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P-Rob soll als autonome Maschine funktionieren und mit Menschen und Anlagen kollaborieren : Ausgabe 14/2016, 31.08.2016

Roboter und Mensch – Hand in Hand

Roboter mit fixen Abläufen und grossen Absperrungen sollen bald der Vergangenheit angehören. Ein junges Schweizer Unternehmen arbeitet an einem Roboterarm, der auf verschiedene Situationen passend reagiert, laufend Neues lernt und bald im Haushalt eingesetzt werden könnte.

Autor: Stefan Roschi, maxon motor

Bilder: maxon motor

Die Wissenschaft der Robotik macht grosse Sprünge. Roboter entwickeln sich weg von Maschinen mit klar vorgegebenen Abläufen hin zu interaktiven Helfern, die nicht mehr hinter Absperrungen und Lichtschranken verbannt werden, sondern freie Bewegung erhalten und trotzdem sicher für Menschen sind. Hollywood hat es in den Iron-Man-Filmen vorgezeigt. Dort stand dem Hauptdarsteller Robert Downey Jr. ein Roboterarm als Helfer zur Seite, der ihm je nach Bedarf das Lötzinn hielt, selber schraubte oder das benötigte Werkzeug reichte.

Der P-Rob ist mit einer hochwertigen Kunstlederhülle überzogen

Diese Filmszene könnte bald Realität werden. Jedenfalls wenn es nach den Vorstellungen des jungen Schweizer Unternehmens F&P Robotics geht. Dessen 20 Mitarbeiter haben einen Roboter entwickelt, der das Arbeitsverhältnis zwischen Mensch und Maschine völlig verändern könnte. Es handelt sich dabei um einen Roboterarm, der in seiner Standardausführung 1,1 m gross ist, einen Arbeitsradius von 80 cm hat und mit sechs Freiheitsgraden ausgestattet ist. Die Aluminiumkonstruktion des P-Rob (steht für Personal-Roboter) ist mit einer hochwertigen Kunstlederhülle überzogen, um den Anwendern ein angenehmes Gefühl zu geben.

«Mit dem P-Rob wollen wir die Personal-Roboter auf ein neues Level bringen», sagt Hansruedi Früh, CEO von F&P Robotics. Er hat klare Vorstellungen, wo sein Roboter arbeitet. Die Bereiche der Labor- wie auch Industrieautomation seien sehr gut geeignet. «Hier kann der Roboter etwa Behälter oder Gefässe handhaben oder in der Qualitätskontrolle eingesetzt werden.» Im Zusammenspiel mit der neu entwickelten Software kann er Objekte erkennen, greifen, manipulieren und dabei die Umgebung wahrnehmen, sodass er korrekt reagiert, sobald ihm eine Person nahe kommt. Dies ist allerdings erst der Anfang, wenn es nach F&P Robotics geht. Der P-Rob soll im Zusammenspiel mit anderen Roboterarmen oder Personen arbeiten sowie soziales Verhalten von Personen erkennen und somit als autonome Maschine funktionieren. «Er analysiert Situationen und führt die aus seiner Sicht beste Handlung aus», sagt Früh. Möglich also, dass diese Roboter künftig Fehler in der Produktionslinie selbstständig beheben – ohne Runterfahren, wie das heute bei einem ungeplanten Ereignis der Fall ist.

Bürstenlose DC-Motoren sorgen für präzise Bewegungen

Früh kann sich auch vorstellen, dass sein Roboter in fünf bis zehn Jahren in Haushalten arbeitet, Essen zubereitet oder andere Aufgaben erfüllt. «Die Idee ist, einen intelligenten, interaktiven Arm zu bauen, der sicher und zuverlässig ist und darüber hinaus nicht als Maschine, sondern als Assistent oder Freund wahrgenommen wird.» F&P Robotics greift auf bürstenlose DC-Antriebe von maxon zurück, um ihre Roboterarme anzutreiben. Bis zu acht EC-Flachmotoren mit den Durchmessern 45 und 90 mm und Leistungen von 70 und 90 W werden für die Gelenke und den Greifer des P-Rob eingesetzt. Ihre hohe Kraft, die kompakte Bauweise und die gute Wärmeabfuhr machen sie zur optimalen Lösung im Robotik-Bereich. «Vor allem die flache Bauweise der Motoren betrachten wir als grossen Vorteil», sagt Früh. In Kombination mit maxon-Sensoren sind die Flachmotoren zudem gute Kraftmesser, da das Drehmoment leicht anhand der Stromstärke im Antrieb ermittelt werden kann.

Bedienerfreundlichkeit ist das zentrale Anliegen

Überhaupt ist die einfache Ansteuerung und Bedienerfreundlichkeit ein zentrales Anliegen des jungen Schweizer Unternehmens. Ein Laptop reicht, um den P-Rob anzusteuern und zu programmieren. Erste Projekte mit dem neuartigen Roboterarm sind schon am Laufen, weitere folgen bald. Klar ist: In Zukunft wird die Industrie und unser Privatleben mehr und mehr geprägt vom Zusammenspiel von Menschen und Robotern. F&P Robotics und maxon sind bei dieser Entwicklung vorne dabei. Der spannende Weg zu kollaborierenden Robotern ist geebnet. 

Infoservice

maxon motor ag
Brünigstrasse 220, 6072 Sachseln
Tel. 041 666 15 00, Fax 041 666 16 50
info@maxonmotor.com, www.maxonmotor.com
SINDEX: Halle 3.0, Stand E04



Roboter entwickeln sich zu interaktiven Helfern, die freie Bewegung erhalten und trotzdem sicher für Menschen sind



Der maxon-Antrieb EC flat 45 (oben) mit einem Durchmesser von 45 mm leistet 70 W – der MR-Encoder funktioniert nach dem magnetischen Prinzip und erlaubt besonders hohe Drehzahlen