Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
PDF download
Sorgen Roboter für die nächste industrielle Revolution? : Ausgabe 19/2015, 19.11.2015

Freund. Maschine. Retter.

In den Fabrikhallen und in unseren Haushalten gibt es immer mehr Roboter. Und sie lösen immer komplexere Aufgaben. Trotzdem bleibt eine Maschine wie der Terminator ein Phantasieprodukt. Klar ist: Roboter und Menschen werden sich in den nächsten Jahren viel näher kommen.

Autor: Stefan Roschi, maxon motor ag

Bilder: maxon motor, Aldebaran Robotics, Kaist

Sie sind überall. Mähen den Rasen, melken die Kühe, montieren Autos, heben Lasten. Humanoide Roboter sind auf dem Vormarsch. Und vielleicht stellen diese Maschinen die vierte industrielle Revolution dar – nach Auto, Computer und Smartphone.

Pepper ist der Kommunikations- Kumpel für zu Hause

Magali Cubier jedenfalls ist von dieser Revolution überzeugt. Sie ist globale Marketingchefin beim französischen Roboterbauer Aldebaran und eine vielbeschäftigte Managerin. Denn die ganze Welt spricht über Pepper, den Vorzeigeroboter von Aldebaran. Pepper ist 120 Zentimeter gross, besitzt eine schlanke Statur, ist auf drei Rollen unterwegs und mit menschlichen Merkmalen wie Kopf, Torso und Armen ausgestattet. Pepper kann Emotionen lesen und reagiert auf diese. Lässt sein Gegenüber den Kopf hängen, versucht Pepper ihn aufzumuntern: erzählt einen Witz, tanzt, oder spielt ein Lied. Dies scheint gut anzukommen. Im Juni 2015 verkaufte SoftBank, Aldebarans Mutterkonzern, die ersten 1000 Pepper-Robos innerhalb einer Minute.

Romeo ist der künftige Pflegeroboter

Pepper wird allerdings immer bloss ein Kommunikations-Kumpel bleiben. Anders als sein grösserer Bruder Romeo. Der läuft auf zwei Beinen, ist mit 140 Zentimeter grösser als Pepper und mit kräftigen Armen ausgestattet. Er soll zwei volle Wasserflaschen tragen können, Treppen steigen und Türen öffnen. Romeo ist somit der Prototyp des künftigen Pflegeroboters. Und das Bedürfnis nach solchen Robotern wird in Zukunft gross sein, da die Weltbevölkerung unaufhaltsam altert und Pflegepersonal knapp wird.

In der Industrie kommen kollaborative Roboter zum Einsatz

Mensch und Maschine kommen sich auch in der Industrie immer näher. Dort lautet der aktuelle Leitsatz: Raus aus dem Käfig! Viele Hersteller präsentieren leichtgewichtige Modelle, die Hand in Hand mit Personen in Fabrikhallen zusammenarbeiten. Diese neue Genera- tion von kollaborativen Robotern ist kleiner als die bisherigen Maschinen, die unter anderem in der Automontage eingesetzt werden und hinter Schutzgittern arbeiten. Weil die neuen Geräte nahe beim Menschen positioniert sind, dürfen sie nicht zu schnell und zu stark sein. Sicherheit geht vor.

Diese Roboter müssen zwar keine Emotionen lesen, aber doch erkennen können, was um sie herum passiert. Sensoren und Kameras helfen ihnen dabei. Kommt ein Mensch zu nahe – zack – stoppt der Roboter sofort seine Bewegung. Es ist klar: Kollaborative Roboter verändern die Fertigung der Kleinteilemontage nachhaltig. Diese Maschinen werden bald so intelligent sein, dass sie Fehler in der Produktionslinie selbstständig analysieren und beheben. Das führt zwangsläufig zu einem Abbau von Arbeitsplätzen. Zumindest in gewissen Montagebereichen.

Schon heute wertvolle Hilfen im Katastrophen-Einsatz

Manchmal wäre es ganz gut, wenn uns Roboter ersetzen könnten. Beispiel Fukushima: Die Reaktorkatastrophe in Japan wäre weniger schlimm ausgefallen, wenn jemand gleich nach dem Unglück im Innern der Anlage gewisse Ventile hätte öffnen können. Doch für Menschen war die radioaktive Strahlung tödlich. Und Roboter waren damals nicht genug entwickelt, um eine solche Aufgabe zu übernehmen. Doch das ändert sich bald.

