Roboter YuMi will der beste Freund des Arbeiters sein

"Er ist der beste Mitarbeiter, den wir haben. Er braucht keinen Urlaub, geht nie in Krankenstand, verlangt kein Weihnachts- und kein Urlaubsgeld", so stellte Franz Chalupecky, der Vorstandsvorsitzende von ABB Österreich den Roboter YuMi am ABB Tag der Technik in Wien vor. Auf der Veranstaltung informierte das schwedisch-schweizer Automatisierungs-Unternehmen Geschäftspartner über Forschungsfortschritte im Bereich Industrie 4.0.

Feingefühl

YuMi soll für Arbeiten eingesetzt werden, die viel Feingefühl erfordern. Wie ein Mensch besitzt er zwei Arme und einen Torso, jedoch keinen Kopf und keine Beine. Jeder Arm lässt sich in sieben Achsen bewegen und besitzt statt Händen so genannte "Smart Gripper". Das Design mit zwei Armen erhielt der Roboter, um komplexe Behandlungsaufgaben ähnlich wie Menschen durchführen zu können.

In Produktionsstätten kann der Roboter in unmittelbarer Umgebung zu Menschen eingesetzt werden. Beide Arme sind mit Drucksensoren überzogen und registrieren Kollisionen sofort. Die Motoren wiederum besitzen genau so viel Kraft, um Menschen nicht gefährlich werden zu können. Jeder Arm kann lediglich 0,5 Kilogramm schwere Gegenstände heben.

Einfache Programmierung

Gegenstände kann YuMi über Kameras erkennen, die in den Smart Gripper eingebaut oder neben dem Roboter installiert werden. Die Steuerung erfolgt über einen Rechner, der im Torso des Roboters integriert ist. Die Basis hält zahlreiche Anschlüsse zur Verbindung mit Netzwerken oder externen Geräten bereit. Das Gesamtpaket wiegt 38 Kilogramm, was für einen Roboter sehr wenig ist. Durch das geringe Gewicht ist YuMi besonders mobil und kann leicht an neue Arbeitsplätze gebracht werden.

Mit dem Benutzer kann YuMi über verschiedene Kanäle kommunizieren, etwa über Laptop, Tablet, Smartphone oder eine Fernbedienung. Über die genannten Geräte kann auch die Programmierung erfolgen. Diese soll möglichst einfach zu bewerkstelligen sein. Bestimmte Handlungsabfolgen kann man dem Roboter etwa per "Lead Through" beibringen. Die Roboterarme werden dabei vom Nutzer bewegt. Positionspunkte des Bewegungsablaufes werden zwischengespeichert. In der Anwendung werden Positionspunkte und Aktionen nacheinander abgearbeitet.

Einsatzszenarien

Der rasche Weg von der Programmierung zur Anwendung wird von ABB als "plug and produce" bezeichnet. Am Tag der Technik in Wien wurden auch Beispiele für den Einsatz von YuMi in der Praxis gezeigt: In einer Produktionslinie für Steckdosen-Kindersicherungen etwa arbeitet der Roboter direkt mit Menschen zusammen. Er übernimmt die Montage besonders kleiner Teile, die vom Mitarbeiter weiterverarbeitet werden.

An einer anderen Stelle wird der Roboter dafür eingesetzt, um selbstständig Doppelsteckdosen zu produzieren, die von Mitarbeitern nur noch einer Qualitätskontrolle unterzogen werden. An wiederum einer anderen Position arbeitet der Roboter vollautomatisch, ohne dabei von Menschen beaufsichtigt zu werden.

Lücken schließen

Wie Martin Kohlmaier und Dario Stojicic am ABB Tag der Technik erklären, soll YuMi vornehmlich ein Produktionssegment abdecken, bei dem Produkte mit mittlerer Stückzahl und einer mittleren Menge an Produktvarianten hergestellt werden. Während kleinere Stückzahlen und viele Varianten besser durch manuelle Montage abgedeckt werden können und hohe Stückzahlen besser von Maschinen oder Industrierobotern abgedeckt werden, soll YuMi quasi die Lücken schließen.

Der Bedarf an kollaborativen Robotern steigt. Während in der Industrie 4.0 viele Arbeitsprozesse vollständig automatisiert werden, soll YuMi Mitarbeiter in jenen Bereichen entlasten oder ergänzen, in denen weiterhin manuelle Tätigkeit erforderlich ist. YuMi wurde 2015 vorgestellt und kostet je nach Ausstattungsvariante 48.000 bis 60.000 Euro. Bisher wurde der Roboter weltweit 300 Mal verkauft. In Österreich sind heute drei der kollaborativen Roboter im Einsatz.