Exklusiv für Abonnenten

KI stärkt Autonomie von Industrierobotern

Schlauere Roboter können mehr

Anwendungen mit künstlicher Intelligenz (KI) sollen die Fähigkeiten von Industrierobotern verbessern, um schnell und treffsicher auf Sensor- und Bilddaten zu reagieren. Die Integration von KI-Funktionen direkt in der Robotersteuerung ermöglicht neben einer Beschleunigung der Objekterkennung auch Steigerungen bei Qualität, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit sowie erweiterte Möglichkeiten der Zusammenarbeit mit Menschen.

(©zapp2photo/stock.adobe.com)

Seit jeher gibt es Versuche, Industrieroboter außerhalb einer starren Programmierung flexibel auf veränderliche Situationen reagieren zu lassen. So werden die frei programmierbaren Bewegungen und Greifoperationen nicht starr vorgegeben, sondern reagieren auf den Input von Sensoren.

Roboter brauchen mehr Flexibilität

Dabei handelt es sich dennoch immer um eine feste, algorithmische Programmierung, die meist auf hohe Arbeitsgeschwindigkeiten ausgelegt ist. In den meisten Anwendungen arbeitet die mitgelieferte Robotersteuerung, die Programme ab. In besonders zeitkritischen Fällen, etwa zur Entformung neuer Kunststoffteile in Spritzgießmaschinen, ist die Integrationstiefe größer. Dort übernehmen die Maschinensteuerung und Antriebssteuereinheiten für die einzelnen Achsen die Steuerung der Roboterkinematik. In vielen Fällen können und sollen Roboter Menschen nicht ersetzen, sondern diese unterstützen, ihnen zur Hand gehen.

Mensch und Maschine sollen am Arbeitsplatz im gemeinsamen Prozess eng zusammenarbeiten. Noch weiter geht die Vision, dass Roboter Menschen in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen, aber auch in der eigenen Wohnung oder auf ihren täglichen Wegen unterstützen. Ein erster Schritt in diese Richtung sind sogenannte Cobots. Sie benötigen allerdings aufwendige zusätzliche Technik, etwa in Form von Kraft/Momenten-Sensorik oder einer berührungsempfindlichen Haut, um eine direkte Zusammenarbeit mit Menschen ohne Kompromisse bei der Sicherheit zu ermöglichen. Vor allem die Unberechenbarkeit menschlicher Handlungen macht es nicht leicht, die Roboter aus ihren Käfigen zu befreien. Deshalb können sie bisher auch nur mit stark verminderter Geschwindigkeit kollaborativ arbeiten. Ein Einsatz außerhalb der industriellen Umgebung scheitert nicht zuletzt an der nicht vorab bekannten und veränderlichen Umgebung, die kein Softwareentwickler vorhersehen und berücksichtigen kann.

Sinneswahrnehmungen für Roboter

Der sogenannte Griff in die Kiste zur Entnahme von in loser Schüttung angelieferten Werkstücken oder gefahrlos Hand in Hand mit Menschen zu arbeiten, gelten in der Robotik als klassische Herausforderungen. Lösungsansätze für beide Fälle ergeben sich in Verbindung mit Bildverarbeitungssystemen und hoch entwickelter Sensorik. Dazu zählen etwa 360°-Laserscanner, Time-of-Flight-Kameras (ToF) oder Stereo-3D-Tiefenkameras. Sie verleihen den Robotern nicht nur die Möglichkeit, die zu greifenden Objekte zu erkennen, sondern auch die Umgebung dreidimensional wahrzunehmen. Darüber hinaus bieten sie die Möglichkeit, während des Arbeitsschritts eine visuelle Qualitätskontrolle der gegriffenen Teile vorzunehmen. So kann der Roboter für schlecht befundene Teile direkt ausschleusen. Das verursacht in der Regel geringere Kosten als zu einem späteren Zeitpunkt im Prozess.

Das könnte Sie auch interessieren

Der Nutzen neuer Technologien kommt nur dann zum Tragen, wenn diese von den Menschen mindestens toleriert, besser aber gesamtgesellschaftlich angenommen werden. Dafür braucht es Dialog und Möglichkeiten für gemeinsame Gestaltung. Welche Kommunikationsformate sich hierfür eignen und welche Wirkung sie bei den Beteiligten erzielen, das hat das Acatech-Projekt 'Technologischen Wandel gestalten' bei den Themen elektronische Patientenakte, digitale Verwaltung und Katastrophenschutz untersucht. Jetzt hat das Projektteam die Ergebnisse vorgelegt.‣ weiterlesen

Der Fachkräftemangel erfordert einen möglichst intelligenten und flexiblen Personaleinsatz. KI spielt dabei eine wichtige Rolle. Der Industriesoftware-Spezialist Augmentir zeigt sechs Ansatzmöglichkeiten auf.‣ weiterlesen

Eine aktuelle Studie von Reichelt Elektronik betrachtet den aktuellen Stand der Digitalisierung und stellt die Frage, wie Deutschland im Vergleich zu anderen europäischen Ländern abschneidet.‣ weiterlesen

Können Roboter dabei helfen, dem Fachkräftemangel in der Logistik-Branche Herr zu werden? Der Branchenverband IFR meint ja - und zwar mit Hilfe von Robotik, die durch künstliche Intelligenz unterstützt wird.‣ weiterlesen

Künstliche Intelligenz (KI) lässt sich auch für die automatische Qualitätsüberwachung in Roboterschweißzellen nutzen. Oft fehlen hier jedoch Daten zum Trainieren und Ausführen der Algorithmen. Insbesondere für Bestandsanlagen existieren meist keine passenden Standardsysteme, da Geräte über uneinheitliche Datenmodelle und Schnittstellen verfügen. IoT-Baukästen können helfen.‣ weiterlesen

2023 blockierte Trend Micro mehr als 161 Milliarden Cyberbedrohungen weltweit - 10 Prozent mehr als im Jahr zuvor und fast 107 Milliarden mehr als noch vor fünf Jahren. Der Security-Spezialist berichtet zudem davon, dass Cyberkriminelle gezieltere Attacken setzen. Auch Cloud-Umgebungen rücken zunehmend in den Fokus.‣ weiterlesen

Nach Angaben der Eclipse Foundation verzeichnete die IoT-Einführung im Jahr 2023 einen sprunghaften Anstieg. 64 Prozent der Befragten setzen mittlerweile entsprechende Lösungen ein - ein Plus von 11 Prozentpunkten.‣ weiterlesen

Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Campus Schwarzwald hat eine Roboterzelle aufgebaut, die Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und automatisiert stecken kann. Brennstoffzellensysteme könnten so günstiger werden und den Verbrenner im Schwerlastverkehr ablösen.‣ weiterlesen

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und das Technologieunternehmen Q.ANT haben einen Vertrag zur Gründung des Kompetenz-Zentrums Mensch-Maschine-Schnittstelle unterzeichnet.‣ weiterlesen

Der Digitale Zwilling einer Produktionsanlage ermöglicht die Simulation des Verhaltens aktueller Konfigurationen. Die Implementierung neuer Produktionskonfigurationen kann so bereits im Vorfeld getestet werden. Die Integration der benötigten Simulationsmodelle einzelner Komponenten ist jedoch mit Aufwand verbunden. Hier kann die Verwaltungsschale helfen.‣ weiterlesen

Logicalis veröffentlicht seinen zehnten Jahresbericht, basierend auf den Erfahrungen von 1.000 CIOs weltweit. Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI) und neue Cyberbedrohungen dominieren darin die Prioritäten der CIOs.‣ weiterlesen