Sichere Kollaboration von Mensch und Roboter
Wie Roboter Menschenhaut erkennen
Mobile und mit dem Menschen kollaborierende Roboter sind für die Verwirklichung von Industrie 4.0-Konzepten unverzichtbar. Wenn jedoch aufwendige Schutzzäune entfallen sollen und der Grundsatz aufgehoben wird, dass Menschen und Roboter immer in separaten Bereichen arbeiten müssen, steigen die Anforderungen an die Sicherheitstechnik.
Der Schmersal Safety Controller ist eine Sicherheitssteuerung, die dem Roboter eine definierbare, dreidimensionale Arbeitszone vorgibt und sofort detektiert, wenn dieser die Zone verlässt. (Bild: K.A. Schmersal GmbH & Co. KG)
Einige Sicherheitslösungen für die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) zeigt die Schmersal Gruppe auf der Automatica. Der Schmersal Safety Controller ist eine Sicherheitssteuerung, die dem Roboter eine definierbare, dreidimensionale Arbeitszone vorgibt und sofort registriert, wenn dieser Bereich verlassen wird. In einem solchen Fall wird der kollaborierende Roboter umgehend von dieser Steuerung stillgesetzt. Zugleich überwacht der Safety Controller zu jedem Zeitpunkt die Geschwindigkeit in Richtung der Begrenzung. Das heißt, dass die Geschwindigkeit immer nur so groß sein darf, dass der Roboter jederzeit abbremsen kann, ohne den erlaubten Bewegungsraum zu verlassen. Der Safety Controller ist eine bewährte Sicherheitslösung, die bereits in über 30.000 Robotern, insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt wird und eine Kollaboration von Mensch und Robotern ohne trennenden Schutzzaun ermöglicht. Eine Überwachung von Bewegungen und Geschwindigkeit bei der MRK ist jedoch auch mit Hilfe der Sicherheitssteuerung PSC1 von Schmersal in Kombination mit einer entsprechender Sensorik möglich. Mit dem „Save Drive Monitoring“-Modul (SDM) der PSC1-Steuerung können bis zu zwölf Achsen über umfangreiche Funktionen gemäß DIN EN 61800-5-2 (z.B. sicherer Stopp und Betriebshalt, sicher abgeschaltetes Moment, sicher begrenzte Geschwindigkeit und Beschleunigung etc.) sicher überwacht werden. Die große Flexibilität der PSC1-Steuerung basiert u.a. auf der einfachen Konfiguration für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle.
Unterstützung für Forschungsvorhaben zu Mensch-Roboter-Kollaboration
Zukünftig sollen Mensch und Roboter noch enger und sicherer zusammen arbeiten. Ein im April 2016 angelaufenes Projekt der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg mit einer Laufzeit von drei Jahren erforscht dazu neuartige Technologien: Dabei sollen u. a. optische Sensoren und spezielle Bildverarbeitungsalgorithmen zum Einsatz kommen, die menschliche Haut erkennen und die Silhouette von Menschen identifizieren können. So sollen Industrieroboter erkennen können, wenn sie einem Menschen zu nahe kommen, um jede gefährliche Bewegung rechtzeitig zu stoppen. Die Schmersal Gruppe ist der einzige Projektpartner aus der Industrie, der das Forschungsvorhaben mit Fördermitteln unterstützt.
