Die Denkfabrik der Servicerobotik und ihre Themen

| Autor / Redakteur: Hermann Strass / Johann Wiesböck

Henrik A. Schunk im Gespräch mit dem Roboter Nao, vermittelt durch IBM Watson
Henrik A. Schunk im Gespräch mit dem Roboter Nao, vermittelt durch IBM Watson (Bild: Schunk)

Auf den 10. ExpertDays 2018 ging es unter dem Leitmotto „Smart Future with Cobots and Co-acts“ um die Schnittmengen zwischen Industrierobotern, Transportsystemen und smarten Assistenten für den gewerblichen und privaten Einsatz. Die wichtigsten Themen finden Sie in diesem Beitrag.

Die komplett in englischer Sprache durchgeführte Konferenz ExpertDays gilt als die weltweit führende Denkfabrik der Servicerobotik. Zu den 10. ExpertDays kamen Fachbesucher und Experten der Servicerobotik aus Neuseeland ,China, Russland, aus den USA und anderen Ländern, für zwei Tage in die Stadthalle nach Lauffen am Neckar, am SCHUNK-Stammsitz. Diesmal ging es unter dem Leitmotto „Smart Future with Cobots and Co-acts“ um die Schnittmengen zwischen Industrierobotern, Transportsystemen und smarten Assistenten für den gewerblichen und privaten Einsatz.

Die ExpertDays werden von der Schunk GmbH & Co. KG aus Lauffen am Neckar veranstaltet. Schunk ist weltweit führend bei Greifern und Roboterhänden. Moderiert wurde die Konferenz, wie in den vergangenen Jahren, von Dipl.-Ing. Martin Hägele (Leiter der Abteilung für Robotersysteme, Fraunhofer IPA sowie Chairman IFR Service Robotics Group) und von Dr. Claus Risager von Blue Ocean Robotics ApS, Dänemark.

Fähigkeiten wie beim Menschen

Zum Auftakt begrüßte der geschäftsführende Gesellschafter/CEO Henrik A. Schunk den humanoiden Roboter Nao, der seine Hände, Arme, Beine, den Kopf und den Rumpf in über 25 Freiheitsgraden beinahe wie ein Mensch bewegen kann. Dieser freundliche Demonstrator künstlicher Intelligenz war angebunden an den Großcomputer IBM Watson.

Nao ist in der Lage, natürliche Sprache zu analysieren und selbstständig Antworten zu geben. Die intelligente Technologie dahinter ist in der Lage, systematisch Texte zu analysieren, gezielte Fragestellungen zu analysieren und die Ergebnisse komprimiert wiederzugeben. Über Visual Recognition Tools können zudem Gesichter, aber auch Gegenstände erkannt und auf spezifische Merkmale analysiert werden.

Konferenzschwerpunkte waren die mobile Handhabung in Logistik und Service, Mensch-Roboter-Kollaboration, Lernen und Steuern mit Robotern, Sicherheitsthemen sowie aktuelle Forschung an Sensoren und Greiftechnik bei mechatronischen Händen.

Im Eröffnungsvortrag beschrieb Prof. Dr.-Ing. Baurnhansl (Institutsleiter Fraunhofer IPA und IFF Universität Stuttgart) „Die Rolle der Automation und der Robotertechnik in zukünftigen Produktionssystemen". Am Beispiel der Automobilproduktion stellte er 10 Leitlinien für die Zukunft vor. Dazu gehören die Verschmelzung von Produktion und Logistik, intelligente, selbstregulierende Teilsysteme, die Nutzung eines begleitenden digitalen Schattens in Echtzeit, die Produktionsoptimierung auf der Basis von Datenanalysen und weitere Richtlinien.

Fließbandproduktion ist zu starr bei häufigem Wechsel von Modellvarianten. Um die Flexibilität der Produktion zu erhöhen, sollen autonome Transportfahrzeuge die Teile im Rahmen der Schwarmintelligenz bedarfsgerecht zu den Bearbeitungsplätzen transportieren und damit das Fließband ersetzen. Mobile Roboter unterstützen ebenfalls die Flexibilität.

Transportbehälter für Kleinteile, z. B. Schrauben, kennen dank integrierter Kamera die Anzahl der enthaltenen Schrauben und füllen sich bei Bedarf automatisch. Zur Unterstützung der Werker, die noch schwere Lasten bewegen oder über-Kopf arbeiten müssen, werden Exoskelette eingesetzt. Wesentlicher Bestandteil eines flexiblen Produktionssystems ist freie, offene Software (free open source software = FOSS).

Das Robot-Operating-System für kollaborative Roboter

Die Basis bildet das freie Meta-Betriebssystem ROS (Robot Operating System) für kollaborative Roboter, das auch vom „industrial consortium europe" unterstützt wird. Dazu gehören beispielsweise ABB, BMW, Boeing, Ford, Fraunhofer IPA, Siemens oder Yaskawa. In einer Untersuchung wurden für kleinere und mittlere Unternehmen Kosteneinsparungen von etwa 33 % gegenüber proprietären Systemen ermittelt. Etwa 2/3 aller Serviceroboter-Lieferanten nutzen ROS und andere offene Betriebssysteme.

Der Forschungscampus ARENA2036 „Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles“ an der Universität Stuttgart wurde mit Unterstützung des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) eine der modernsten, flexibelsten und größten Forschungsfabriken der Welt für Produktion und Mobilität gebaut. Hier arbeiten mehr als 30 Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Industrie, insbesondere auch KMUs, gemeinsam an den Themen Mobilität, Produktion, Arbeit und Digitalisierung.

Dazu gehören die Nutzung von Schwarmintelligenz, der Einsatz mobiler Plattformen sowie die Substitution von Materialfluss durch Informationsfluss. In den Forschungsbereichen Produktion und Arbeit sowie Mobilität der Zukunft an wissenschaftlich-technologische Spitzenentwicklungen von übermorgen. Einen Schwerpunkt bilden die dafür benötigten "Embedded"-Systeme. Die Stuttgarter Fraunhofer-Institute IAO (Arbeitsorganisation) und IPA (Produktionstechnik und Automatisierung) beteiligen sich an der ARENA2036 in ihrem Fachwissen.

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