Informationsmaterial des Geschäftsfelds Robotersysteme

Sichere Mensch-Roboter- Kollaboration zuverlässig und effizient planen

Seit Veröffentlichung der Norm ISO/TS 15066 steht Anwendern und Systemintegratoren ein Regelwerk zur Verfügung, das sie bei der Vermeidung von Verletzungsgefahren an kollaborativen Robotersystemen unterstützt. Es besteht die Wahl zwischen vier Betriebsarten, die sich in puncto Interaktionstiefe, Platzbedarf und Automatisierungsgrad unterscheiden. Aktuell genießen die folgenden Zwei einen hohen Stellenwert bei Anwendern:

• Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung
• Leistungs- und Kraftbegrenzung

Beide verleihen dem kollaborativen Robotersystem eine nahezu uneingeschränkte Zugänglichkeit und erfüllen damit die Grundvoraussetzung
einer flexiblen Produktion.

Ermittlung von Belastungsgrenzen für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration

Die Mensch-Roboter-Kollaboration hält verstärkt Einzug in die industrielle Produktion. Immer häufiger teilen sich Menschen und Roboter einen gemeinsam genutzten Arbeitsraum, in dem beide direkt zusammenarbeiten und miteinander interagieren. Der Schutz des Menschen wird nicht mehr durch trennende Zäune sichergestellt, sondern durch technologische Maßnahmen wie Sensorsysteme oder sichere Manipulatoren. Das Fraunhofer IFF bearbeitet aktuell zwei Studien mit dem Ziel, Belastungsgrenzen für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration zu ermitteln. (06/2016)

Mensch-Roboter-Kooperation

Neben den klassischen Anwendungsszenarien für Roboter im industriellen Umfeld eröffnen sich derzeit neue Einsatzfelder für Serviceroboter und Assistenzsysteme in der Produktion, im Dienstleistungssektor und im Heimbereich. Roboter werden künftig zum Beispiel bei der Produktion von Kleinserien assistieren und als mobile Roboter Transport- und Routineaufgaben in der Produktion, im Haushalt oder im Pflegebereich übernehmen. (06/2016)

Mobile Assistenzrobotik

Das Geschäftsfeld Robotersysteme des Fraunhofer IFF entwickelt bereits heute im Auftrag der Industrie sowie im Rahmen öffentlich geförderter Forschungsprojekte Roboter und deren Schlüsselkomponenten von morgen. Der Einsatzbereich der Robotik ist dabei schon längst nicht mehr auf den Produktionsbereich beschränkt. Neue Robotersysteme übernehmen für den Menschen Inspektions- und Reinigungsaufgaben in für Menschen gefährlichen Umgebungen. Andere arbeiten direkt mit dem Menschen zusammen und teilen sich den Arbeitsraum mit dem Menschen z. B. im Büro, Labor oder Haushalt. (06/2016)

Taktile Sensorsysteme

Taktile Sensorsysteme sind neuartige Sensorsysteme auf Basis flächig verteilter Drucksensoren. Mit ihrer Hilfe können technische Systeme mit der Fähigkeit zur ortsaufgelösten Berührungswahrnehmung und Druckverteilungserfassung ausgestattet werden. Es ist damit möglich Maschinen, Assistenzsysteme und Roboter in der Produktion, in der Medizintechnik und zukünftig auch im Pflege- und Heimbereich mit berührungssensitiven Oberflächen und Interfacesystemen auszustatten, sodass diese nicht nur einfacher zu bedienen sind, sondern auch sicher mit ihrer Umgebung interagieren können. (06/2016)

Sichere Manipulatoren für die Mensch-Roboter-Interaktion

Heute bestehen Industrieroboter in der Regel aus leistungsstarken Gelenken, die mit steifen Koppeln zu einem kompletten Manipulator verbunden sind. Bei solchen Strukturen besteht prinzipiell ein hohes Verletzungsrisiko für den Menschen, sobald er sich im Bewegungsraum des Roboters aufhält. Das Fraunhofer IFF entwickelt u.a. sichere Manipulatoren, von denen maximal eine geringe bzw. noch zulässige Verletzungsgefahr ausgeht. (05/2012)

Arbeitsraumüberwachung

Um die Effizienz in der Produktion weiter zu erhöhen, wird intensiv daran gearbeitet, die Kooperationsfähigkeit von Mensch und Maschine bzw. Roboter zu verbessern. Ein wichtiger Baustein auf dem Weg dahin sind flexible und dynamische Produktions- und Arbeitsumgebungen, in denen beide Seiten unmittelbar miteinander arbeiten können. Das Fraunhofer IFF hat zu dem Zweck eine neuartige und innovative sensorische Lösung für die Arbeitsraumüberwachung entwickelt, die auf modernster Projektor- und Kameratechnik beruht. (10/2016)

