Science
14.09.2018

So funktioniert eine Roboterhaut

Damit Roboter und Menschen in Industriebetrieben sicher zusammenarbeiten können, hat eine Wiener Firma eine spezielle Haut entwickelt.

Künftig werden sich Roboter immer häufiger den Arbeitsraum mit Menschen teilen. Damit dies ohne Schutzzaun möglich wird, benötigt man jedoch Sicherheitsmaßnahmen. Eine davon ist Airskin. Die Roboterhaut wurde in den letzten fünf Jahren von der Firma Blue Danube Robotics entwickelt und ist jetzt bereit für den Einsatz.

Auf dem Wiener Forschungsfest, das kommenden Freitag bis Sonntag in Wien stattfinden wird, ist die Roboterhaut an einem Cobot (=kollaborativer Roboter) zu sehen und kann auch berührt werden. Dieser Cobot überreicht den Besuchern dann Manner Schnitten. Airskin ist nach den höchsten Standards für die Zusammenarbeit mit dem Menschen zertifiziert ist.

Weiche Haut

Die Roboter-Haut besteht aus Kunststoff-Pads, Luftpolstern, die den gesamten Roboter umkleiden und sich ganz weich anfühlen. Die Besonderheit dabei ist, dass bereits ein leichter Druck auf eines der Pads den Roboter zum Stillstand bringt und ihn somit sicher für die Kollaboration mit Menschen macht.

„Durch die Berührung wird die Oberfläche eingedrückt und im Inneren steigt der Luftdruck. Diese Luftdruckveränderung messen wir mit einem Sensor. Der Roboter erkennt dadurch, dass ein Kontakt hergestellt wurde und stoppt sofort“, erklärt Walter Wohlkinger, Geschäftsführer und Mitgründer von Blue Danube Robotics im Gespräch mit der futurezone.

Die Roboterhaut hat auch den Vorteil, dass dadurch beim Kontakt mit Menschen niemals Verletzungen entstehen können, weil neben dem sofortigen Abstoppen, mögliche Bremswege der Maschine durch die weiche Haut automatisch gedämpft werden“, so Wohlkinger, der mit Blue Danube Robotics ursprünglich einen Serviceroboter bauen wollte. Aufgrund des großen Bedarfs hat sich das Unternehmen jedoch auf die Entwicklung von Sicherheitstechnologien für Roboter konzentriert.

Sensoren umhüllt von Pads

Die Sensoren, die in Airskin stecken, sind alle miteinander verbunden. Jeder Roboter wird mit bis zu 15 weichen Airskin-Pads umhüllt. Im Hinblick auf eine sichere Gesamtanwendung können zudem auch Greifer oder Werkzeuge, z.B. Schrauber, mit der weichen Haut abgesichert werden.

Die Roboter, die mit Airskin ausgestattet werden, sind für den Einsatz in Betrieben gedacht und zwar für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen. Für dieses neue Genre gibt es eine eigene Bezeichnung: Cobots. Cobots sind ein neuer Typ von Industrierobotern, die sich durch ihre Leichtbauweise und ihre Flexibilität auszeichnen. Sie sind extrem einfach zu bedienen. Jeder Laie schafft es, sie innerhalb von 15 Minuten in Betrieb zu nehmen und ein für die Anwendung passendes Programm zu schreiben“, erzählt Wohlkinger.

Das ist auch häufig notwendig, wie Wohlkinger erzählt: „Die Betriebe, mit denen wir
zusammenarbeiten, leiden unter Fachkräftemangel und wollen, dass ihre Mitarbeiter möglichst lange im Betrieb bleiben. Daher schaffen sie Roboter an, die ihnen gefährliche und ergonomisch ungünstige Aufgaben wie das schwere Heben von Gegenständen abnehmen.“ Die Cobots können etwa per Tablet dazu programmiert werden, zu palettieren, oder schwere Produktionsteile zu heben.

Cobots können flexibel eingesetzt werden

„Cobots haben den Vorteil, dass sie auch gut in kleineren Betrieben zum Einsatz kommen können, weil sie für mehrere Tätigkeiten eingesetzt werden können. Wir sehen daher einen riesigen Markt für diese Roboter“, so Wohlkinger. Der Markt wächst weit stärker als prognostiziert. Die Roboterhaut von Blue Danube Robotics kommt bereits bei Firmen wie Universal Robots, Mitsubishi, Denso oder Epson zum Einsatz.

Doch nicht nur die Industriebetriebe, in denen diese neuartigen kollaborativen Roboter vermehrt zum Einsatz kommen, verzeichnen einen Fachkräftemangel. „Wir haben unser Team in den letzten Jahren verdoppelt und sind händeringend auf der Suche nach Programmieren, Elektronikern und anderen Fachkräften“, erklärt Wohlkinger. Um Kinder und Jugendliche für die Robotik und eine entsprechende
Berufsausbildung zu interessieren, sei eine Teilnahme am Forschungsfest der Stadt Wien sehr wichtig.

„Robotik eignet sich hervorragend, um Kinder schon früh für Technik zu begeistern“, so Wohlkinger.

Forschungsfest

Das Wiener Forschungsfest findet vom 14. bis 16. September im Creau statt. Es gibt insgesamt über 40 Mitmach-Stationen zu sechs Themenbereichen aus Forschung und Entwicklung.  Darunter ein selbstfahrender Bus, eine intelligente Armprothese, die sogar Schuhe binden kann oder ein Spiel, das sich alleine mithilfe von Gedanken steuern lässt. Die Creau, das Areal der alten Trabrennbahn, kann beim Forschungsfest das letzte Mal in dieser Form besucht werden.