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KUKA SoftRobot als objektorientierte Architektur steuert Industrieroboter

| Autor / Redakteur: Reinhard Kluger / Reinhard Kluger

Das Programmieren von Robotern gilt als kompliziert, künftig aber soll das anders sein. Die neue, objektorientierte Softwarearchitektur SoftRobot vereinfacht den Aufwand und ermöglicht sogar graphisches Programmieren. Erste Ergebnisse präsentierte man auf einem Workshop des Clusters Mechatronik & Automation.

SoftRobot als objektorientierte Prgrammiersprache bietet die Möglichkeit graphischer Methoden zum einfachen und intuitiven Beschreiben von Aufgaben auf Touch-Bildschirmen Bilder: Kluger
SoftRobot als objektorientierte Prgrammiersprache bietet die Möglichkeit graphischer Methoden zum einfachen und intuitiven Beschreiben von Aufgaben auf Touch-Bildschirmen Bilder: Kluger
( Archiv: Vogel Business Media )

Dass ein iPhone mehr ist, als nur ein Handy, liegt einzig an der Software. Wer die jeweilige Apps installiert, hat mehr als nur ein Telefon. Das Lifestyleprodukt mutiert zum Entfernungsmesser, es ist Wasserwaage oder sogar auch Photoapparat. Und das nur dadurch, dass man eine andere Software verwendet. So anschaulich erklärt Prof. Dr. Wolfgang Reif, was „softwaregetriebene Mechatronik“ heißt.

In etwa ähnlich verhalte es sich auch mit Robotern. Heute werkeln die Eisernen Helfer nicht nur im Automobilbau, sie finden sich in der Medizin, in der Logistik, Im Service und sogar im Entertainment-Bereich. „Allein die Software bestimmt, was für ein Produkt es ist“, verdeutlicht der Leiter des Instituts für Software & Systems Engineering (ISSE) der Uni Augsburg die Analogie. Es finde ein Paradigmenwechsel in der Software-Strategie der Unternehmen statt, sagt Prof. Wolfgang Reif anlässlich eines Workshops des Clusters Mechatronik & Automation in Augsburg. Anlass ist die Vorstellung des Projektes SoftRobot, einer neuen Steuerungsgeneration für Industrieroboter. Im Projekt unter Führung des ISSE arbeiten die Kuka Roboter GmbH und MRK Systeme GmbH zusammen.

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Schnittstelle zum intuitiven Programmieren

Erster Projekterfolg ist eine prototypische Entwicklungsumgebung, mit der man Anwendungen für kooperierende Leichtbauroboter von Kuka entwickelte. Dabei ersetzte die objektorientierte Sprache C# die proprietäre Roboterprogrammiersprache KRL- Kuka Robot Language. Auf Anwendungsebene arbeiten die Forscher des ISSE an einer erweiterbaren Programmier-Schnittstelle, der Robotics API. Sie umfasst typische Elemente der Industrierobotik, wie Roboter, Bewegungen sowie Werkzeugbefehle. Eine Schnittstelle, die so eine einfache und intuitive Programmierung ermöglicht, dabei aber stark zwischen der Beschreibung und der Ausführung von Aufgaben unterscheidet. Während man Aufgaben über die Robotics API unter Windows programmieren kann, kann der Anwender diese Aufgaben automatisch auf die Steuerung übertragen (Robot Control Core) und die dann unter einem Echtzeitbetriebssystem ausführbar sind.

Warum braucht ein Technologieführer wie Kuka moderne Softwaretechnik? Bisher gilt überwiegend, einzelne Roboter zu programmieren, bisher habe man meist aus der Sicht eines Maschinenbauers gehandelt sagt Christian Tarragona, Entwicklungsleiter beim Augsburger Roboterhersteller: „Doch die Robotik von morgen sieht anders aus.“ Man wünsche sich eine erweiterbare, flexible und sichere Steuerungsarchitektur. Vermehrt heißt es, anspruchsvolle mechatronische Systeme mit harten Echtzeitanforderungen zu entwerfen und zu programmieren. Die Technologie-Pakete fürs Schweißen, Kleben, Plattieren usw. werden im anspruchsvoller. Und ganz wichtig: „Wir wünschen uns eine intuitive Bedienung mittels Bedienpanel mit Touchscreen.“ Bei all dem gilt: Der Paradigmenwechsel in der Robtik vollzieht sich von der Großserie zur Kleinserie, von Standardaufgaben zu speziellen, von der bedingten Variabilität zu flexiblen Systemen, von der reinen Industrierobotik zur Servicerobotik und Montagerobotik. „All das führt zu Problemstellungen, die sich mit modernen Programmierparadigmen besser lösen lassen!“, so Kuka-Mann Markus Bischof. Er wünscht sich, dass man künftige Roboteranwendungen wie „normale“ Software entwerfen und entwickeln kann. Das Ziel sei, so Markus Bischof: „Jeder, der programmieren kann, soll auch Roboter programmieren können.“ Man müsse sich die Frage stellen: „Wie sieht eine moderne Programmiersprache für solche Anwendungen aus?“

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