Diesen Sommer beteiligten sich 23 Teams aus fünf Ländern an der Darpa Robotics Challenge (DRC) in den USA. Die Roboter mussten Autofahren, Löcher in Wände fräsen, Türen öffnen, Ventile betätigen und schwieriges Terrain überwinden. Dabei zeigte sich: Eine Terminator-Maschine wie im Film wird es noch lange nicht geben. Besonders der menschliche Gang ist nach wie vor eine grosse Herausforderung. Die Roboter kippten reihen­weise um und erinnerten dabei an betrunkene Menschen. Die Sieger aus Südkorea machten es besser. Ihr Roboter DRC-Hubo hat zwei Beine, kann aber gleichzeitig auf Rollen fahren, die an den Knien angebracht sind. DRZ-Hubo hatte somit die nötige Stabilität und löste alle Aufgaben in kürzester Zeit. Das Team rund um das Institut Kaist gewann das Preisgeld von 2 Millionen Dollar.

Fazit

In zehn Jahren sollen Roboter soweit sein, auch komplizierte Aufgaben in gefährlichen Umgebungen zu übernehmen. Was es dafür braucht? Roboter, die selbstständig unvorhergesehene Herausforderungen meistern. Und dann ist da noch die Sache mit dem menschlichen Gang. An dieser Herausforderung arbeiten auch die Entwickler von Hubo fleissig. Ihr Roboter soll schon bald sicher und stabil über unebenes Gelände gehen können – so wie ein Mensch. Oder jedenfalls fast. 

Infoservice

maxon motor ag
Brünigstrasse 220, 6072 Sachseln
Tel. 041 666 15 00, Fax 041 666 16 50
info@maxonmotor.com, www.maxonmotor.com 
sps/ipc drives Halle 2, Stand 338 und Halle 1, Stand 100



Roboter und Menschen werden sich in Zukunft viel näher kommen

Firmenprofil

maxon, der Schweizer Spezialist für Qualitätsantriebe, entwickelt und baut bürstenbehaftete und bürstenlose DC-Motoren. Die Produktpalette umfasst zudem Getriebe, Encoder, Steuerungen sowie komplette mechatronische Systeme. maxon Antriebe werden überall eingesetzt, wo besonders hohe Anforderungen gestellt werden: etwa in den NASA-Rovern auf dem Mars, in chirurgischen Handgeräten, Humanoiden Robotern und präzisen Industrieanlagen. Um in diesem anspruchsvollen Markt vorne zu bleiben,  investiert das Unternehmen einen grossen Teil des Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Weltweit beschäftigt maxon rund 2800 Mitarbeitende an neun  Produktionsstandorten und ist in über 30 Ländern mit Vertriebsgesellschaften präsent.

Pepper



Pepper, der kommunikative kleine Roboter mit den Kulleraugen, ist das Aushängeschild des französischen Roboterspezialisten Aldebaran. Der Roboter bewegt sich auf drei Rollen, die in seinem Sockel verbaut sind. Angetrieben werden die Räder durch jeweils zwei bürstenlose Flachmotoren von maxon, den 70 W starken EC 45. Diese kompakten DC-Motoren liefern hohe Drehmomente und sind für ihre Langlebigkeit bekannt.

Romeo



Romeo, der Assistenzroboter von Aldebaran, ist mit 37 DC-Motoren von maxon ausgestattet. Die Antriebe sind in allen Gelenken zu finden und müssen grosse Leistungen erbringen, um die Getriebeeinheiten klein zu halten. Die Gleichstrommotoren besitzen die eisenlose maxon-Wicklung. Dies sorgt für ein sehr gutes Regelverhalten. Zudem verhält sich die Stromstärke proportional zum Drehmoment. Heisst: Über den Strom erhält die Steuerung Informa­tionen, falls Romeo ansteht oder kollidiert.

P-Rob



In jedem Gelenk des P-Robs steckt ein bürstenloser DC-Motor von maxon. Es handelt sich um drehmomentstarke Flachmotoren mit Durchmessern von 45 und 90 mm und einer Leistung von 70 bzw. 90 W.

DRC-Hubo



Der Roboter DRC-Hubo ist ein südkoreanisches Gemeinschaftsprojekt. Beteiligt sind Kaist, Korea Advanced Institute of Science and Technology, und Rainbow Co., eine Spin-off-Firma des Hubo Labors. Für die Darpa-Challenge benötigten die Ingenieure viel Power. Vor allem die mehrpoligen, bürstenlosen DC-Motoren EC-4pole 30 mit ihren 200 W Leistung eignen sich perfekt für solche Roboter-Anwendungen. Das Kaist-Team hat 25 Stück davon verbaut.