Kostengünstige mobile­ Kunststoff-Roboter für KMU

Von automatisierten Lagern bis hin zu Servicerobotern in der Gastronomie – die Einsatzbereiche für mobile Robotik sind vielfältig. Entsprechend boomt der Markt für Automated Guided Vehicles (AGV) und Autonome Mobile Roboter (AMR). Zurzeit beträgt der globale Markt der mobilen Robotik inklusive Servicerobotik rund 20,3 Milliarden US-Dollar, bei einer jährlichen Wachstumsrate von rund 15 %. Experten prognostizieren, dass sich der Markt bis 2028 nahezu verdoppeln wird – vor allem getrieben durch den Fachkräftemangel. In der Industrie werden AMR häufig eingesetzt, um Produktionsprozesse zu automatisieren und zu optimieren. In der (Intra-)Logistik ermöglichen sie ein schnelleres und effizienteres Handling von Waren.

Doch AMR kommen auch immer mehr als Serviceroboter zum Einsatz, wie etwa in Gastronomie, Hotelwesen oder Krankenhäusern, um dort Transportaufgaben zu übernehmen und so das Personal zu entlasten. Ein flächendeckender Einsatz im Markt ist allerdings aufgrund der hohen Preise für kleine und mittlere ­Unternehmen (KMU) häufig unerschwinglich. Denn herkömmliche Modelle starten bei etwa 25.000 Euro.­ Lösungen mit integriertem Roboterarm ab rund 70.000 Euro. Hinzu kommen weitere Kosten für Leitsoftware, Flotten­­management oder infrastrukturelle Umbauten. Gleichzeitig braucht es gerade für KMU sowie das Handwerk Lösungen, die einfach zu bedienen sind und dadurch leichter implementiert werden können. Um den Einstieg attraktiv und vor allem rentabel zu machen, setzt der Kölner Kunststoff-Spezialist Igus hier mit seiner neuen Serie kostengünstiger mobiler Kunststoff-Roboter an.

Hochleistungskunststoff senkt ­Kosten

Bereits seit vier Jahren testet Igus AGVs im eigenen Haus auf Herz und Nieren – als fahrerlose ­Regale, die in ­Büros Post und andere Lieferungen aus­fahren, aber auch in der ­Fertigung, um schnelle Transporte oder Drehstapelbehälter ins Lager zu bringen. Die gewonnenen Erfahrungen sind schließlich in die Entwicklung verschiedener fahrender Systeme eingeflossen, in die der ReBeL zentral integriert ist. Der Kunststoff-Cobot „made in Cologne“ hat ein Eigengewicht von gerade mal 8,2 kg, eine Traglast von 2 kg sowie eine Reichweite von 664 mm. Mit seinen sechs Freiheitsgraden bewegt er sich problemlos in alle Richtungen und kann gefahrlos mit dem Menschen zusammenarbeiten. Der Einsatz der innovativen Kunststofftechnologie von Igus macht den ReBeL nicht nur dreimal leichter, sondern für die vollausgestattete Plug-and-Play-Variante auch fünfmal günstiger als vergleichbare Modelle aus Metall. Alle mechanischen Bauteile, aus denen sich der ReBeL zusammensetzt, sind von Igus entwickelt und gefertigt. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Getriebe, denn sie sind das Herzstück eines Roboters. Daher hat Igus das erste vollintegrierte Wellgetriebe aus Hochleistungskunststoff entwickelt, das im ReBeL zum Einsatz kommt.

