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DER KONSTRUKTEUR 6/2016

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ROBOTIK I GLOSSE

ROBOTIK I GLOSSE Roboterkonstruktion – eine Frage der Empathie? Bildquelle: Aldebaran Auf der Hannover Messe Ende April habe ich mit UR3 Bekanntschaft gemacht. Obwohl der Roboterarm von Universal Robots nicht gerade menschenähnlich anmutet, habe ich eine gewisse Beziehung zu ihm aufgebaut, als ich im direkten Kontakt mit ihm stand, ihn programmiert habe. ABBs zweiarmiger YuMi wirkt da schon humanoider, und mit etwas Fantasie sieht man seine Schultergelenke als Augen. Ein Arm, zwei Arme, ein kompletter Körper: Atlas, der Roboter der Google-Tochter Boston Dynamics ist immer noch deutlich als Maschine zu erkennen. Trotzdem gab es in unserer Redaktion niemanden, dem nicht ein Laut des Mitfühlens entfahren wäre, als der Humanoid im YouTube-Video von einem Menschen schikaniert wurde. Frappierend, dass wir entgegen besseren Wissens auf Basis unserer Gefühle agieren. Vom Verstand her ist uns völlig klar, dass es sich um leblose Technik handelt, aber die emotionale Ebene spricht eine andere Sprache. Was ist es also, das uns dazu bringt, freundschaftliche Gefühle für einen Roboter zu entwickeln? Grundsätzlich ist der Mensch ein empathisches Wesen. Es liegt in seiner Natur, sich mit Geschöpfen seiner Art zu sozialisieren. Aber auch andere Lebewesen oder sogar Dinge können vom Menschen als Sozialpartner behandelt werden. Haustiere werden vermenschlicht und nicht selten werden Autos mit liebevoller Hingabe gehegt und gepflegt und bekommen sogar Namen. Wovon hängt es aber ab, ob wir ein Lebewesen oder ein Ding mit Emotionen belegen? Ich denke, hier spielen mehrere Faktoren eine Rolle: das Kindchenschema, ein menschenähnliches Aussehen und Verhalten, ästhetische Aspekte, vielleicht auch unbefriedigte Bedürfnisse in uns. Was heißt das nun für den Konstrukteur als Schöpfer des Roboters? Je mehr der Roboter in unser alltägliches Leben eindringt, je näher er uns kommt, umso mehr ist Akzeptanz gefragt. Ob im Pflegeheim, in der Autowerkstatt, in der Produktionshalle oder vielleicht eines Tages in der Küche und im Kinderzimmer – der Roboter wird zum Kollegen, zum Helfer und sogar zum Freund. Wie gut die Kooperation gelingt, das kann der Entwickler des Roboters maßgeblich beeinflussen. Nicht nur über die Fähigkeiten, die er dem Roboter mitgibt, sondern auch durch seine Optik und sein Verhalten. Je menschenähnlicher und sympathischer er wirkt, umso besser die Akzeptanz. Die Entwickler beim französischen Roboterhersteller Aldebaran haben das verstanden und nahezu perfekt umgesetzt: Der niedliche Pepper blickt mich mit seinen großen Kulleraugen verständnisvoll an – und mehr noch: Er kann mein Verhalten lesen und reagiert darauf. Mit der Zeit lernt er mich kennen und weiß über meine Vorlieben Bescheid – er wird mein Freund. Aber brauchen wir das und wollen wir das, bei knapp 7,5 Mrd. Menschen auf der Welt? Einen Roboter als Sozialpartner? z Martina Bopp 48 Der Konstrukteur 6/2016

