Fraunhofer IPMS Fertigungsroboter drahtlos ansteuern

Echtzeitfähige Datenübertragung ohne Kabelverbindung ist für mobile Fertigungsroboter und schnell umrüstbare Fertigungszellen relevant.
Echtzeitfähige Datenübertragung ohne Kabelverbindung ist für mobile Fertigungsroboter und schnell umrüstbare Fertigungszellen relevant.

Echtzeitfähige Datenübertragung ist auch ohne Kabel möglich. Das Fraunhofer IPMS hat dafür die LiFi-Technik um Time Sensitive Networking erweitert.

Industrieroboter und dynamische Fertigungszellen müssen über ein echtzeitfähiges Netzwerk angesteuert werden. Dafür sind viele kabelgebundene Varianten in Form von Feldbussen oder um TSN (Time Sensitive Networking) erweitertes Ethernet verfügbar – sind für mobile Industrieroboter und Fertigungszellen, die häufig umgerüstet werden, aber nicht ideal. Um doch auf Kabel verzichten zu können, hat das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) die LiFi-Technik um TSN erweitert. Erste Anwendungen sehen die Forscher um Entwicklungsleiter Dr. Alexander Noack in der Automatisierungstechnik und dem Produktionsumfeld.

Für die Automatisierungstechnik werden Latenzzeiten im Mikrosekundenbereich gefordert. Die sind nach Noacks Einschätzung mit den aktuellen Funkstandards – 4G, LTE, WLAN und 5G – nicht erreichbar. Im Gegensatz dazu ist LiFi für die echtzeitfähige und deterministische drahtlose Datenkommunikation ein »ideales Medium«, so Noack. Ein TSN-fähiger LiFi-Hotspot wurde bereits entwickelt und wird auf der Fachmesse SPS in Nürnberg gezeigt.

Herausfordernd für den Praxistest wird sein, ein technisch und wirtschaftlich überzeugendes Konzept zur Ausfallsicherheit der Datenverbindung vorzulegen. Für die Ansteuerung über LiFi ist eine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger nötig, die in einer offenen Umgebung mit frei beweglichen Roboterarmen vermutlich nur über mehrere Sender garantiert werden kann – ähnlich, wie die Forschungskollegen vom Fraunhofer HHI es für eine Fertigungszelle im BMW-Werk umgesetzt haben.