ unterstützt die oberen Extremitäten aktiv bei Hebe- und Überkopftätigkeiten. Das aktuelle System auf dem Messestand, das Stuttgart Exo-Jacket 2, zielt hauptsächlich auf Anwendungen in der Logistik, wo Arbeiter Gegenstände wie Reifen, Kisten oder Koffer zweihändig im Bereich zwischen Knie- und Schulterhöhe vor dem Körper manuell handhaben.

Fraunhofer IPA auf der Automatica 2020: Halle A4, Stand 429

(ID:46611142)