Automatica 2014 Intelligente und autonome Serviceroboter liegen im Trend

Serviceroboter sind hochbegabt: Sie können ihr Umfeld erfassen und interpretieren, sind lernfähig und einfach zu instruieren. Flexibel und autonom, eignen sie sich für individuelle Dienstleistungen, auch in unterstützender Funktion mit dem Menschen.

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Betriebsinterne Logistikprozesse, vom Wareneingang über das Lager, Produktion, die Montage oder Kommissionierung bis zum Warenausgang: das autonome und "intelligente" Transportsystem der österreichischen Servus Intralogistics bindet erstmals alle Bereiche in einen optimalen Fliessprozess ein. "Servus transportiert Kartons, Boxen und Werkstückträger. Ohne GPS und Streckenplan kommt der ARC (Autonomous Robotic Carrier) selbständig und stets auf dem schnellsten Weg zum Ziel. Ob Fahrten von A nach B, Aufnehmen und Entleeren von Schüttgut oder präzises Ausrichten von Werkstücken in der Montage, der Roboter passt sich flexibel und einfach Auslastungsschwankungen an", erläutert Christian Beer, Geschäftsführer Servus Intralogistics. "Mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 m/s und einer Nutzlast bis 50 Kilogramm spart Servus bis zu 90 Prozent an Energie gegenüber herkömmlicher Fördertechnik."

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Fahrerlose Transportsysteme (FTS), die Güter vollautomatisch in der Fertigung, Logistik, in Lager- und Distributionsumgebung transportieren, können Kosten reduzieren und Rentabilität steigern. Dies zeigt der Unitr B/8261 von MT Robot. Das vielseitige FTS beliefert Arbeitsplätze mit Material, verteilt Post, übernimmt ad-hoc Aufträge, ist dank Ladestrategie rund um die Uhr verfügbar. "Anfangs braucht es lediglich eine Lernfahrt, um sich die Einsatzumgebung einzuprägen", expliziert Geschäftsführer und Ideengeber Andreas Drost. "Der Benutzer gibt die Fahrwege über eine graphische Benutzeroberfläche ein. Ebenso kann er Gefahrenbereiche, Übergabepositionen, Türen und Aufzüge vormerken, ohne jegliche Programmierkenntnisse." Das FTS errechnet den optimalen Fahrweg, erkennt Hindernisse und stoppt situationsbezogen. Via Touchscreen ist die Kommunikation mit dem Benutzer jederzeit möglich.

Roboter-Schlange für Inspektion und Wartung

Die OC Robotics in Bristol hat sich auf mehrgliedrige Roboter spezialisiert, die sich schlangenartig fortbewegen. Sie sind ideale Sicherheitsinspektoren in für Menschen unzugänglichen Bereichen, erkunden mit ihren "Snake-Arms" enge und gefährliche Räume, drehen Videos, weichen geschickt Hindernissen aus. Die Roboterschlangen sind kundenspezifisch gefertigt, ob für Kanalinspektion, Luft- und Raumfahrtmontage, Medizin- oder Sicherheitsanwendungen. Ihr Kopf ist mit diversen Tools wie Kameras, speziellen Greifarmen oder Laser für Metall- und Betonschneiden ausgerüstet. Die hohe Leistung in kompaktem Design ist eine große Herausforderung, weshalb ausschließlich hoch leistungsfähige, bürstenlose 32 mm maxon DC-Motoren mit 60 Watt Typenleistung und Planetengetriebe in der Keramikversion zum Einsatz kommen.

Roboter-Kumpel sorgt für Schutz in der Produktion

Manchmal sind Produktionsschritte so komplex, dass sie der Serviceroboter nicht übernehmen kann. Wo aber der Mensch – wie im Fahrzeug-Recycling – körperliche Schäden riskiert, könnte das Robo-Mate Exoskelett für Abhilfe sorgen. Unter Koordination des Instituts für Mechatronische Systeme der ZHAW Winterthur entsteht im EU-Projekt Robo-Mate eine intelligente, am Oberkörper befestigte Stützstruktur, die den Arbeiter körperlich entlastet, Effizienz und Sicherheit manueller Produktionsabläufe wesentlich erhöht. Derzeit testen Forscher des Fraunhofer IPA das Exoskelett in einer virtuellen Fabrikumgebung. Das Projekt hat Zukunft: Leiden doch in der EU an die 44 Mio. Menschen an arbeitsbedingten Muskel-Skelett-Erkrankungen, was jährlich Kosten von über 240 Mrd. Euro verursacht.

Servicerobotik ist im Aufwind

World Robotics 2013 schätzt, dass 2013 bis 2016 an die 94.800 neue Serviceroboter für den professionellen Einsatz im Wert von 17,1 Mrd. Dollar installiert werden. "Industrie- und Serviceroboter werden sich wesentliche Technologien teilen und voneinander profitieren", prophezeit Martin Hägele vom Fraunhofer IPA. "Die sichere Mensch-Roboter-Kooperation, das intuitive Instruieren von Aufgaben, die weiterreichende Nutzung von Sensoren – besonders Bildverarbeitung – sind verbindende Elemente." Für Serviceroboter ist die zukünftige Herausforderung die physische Wechselwirkung mit Menschen, Objekten und Prozessen: Sie müssen sicher, robust und mit wachsender Autonomie in der realen Welt handeln. Das bedeutet, sie brauchen flexible, universell einsetzbare Greifer und Algorithmen für clevere Manipulationen, Planungsalgorithmen für kollisionsfreie Bewegungen im dynamischen Umfeld, sowie Sensorik und Wahrnehmung, die nicht nur sieht, sondern die Welt um uns herum auch begreift.

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