SPECIAL I ROBOTIK Scara-Roboter: neue Modelle Im vergangenen Jahr hatte IAI Industrieroboter die ersten beiden Modelle seiner Scara-Roboter aus der IXP-Serie vorgestellt. Die mit Schrittmotoren angetriebenen Roboter verfügen über Reichweiten von 350 und 450 mm. Zu den beiden Modellen gesellen sich nun noch weitere Versionen hinzu: 180, 250, 550 sowie 650 mm Reichweite sind nun ebenfalls mit im Portfolio enthalten. Zudem sind nun alle Modelle dieser Baureihe auch noch jeweils in einer staub- und spritzwassergeschützten Ausführung sowie in einer Reinraum- Ausführung verfügbar. Bei niedrigen Eigengewichten der Roboterarme zwischen 7 und 23 kg können die diversen IXP-Scara Robotermodelle Nutzlasten zwischen 1 und 6 kg bewegen. Alle Robotermodelle sind zudem mit batterielosen Absolut-Encodern ausgestattet. Alle Scara-Roboter dieser IXP-Baureihe können bereits ab Werk optional mit fest montierten elektrischen IAI-Greifern ausgestattet werden. Diese Greifer werden dann einfach über die Robotersteuerung als externe Achse jeweils mit angesteuert. In der ebenfalls neu entwickelten Robotersteuerung können bis zu 255 Programme und 30 000 Positionen abgespeichert werden. Die Ansteuerung kann sowohl über diskrete Ein- und Ausgänge als auch über eines der gängigen Feldbussysteme erfolgen. Mit dieser größeren Produktvielfalt der IXP-Roboterfamilie steht kleineren und mittelgroßen Unternehmen, die nach technischen Möglichkeiten für einen kostengünstigen Einstieg in die automatisierte Fertigung suchen, eine noch umfangreichere Auswahl an Scara-Robotern für die unterschiedlichsten Anwendungen zur Verfügung. www.iai-gmbh.de Intelligente Roboterleitung warnt vor Ausfällen Eine rechtzeitige Warnung vor einem Leitungsausfall senden die smarten Ethernetleitungen für die Energiekette von igus. Droht ein Ausfall, gibt die intelligente Roboterleitung im laufenden Betrieb den Hinweis, dass sie in den kommenden vier Wochen ausgetauscht werden muss. Die Leitung ist der neueste Zugang zu dem Ethernetleitungs-Programm für die E-kette, das die Anwendungen für die Smart Factory abdeckt, z. B. einfache Linearbewegungen in staubigen Holzbearbeitungsmaschinen, komplexe 3D-Bewegungen am Reinraum-Roboter, kleinste Biegeradien oder lange Verfahrwege. Dafür stehen 27 Typen in Kupfer und LWL sowie 422 konfektionierte Ethernetleitungen zur Verfügung. Die passende E-ketten-Serie des Herstellers für 3D-Bewegungen am Roboter ist triflex. Mit ihr lassen sich z. B. bei Regalbediengeräten LWL-Leitungen als Alternative zur Stromschiene sicher führen, so dass Übertragungsraten auch über die sonst möglichen 100 Mbit erreicht werden. www.igus.de Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration Für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration bietet Pilz z. B. Prozessanalyse, Risikobeurteilung, CE-Kennzeichnung oder Schulungen zum Thema Robot Safety an. Eine neue Entwicklung ist ein Kollisionsmessgerät für die Validierung: Ausgestattet mit Federn und Sensoren, kann es auf den menschlichen Körper einwirkende Kräfte bei einer Kollision mit einem Roboter exakt erfassen und mit Grenzwerten vergleichen. Eine Stereokamera des Herstellers hilft bei der Bahnplanung in Echtzeit, um Kollisionen zwischen Mensch und Roboter zu vermeiden. Ein Beispiel für die Kollaboration ist eine Applikation zur Merkmalskontrolle, die nach dem Prinzip der Leistungs- und Kraftbegrenzung abgesichert wird. Sie besteht aus einem sensitiven Roboter und Pilz-Produkten, z. B. den Steuerungen PSS und PNOZmulti, dem Betriebsartenwahlschalter PITmode und dem 3D-Kamerasystem Safety Eye. Befindet sich kein Mensch im Aktionsradius des Roboters, wird dessen Arbeitsgeschwindigkeit erhöht. www.pilz.com Roboter-Lösung zum Markieren, lesen und Prüfen Datalogic hat in Zusammenarbeit mit Mitsubishi eine Industrie- 4.0-Lösung mit einem Roboter entwickelt, der markieren, lesen und prüfen kann. Der Datalogic MX-U Bildverarbeitungsprozessor, der 2D Imager Matrix 300N und der Arex Faserlaser sorgen für die einfache Integration von Bildverarbeitung, Identifikation und Lasermarkierung. Ein SG4-Sicherheits-Lichtvorhang garantiert den Schutz an der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die Lösung funktioniert und interagiert ohne menschliche Steuerung und kommuniziert durch eine standardisierte industrielle Ethernet-Schnittstelle. www.datalogic.com Inserentenverzeichnis Heft 6/2016 Baumüller, Nürnberg25 Covestro AG, Leverkusen9 Ecoroll, Celle15 Hänchen, Ostfildern19 Heraeus Noblelight, Hanau17 Icotek, Eschach35 igus, Köln42 KML, A-Wien29 Koyo Deutschland, Hamburg17 KVT-Fastening, Illerrieden26 maxon motor, München5 MiniTec, Schönenberg-Kübelberg39 Murtfeldt, Dortmund11 Nabtesco, Düsseldorf43 R+W, Klingenberg7 SolidWorks, München31 Tandler, Bremen37 Tox Pressotechnik, Weingarten3 Tretter, Rechberghausen13 Turck, Mülheim45 Turkish Machinery Promotion Group (TMPG), TR-Ankara23 Vogel Antriebstechnik, Oberboihingen22 Wolfensberger AG, CH-Bauma18 WSCAD, Bergkirchen27 Zimmer, Ettlingen41 Beilage: Technische Akademie Wuppertal, Wuppertal (Teilbeilage) Der Konstrukteur 6/2016 49

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