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Kollaborierende Robotik: Sensorik und Antriebstechnik für einen 'Cobot'

Fortsetzung des Artikels von Teil 2.

Der menschlichen Biologie ­nachempfunden

Für spezielle Anwendungen wie das Entgraten, Schleifen oder Polieren von Werkstücken oder das Greifen und Montieren von empfindlichen Bauteilen ist eine prä­zise Kraftregelung nötig. Herkömmliche, positionsgeregelte Roboter können über mehrdimensionale Kraftsensoren am Endpunkt zwar bedingt mit ähnlichen Fähigkeiten ausgestattet werden; allerdings stellt die indirekte Regelung der Kraft des Endpunkts über die Regelung der Position einen Umstand dar, der zu keiner optimalen Qualität und Leistung führt.

Neben der Mensch-Roboter-Kollaboration ist die kontinuierliche Kostenreduzierung bei Roboterarmen ein wichtiger Trend. Das Visual-Servoing-Prinzip bietet hier großes Potenzial. Dabei wird die klassische Positionsregelung durch den Einsatz kostengünstiger Kameras im Endpunkt des Roboterarms vereinfacht. Auf teure Positions-Encoder kann damit verzichtet werden und selbst die Qualitätsanforderungen an die verbauten Getriebe lassen sich dadurch reduzieren. Die Grundidee geht abermals auf die Biologie zurück: Der Mensch fühlt nicht nur, um präzise Armbewegungen ausführen zu können, sondern sieht auch in die Richtung des Objekts, was eine effiziente Koordination ermöglicht. Bei der Lösung von Synapticon werden die von den Bildsensoren generierten Daten auf demselben Bussystem übertragen wie die Steuerinformationen. Dadurch sind zusätzliche im Roboterarm geführte Kabel nicht erforderlich.

Auf den Punkt gebracht: Effiziente Lösungen, um menschliche Bewegungen für den kollaborativen Arbeitseinsatz umzusetzen, werden sich in der Industrie durchsetzen. Während die Droiden im Film auch mit menschlicher Emotion punkten, werden sich Cobots in der Industrie allerdings allein an ihren technischen Fähigkeiten messen lassen müssen. Für den vorgesehenen Einsatzzweck sind sie jedoch sehr gut aufgestellt – und mit ihrem feinfühligen Bewegungsapparat steckt durchaus auch etwas ‚Mensch‘ in der Maschine.

Autor:
Nikolai Ensslen ist Gründer und CEO von Synapticon.