Automatica Mensch und Roboter im Teamwork

Vom stählernen Ungetüm zum Kollegen: Momentensensoren in jedem seiner sieben Gelenke machen den Leichtbauroboter »LBR iiwa« von Kuka so sensibel, dass er ohne Schutzzäune mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten kann – nicht nur in der Industrie, sondern auch in Großküchen, wie das Unternehmen auf der Messe Automatica gezeigt hat.
Vom stählernen Ungetüm zum Kollegen: Momentensensoren in jedem seiner sieben Gelenke machen den Leichtbauroboter »LBR iiwa« von Kuka so sensibel, dass er ohne Schutzzäune mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten kann – nicht nur in der Industrie, sondern auch in Großküchen, wie das Unternehmen auf der Messe Automatica gezeigt hat.

Der Industrieroboter schickt sich an, seinen Sicherheitskäfig zu verlassen und dem Menschen als Quasi-Kollegen an die Hand zu gehen: Auf der Messe Automatica kristallisierte sich jetzt die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) als Trend heraus.

So war die Mensch-Roboter-Kooperation nicht mehr nur ein Phänomen an wenigen eher kleinen Messeständen, sondern auch bei Branchengrößen wie Kuka präsent. Und der MRK-Vorreiter Universal Robots aus Dänemark, vor wenigen Jahren noch ein Startup, entwickelt sich mit derzeit 110 Mitarbeitern allmählich selbst zur Branchengröße.

Kuka stellte auf der Automatica den Leichtbauroboter »LBR iiwa« vor, der explizit für die MRK ausgelegt ist. Als »Roboter mit Gefühl« hat er in allen sieben Achsen eingebaute Gelenkmomentensensoren, die schon auf geringe Kräfte von außen, also auch auf leichte Kollisionen mit Menschen oder Gegenständen, reagieren. Seine Nachgiebigkeit ist für alle Gelenke und kartesischen Achsen individuell programmierbar. Bediener können daher den Ablauf einer Roboterapplikation über einfache Gesten wie etwa das Führen von Hand beeinflussen und steuern. Geeignet ist er für Aufgaben vom automatisierten »Stopfensetzen« an Fahrzeugkarosserien über das Einsetzen von Display-Glasscheiben in einen Kunststoffrahmen bis hin zum Tabletts einräumen in Großküchen.

»Mit dem ‚LBR iiwa‘ ändert sich nicht nur die Robotik, sondern die gesamte Automatisierungslandschaft«, erläutert Dr. Till Reuter, Vorstandsvorsitzender der Kuka AG. »Er ist für sichere MRK ohne Schutzzäune geschaffen, arbeitet Hand in Hand mit dem Menschen und ist mit der dafür nötigen Sensorik und Sicherheitstechnik ausgestattet. Als Assistenzsystem bietet er sich nicht nur für die Industrie an, sondern auch für die Service-Robotik.«

Für die MRK geeignet sind auch die ebenfalls auf der Automatica vorgestellten sechsachsigen Roboter der Serie TX2 von Stäubli Robotics: Deren neu entwickelte Steuerung soll mit ihren Safety-Funktionen neue Formen der MRK erschließen. »Ein entscheidender Entwicklungsschwerpunkt lag auf der Sicherheitsthematik«, betont Manfred Hübschmann, Geschäftsführer von Stäubli Robotics Deutschland. »Hier ist es gelungen, bahnbrechende Safety-Funktionen zu integrieren, mit denen sich neue Möglichkeiten der MRK realisieren lassen.«

Das Thema Robot Safety auf die Fahnen geschrieben hat sich auch Pilz, Hersteller sicherer Automatisierungstechnik: Auf der Automatica präsentierte das Unternehmen ein Dienstleistungsangebot für alle Lebensphasen eines Robotersystems - von der Prozessanalyse über die Risikobeurteilung bis zur CE-Kennzeichnung. Ein spezielles Schulungsangebot zum Thema Robot Safety rundet das Dienstleistungsspektrum ab. Zudem macht Pilz derzeit ein vom Fraunhofer IFF (Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung) entwickeltes leitendes Textilmaterial, das als »Sensorhaut« am Roboter dienen soll, industrietauglich. Die »Roboterhaut« funktioniert über eine Änderung des Widerstands: Wenn sie berührt wird, ändert sie ihren Widerstand und leitet ein entsprechendes Signal an die Steuerung weiter, die den Roboter stoppt. Sobald das Material industrietauglich ist, will Pilz es als Komponente für Roboter bereitstellen.

Universal Robots schließlich war auf der Automatica mit der dritten Generation seiner sechsachsigen Leichtbauroboter UR5 und UR10 vertreten. Die für die MRK ausgelegten Roboter bieten jetzt einen Absolutwertgeber für schnelle Inbetriebnahme des Roboterarms, acht flexibel an die jeweilige Anwendung anpassbare Sicherheitsfunktionen und 16 zusätzliche digitale I/Os. Die Sicherheitsfunktionen sind jetzt auch für Performance Level d nach der Norm EN ISO 13849-1 zertifiziert.