Im Projekt „CPS-Robotik – Cyberphysisches Roboterframework“ entwickelt das Team rund um Prof. Vette-Steinkamp ein Robotersystem für die Industrie, dass es Mensch und Roboter möglich macht, gemeinsam in einem Arbeitsbereich zu arbeiten. Dabei ist der Roboter feinfühlig und erkennt Menschen in seinem Umfeld.

Stand heute

Die meisten Roboter in der Industrie erledigen ihre Aufgaben in fest eingezäunten Bereichen ohne direkte menschliche Interaktion. Dabei handelt es sich meist um Produktionssysteme für große Stückzahlen und nur wenige Varianten. In den Schutzzäunen arbeiten die Roboter mit hohen Kräften und Geschwindigkeiten. Aber was, wenn es möglich wäre, dass Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten und gemeinsam eine Aufgabe durchführen?

Cobots für den Wirtschaftsstandort Deutschland

Gerade für Hochlohnländer wie Deutschland kann die Automatisierung von Produktionsschritten ein entscheidender Wettbewerbsvorteil sein. Besonders Systeme in denen Mensch und Roboter im Team arbeiten und die Automatisierung flexibel und bedarfsgerecht stattfindet, bergenein enormes wirtschaftliches Potenzial.

Seit einigen Jahren existiert eine neue Robotergeneration – Sensitive Robotersysteme. Die feinfühligen Eigenschaften dieser Roboter ermöglichen es, das sie ihr Umfeld wahrnehmen und z.B. einen Menschen erkennen können. Diese sogenannten „Cobots“ (kooperative Roboter) ermöglichen es also, dass Mensch und Roboter gemeinsam in einem Arbeitsraum zusammenarbeiten. Noch besser werden diese Cobots, wenn sie um cyberphysische Elemente, wie zum Beispiel Künstliche Intelligenz, Mixed-Reality oder innovative Sensorik, ergänzt werden.

Da setzt das Projekt an

Das Projekt CPS-Robotik erforscht wie ein cyberphysisches Roboterframework aufgebaut sein muss, damit es eine flexible Automatisierung in der Produktion ermöglicht, kognitive sowie Interaktions-Fähigkeiten besitzt und wirtschaftlich in einem agilen Produktionsumfeld eingesetzten werden kann.

Die These dieses Projektes ist, dass Robotersysteme um ein Framework zur Einbindung cyberphysischer Komponenten erweitert werden müssen, welches aus dem folgenden fünf Themenschwerpunkten besteht:

• Digitale Instanz für Planungs- und Steuerungsfunktionen
• Modulares Anlagenkonzept
• Analytische und KI-basierte Merkmalserkennung
• Mensch-Technik-Interaktion und Verhaltensprädiktion
• Smart-Services

Die Roboter müssen in der Lage sein, am Arbeitsplatz zu lernen, ihre Fähigkeiten durch Beobachtung, Unterweisung und Übung mit dem Menschen zu verbessern und mit anderen cyberphysischen Systemen zu interagieren. Eine schnelle Rekonfiguration, und damit Anpassung an eine neue Aufgabenstellung, muss einfach und ohne lange Inbetriebnahme möglich sein. Das neue „cyberphysische Roboterframework“ soll später für vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsprojekte in Kooperation mit Unternehmen aus der Region eingesetzt werden.