Bildverarbeitung für Inspektionsaufgaben

Zur Zustandserfassung des zukünftigen Abwasserkanals Emscher wurden von der Emschergenossenschaft und dem Fraunhofer IFF neuartige Inspektionsgeräte entwickelt. Die Integration von Techniken und aktuellen Forschungsergebnissen aus der Bildverarbeitung spielte dabei eine wichtige Rolle. (04/2010)

LiSA – Assistenzroboter in Laboren von Life-Science-Unternehmen

Waren Roboter lange Zeit hinter Stahlzäune verbannt, so werden sie heute zunehmend als Serviceroboter oder Assistenzsysteme in direkter Nähe zum Menschen eingesetzt. Dabei sind die Einsatzfelder schon längst nicht mehr auf industrielle Fertigung beschränkt. Anwendungen in der Laborautomatisierung, in der Medizintechnik und im privaten Haushalt machen Roboter zu universell einsetzbaren Systemen. (03/2010)

Automatisierte Kanalinspektion für eine saubere Umwelt

Seit 1990 plant die Emschergenossenschaft den Umbau des existierenden oberirdischen Abwassersystems. Damit der Fluss Emscher bald wieder sauberes Wasser führt, sollen zukünftig unterirdische Kanäle das Wasser ableiten. Die Kanalinspektion und -reinigung mit nur einer Rohrleitung und die damit verbundene Einsparung einer zweiten Leitung lässt sich nur mit speziellen Robotersystemen verwirklichen. (12/2009)

Kollisionsuntersuchungen für die Mensch-Roboter-Interaktion

Künftig werden Menschen und Roboter in gemeinsamen Arbeitsräumen zusammenarbeiten und interagieren. Der Schutz des Menschen vor Verletzungen wird dann nicht mehr durch trennende Zäune sichergestellt, sondern durch verschiedenste Technologien wie Sensorsysteme und sichere Manipulatoren. Mit einer vom Fraunhofer IFF entwickelten Messvorrichtung ist es erstmalig möglich, Kollisionsversuche mit Probanden durchzuführen. (03/2013)

Robotersystem zur generativen Fertigung großer Bauteile

Der Modell- und Formenbau ist von großer Produktvielfalt und Variantenwechsel betroffen. Jede Produktänderung ist mit einer Änderung in der Form und dem Werkzeug verbunden, auf die schnell und kostengünstig reagiert werden muss. Ein neuer Ansatz iegt in der Kombination von Rapid-Prototyping-Verfahren mit leistungsfähigen Industrierobotern. (04/2012)

Projektions- und kamerabasiertes System zur optischen Arbeitsraumüberwachung

Die Vision einer gemeinsamen, kooperativen Zusammenarbeit von Mensch und Maschine im gemeinsamen Arbeitsraum wird schon in naher Zukunft Realität werden. Wo noch heute trennende Schutzeinrichtungen Mensch und z. B. Roboter distanzieren, werden neuartige Technologien Arbeitsräume überwachen und beim Eintritt von Menschen z. B. die Robotergeschwindigkeit reduzieren oder den Roboter stoppen. (03/2011)

US-MTP-Level – ultraschallbasiertes Füllstandsmesssystem

Das ultraschallbasierte Füllstandsmesssystem (kurz US-MTP) ist als Komponente für die Automatisierung in Labors, z. B. von Analysetätigkeiten, und von Prozessen in der pharmazeutischen Industrie entwickelt worden. (03/2011)

Arbeitsraumüberwachung und dynamische Schutzraumplanung

Eine Antwort auf die Frage nach zunehmend flexiblen Produktionsumgebungen ist der Einsatz von intelligenten, ggf. sogar mobilen Robotern in unterschiedlichen Ausprägungen, z.B. als Assistenzsystem. Am Fraunhofer IFF werden Verfahren und Technologien entwickelt, die Personen und Objekte im Arbeitsraum des Roboters sicher erfassen und so eine gefahrlose Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ermöglichen. (02/2010)

Visuelle Positionserfassung und Navigation für mobile Roboter

Die kontinuierliche Lokalisierung und darauf aufbauende computergesteuerte Navigation mobiler Einheiten, wie z. B. von fahrerlosen Transportsystemen, ist heute eine Basistechnologie in Automatisierung und Logistik. Visuelle Lokalisierung auf Basis digitaler Kameratechnik und ohne die Notwendigkeit künstlicher Landmarken bietet im Gegensatz zu bestehenden Systemen ein deutliches Potenzial zur Kostenreduktion. (02/2010)