Motek 2018

•••3••• Innovationen Interview Fit für kollisionsfreie Zusammenarbeit DIEMESSE im Gespräch mit Pascal Becker, FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe Herr Becker, das FZI zeigt auf der Motek mit der kooperativen Schraubmontage ein neuartiges System, dass eine sichere Arbeits- umgebung für Mensch und Robo- ter schaffen soll. Welche Gefahren gibt es bei Mensch-Maschine-Ko- operation? Wie der Name schon sagt, arbei- ten Mensch und Maschine eng zu- sammen. Mit einem klassischen Industrieroboter wäre dies nicht möglich, da der Roboter mit ei- nem Sicherheitszaun umgeben sein müsste. Dank moderner Hardware der Leichtbaurobotik ist es jedoch möglich, auf diesen Zaun zu verzichten. Zum einen ist der Roboter deutlich kleiner und zum anderen verhindern interne Sensoren größere Schäden im Fal- le einer Kollision. Neue ISO-Stan- dards bieten auch eine rechtliche Grundlage und dadurch werden Anwendungen in der Mensch-Roboter-Kolla- boration immer verbreiteter – vor allem bei kleinen und mittleren Unternehmen, da diese Anlagen flexibel einge- setzt werden können. Was leistet die Software, da- mit der Roboter kollisions- frei agiert? Der Aufbau beinhaltet ne- ben dem eigentlichen Robo- ter weitere Sensoren, die es ermöglichen, den vom Men- schen belegten Arbeitsraum zu erkennen und sogar die Bewegungen des Menschen vorherzusagen. Somit muss der Roboter nicht erst auf eine Kollision reagieren, er kann schon vorher seinen Bewegungspfad an- passen und damit eine potenzielle Kollision verhindern. Gleichzeitig verringert sich die Standzeit des Roboters, da er sich als Alterna- tive einfach ein erreichbares Bau- teil auf der Arbeitsfläche vorneh- men kann. Welche Informationen erhält der Werker mittels Augmen- ted Reality? Damit der Werker die nächs- ten Ziele des Roboters ver- steht, werden diese auf der Arbeitsoberfläche über einen Beamer oberhalb der Roboterzelle visuell darge- stellt. Es werden also zum Beispiel Linien, die den Pfad des Roboters anzeigen, di- rekt auf den Arbeitsplatz gezeichnet. Somit kann der Benutzer mit den entspre- chenden Bewegungen rech- nen und erschrickt nicht bei neuen Bewegungen. Dadurch wird der Arbeits- ablauf noch einmal flüssiger. Außerdem stellen Sie auf der Mo- tek als „Highlight in der Automa- tion“ die Schraubmontage auf dem Fließband vor. Was ist das Besondere daran? Bisher sind der Transport und die Verarbeitung eines Bauteils klar getrennt. Transportiert werden die Bauteile auf einem Fließband und zur Verarbeitung, wie zum Beispiel bei der Schraubmonta- ge, an einer bestimmten Position angehalten und erst dann bear- beitet. Dank moderner, sicherer Roboter und intelligenter Kraftre- gelung ist es jetzt möglich, diese beiden Schritte zu kombinieren. Wir zeigen einen Demonstrator, bei dem ein Roboter ein Bauteil während der Bewegung auf dem Fließband verschraubt und somit wertvolle Zeit einsparen kann. Welche Vorteile bringt diese Lö- sung beim Bearbeiten am Fließ- band? Wie bereits angedeutet, wird da- mit vor allem Zeit gespart, da das Bauteil nicht mehr explizit ge- stoppt und wieder angefahren werden muss. Dies spart außer- dem noch Fördertechnik und Energie. Das FZI präsentiert sich auf der Motek in Halle 7 am Stand 7421. Mit welchen Erwartungen fahren Sie nach Stuttgart? Wir erhoffen uns eine span- nende Messe mit vielen inter- essierten Gesprächspartnern. Gleichzeitig wollen wir natürlich zeigen, an welchen Zukunfts- themen wir momentan beim Thema Servicerobotik am FZI arbeiten. Gerade für Unterneh- men ohne eigene Forschungs- abteilung sind wir ein guter Part- ner, um Innovationen im Bereich Mensch-Roboter-Kollaboration und Automation in der Produk- tion voranzutreiben. Eine sichere Arbeitsumgebung für Mensch und Roboter bei der kooperativen Schraubmonta- ge zu schaffen, ist das Ziel einer neuen Lösung aus Karlsruhe. Das System erkennt die Position des Arbeiters und erstellt – durch Vorhersage der Bewegungen des Menschen – sichere und kol- lisionsfreie Roboterpfade. Über die Details sprach DIEMESSE mit Pascal Becker vom FZI For- schungszentrum Informatik. Pascal Becker, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungs- zentrum Informatik Foto: FZI Forschungszentrum Informatik Automation vorantreiben Wie sich Roboterpfade intuitiv programmieren lassen, zeigt das FZI in Halle 7, Stand 742. Foto: FZI Forschungszentrum Informatik Liquid metal brings soft robotics a step closer Researchers at the University of Sussex and Swansea University morph liquid metal into physical shapes While the invention might bring to mind the film Terminator 2, in which the title character morphs out of a pool of liquid metal, the creation of 3D shapes is still some way off, the researchers say. More immediate applications could include reprogrammable circuit boards and conductive ink. Yutaka Tokuda, the Research As- sociate working on this project at the University of Sussex, says: “This is a new class of program- mable materials in a liquid state which can dynamically transform from a simple droplet shape to many other complex geometry in a controllable manner. While this work is in its early stages, the compelling evidence of detailed 2D control of liquid metals excites us to explore more potential ap- plications in computer graphics, smart electronics, soft robotics and flexible displays.” The electric fields used to shape the liquid are created by a com- puter, meaning that the position and shape of the liquid metal can be programmed and controlled dynamically. Professor Sriram Subramanian, head of the IN- TERACT Lab at the University of Sussex, said: “Liquid metals are an extremely promising class of materials for deformable applica- tions; their unique properties in- clude voltage-controlled surface tension, high liquid-state con- ductivity and liquid-solid phase transition at room temperature. One of the long-term visions of us and many other researchers is to change the physical shape, ap- pearance and functionality of any object through digital control to create intelligent, dexterous and useful objects that exceed the functionality of any current dis- play or robot.” Background The Interact Lab of the Univer- sity of Sussex is a research lab within the School of Engineering and Informatics. The goal is to re- search and create novel, creative and useful interactive systems through innovative applications that draw on basic science. Programmable liquid deformation: the researchers apply electrical charges to morph liquid metal into 2D shapes. Photo: INTERACT Lab / University of Sussex Continued from page 1