Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Robotersysteme

Sichere Mensch-Roboter-Kooperation mit Schwerlast-Robotern in industriellen Anwendungen (SAPARO)

Im Rahmen des EU-Projektes „ECHORD++“ entwickelte das Fraunhofer IFF im Experiment „SAPARO“ eine innovative und zukunftsweisende Lösung um kollaborative Mensch-Roboter-Arbeitsplätze mit Schwerlastrobotern zu ermöglichen. Das umgesetzte System besteht aus einer Kombination von Hard- und Soft-Safety-Technologien, um zum einen auf Basis eines taktilen Fußbodens die Annäherung des Menschen an den Roboter zu detektieren, und zum anderen durch ein Visualisierungssystem prozess-, roboter- und sicherheitsspezifische Informationen anzuzeigen.

Ein neu entwickeltes Verfahren erlaubt eine dynamische Erzeugung der Sicherheitsbereiche um den Roboter auf Basis seiner tatsächlichen Bewegungen (keine statischen, vordefinierten Sicherheitszonen). Dazu werden jederzeit die aktuellen Gelenkstellungen und Gelenkgeschwindigkeiten des Roboters verarbeitet und die notwendigen einzuhaltenden Sicherheitsabstände gemäß der normativen Vorgaben (EN ISO 13855, ISO/TS 15066) bestimmt. Das Visualisierungssystem stellt diese Sicherheitsbereiche direkt im Arbeitsraum für den Werker dar. Darüber hinaus erlaubt das System die dynamische Anzeige und Auswertung von interaktiven Schaltflächen, welche zur einfachen Prozess- und Robotersteuerung genutzt werden können.

Im Gegensatz zu aktuellen berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen wie Laserscanner oder kamerabasierte Arbeitsplatzüberwachung, bieten die im Rahmen von SAPARO entwickelten dynamischen Sicherheitszonen ein Maximum an Freiraum für den Werker im gemeinsam genutzten Arbeitsraum mit dem Roboter. Für industrielle Roboteranwendungen, speziell beim Einsatz von Schwerlastrobotern/ Großraumrobotern erlaubt diese Technologie eine größtmögliche Flexibilität bei maximaler Sicherheit für eine effiziente Kooperation zwischen Mensch und Roboter.

Die Projektpartner Pilz GmbH & Co. KG und das Fraunhofer IFF sind führende Institutionen im Bereich sicherer Mensch-Roboter-Kooperation und können dank ihrer Expertise zahlreiche zukunftsweisende Entwicklungen und Technologien auf diesem Gebiet vorweisen.