Roboter mit Fingerspitzengefühl für mehr Wettbewerbsfähigkeit
EU-finanzierte Forscher haben einen Roboter geschaffen, der an jedem modernen Arbeitsplatz in der industriellen Fertigung eingesetzt werden kann und mit seinem ausgezeichneten Fingerspitzengefühl sogar ein Ei halten kann, ohne es zu brechen. Sie gehen davon aus, dass er dabei helfen wird, Europa in der Fertigungsindustrie weltweit konkurrenzfähig zu halten. Dieser innovative Roboter ist ein Ergebnis aus dem Projekt PISA ("Flexible assembly systems through workplace sharing and time sharing human-machine cooperation"), das 7 Mio. EUR aus dem Themenbereich "Nanotechnologien und Nanowissenschaften, wissensbasierte multifunktionale Werkstoffe, neue Produktionsverfahren und -anlagen" (NMP) des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) der EU erhalten hat. Der am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin, Deutschland, entwickelte Roboter mit dem Namen pi4-Worketbot hat ähnliche Ausmaße wie ein erwachsener Mensch und verfügt über zwei Arme, drei Kameras, Fingerspitzengefühl und verschiedene Gesichtsausdrücke. Er kann viel mehr Bewegungen machen als ein herkömmlicher Roboter. Das Gerät soll Herstellern in Deutschland helfen, die eine hinsichtlich unterschiedlicher Produktvarianten und schwankender Stückzahlen flexible Technologie benötigen. Mithilfe einer hochmodernen 3D-Kamera in der Stirn erfasst er die Umgebung, zwei weitere Kameras dienen zu Inspektionszwecken. Matthias Krinke, Geschäftsführer von pi4-Robotics, dem Unternehmen, das den Workerbot auf den Markt bringt, erklärt, dass sie verschiedenen Kameras dem Workerbot eine große Bandbreite an Fähigkeiten geben. "Er kann Gegenstände vermessen oder unterschiedliche Oberflächen inspizieren", sagte er und fügte hinzu, dass der Roboter zum Beispiel über die Reflektion des Lichts auf dem Material erkennen kann, ob die Chromschicht auf einem Werkstück makellos aufgetragen wurde. "Wenn man zwei unterschiedliche Kameras einsetzt, kann er mit dem linken Auge einen anderen Aspekt prüfen als mit dem rechten". Zudem ist der Workerbot in der Lage, Bauteile 24 Stunden lang zu inspizieren. Das ist in Bereichen, in denen es auf Präzision ankommt, besonders wichtig: etwa in der Medizintechnik, wo ein fehlerhaftes Teil im schlimmsten Fall das Leben von Menschen in Gefahr bringen kann. Eine weitere Besonderheit von pi4-Workerbot sind seine zwei Arme. "Das erlaubt neue Arten von Bewegungsabläufen", sagte Dr. Dragoljub Surdilovic, Arbeitsgruppenleiter am Fraunhofer-Institut. "Die Roboter können ein Werkstück von einer Hand in die andere reichen", was hilfreich ist, um kompliziert gebaute Teile aus allen Winkeln zu betrachten. Dr. Surdilovic zufolge haben herkömmliche Roboterarme meist nur ein einziges Drehgelenk in der Schulter, alle anderen Gelenke sind Knickgelenke. "Das heißt, sie verfügen über sechs Freiheitsgrade und nicht über sieben wie der menschliche Arm." Der Workerbot hat aber neben dem Drehgelenk in der Schulter eine zusätzliche Drehmöglichkeit, die dem Handgelenk beim Menschen entspricht. Die Arbeitsgruppe von Dr. Surdilovic hat die Steuerung des Arbeitsroboters entwickelt. "Eine besondere Herausforderung war es, das Zusammenspiel der beiden Arme zu ermöglichen - etwa wenn sie gemeinsam ein Werkstück inspizieren oder zwei Bauteile zusammenbauen", erklärt der Forscher. Darüber hinaus haben die Forscher den Roboter mit Fingerspitzengefühl ausgestattet. "Wenn man die Greifkräfte richtig einstellt, nimmt er ein Ei, ohne es zu zerquetschen", so Dr. Surdilovic weiter. Und er hat auch verschiedene Gesichtsausdrücke: "Läuft die Arbeit reibungslos, lächelt er zufrieden. Sieht er gelangweilt aus, wartet er auf Arbeit, und der Produktionsleiter weiß, dass der Produktionsprozess beschleunigt werden kann", erklärt das Team. Weitere Informationen unter: Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK): http://www.ipk.fraunhofer.de(öffnet in neuem Fenster) Das PISA Projekt-Factsheet auf CORDIS finden Sie hier PI4_ROBOTICS GmbH: http://www.pi4-robotics.com/(öffnet in neuem Fenster)
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