Mobile Robotik für alle

Mit den „ReBeLs on Wheels“ hat Igus erschwingliche AGV-Lösungen für verschiedene Einsatzbereiche entwickelt, die den flächendeckenden Einsatz mobiler Robotik vorantreiben sollen – zum Beispiel im Ausbildungsbereich. So dient der ReBeL EduMove, bestehend aus einem AGV, ReBeL Cobot-Arm und Greifer, dank Open Source als autonome Lernplattform für Bildungseinrichtungen und ist bereits für einen Bruchteil des Preises erhältlich, wohingegen selbst im Bildungsbereich vergleichbare Lösungen deutlich teurer sind. Der ReBeL EduMove ist modular aufgebaut und lässt sich flexibel um weitere Funktionen wie Lidar, Kameratechnik oder Slam-Algorithmus erweitern. Die Steuerung erfolgt über die intuitive Igus Robot Control oder ROS2. Eine weitere neue Variante, die Igus zur Motek 2024 vorstellt, ist ein fahrerloses Transportsystem für KMU, das Kleinladungsträger (KLT) mit den Maßen 60 × 40 cm und 30 × 40 cm sowie einer Zuladung von bis zu 70 kg transportieren kann – mit Zusatzaufbau auch mehr. Die AGV-Lösung mit ReBeL kann flexibel in individuelle Lagerorganisationen integriert werden und amortisiert sich bereits innerhalb von 12 bis 24 Monaten, so der Hersteller.
Das AGV inklusive Flottensoftware lässt sich in nur wenigen Stunden einrichten, ist über verschiedene Schnittstellen voll integrierbar (IoT, VDA 5050, REST, SAP, ERP) und benötigt keine Leitlinien oder Spuren. Die Navigation erfolgt per Kamerasystem und 2D-SLAM-Technologie. Das AGV bewegt sich mit 1,5 m/s, hat eine Batterielaufzeit von über 8 Stunden und eine Ladezeit von unter zwei Stunden. Darüber hinaus ist es CE-konform und eignet sich entsprechend für den industriellen Einsatz. Auch hier lässt sich der ReBeL-Cobot inklusive Peripherie problemlos integrieren, zum Beispiel für einfache A-zu-B-Positionierungen, sodass die mobile Einheit ihre Ladung selbst greifen und ablegen kann. Das FTS verzichtet dabei auf teure Sensorik und setzt stattdessen auf eine von Igus entwickelte 3D-Sensortechnik.

Servicerobotik zum kleinen Preis

Das Ziel all dieser Entwicklungen ist das Leuchtturmprojekt: ein kostengünstiger, mobiler Service­roboter mit integriertem Human Machine Interface, Vision-System und Lidar-Navigation. Der sogenannte ReBeL Butler eignet sich für einfache, aber zeitaufwendige Hol-und-Bring-Diens­te, beispielsweise im Hotel- und Gastrogewerbe, damit sich das Personal wertvolleren Aufgaben widmen kann. Aber wie lässt sich so eine Lösung kostengünstig realisieren? Mit diesem Projekt verfolgt Igus eine Bottom-to-Top-Strategie, bei der bestimmte Bauteile wie Sicherheits-Laserscanner nicht im Grundpaket enthalten sind, um den Preis niedrig zu halten. Gleichwohl ist sichergestellt, dass sich die Lösung unkompliziert für industrielle Anforderungen nachrüsten lässt. Zum Beispiel mit dem von Igus entwickelten Fingergreifer, der einen großen Hub beziehungsweise langen Verfahrweg sowie viel Flexibilität beim Greifen unterschiedlicher Geometrien mitbringt.

Der Low-Cost-AMR lässt sich per ROS, Java, Unity sowie Python programmieren und seine Einsatzgebiete gehen über einfache Transportaufgaben weit hinaus. Sie umfassen eine riesige Bandbreite an Anwendungen in verschiedenen Lebensbereichen, wie Reinigungsaufgaben oder die Ausgabe von Kaffee direkt am Arbeitsplatz. In den Büros und der Fertigung von Igus kommt diese Lösung bereits zum Einsatz, um unnötige Transportwege zu vermeiden. Igus zielt darauf ab, kostengünstige und intuitive Lösungen für leichte Aufgaben zu entwickeln, die sich auf viele potenzielle Anwender skalieren lassen. Denn so lässt sich auch für kleine und mittlere Unternehmen der Weg in eine kostengünstige mobile Robotik ebnen. 

Motek, Halle 7, Stand 208 und 125