Was 1973 begann und damals noch Handhabungstechnologie hieß, hat seitdem eine beeindruckende Reise zurückgelegt. Allen IPA-Entwicklungen gemein ist, dass sie den Robotereinsatz auch oder insbesondere abseits der am Markt verfügbaren Entwicklungen möglich gemacht haben. Wenn es noch keine zufriedenstellende Lösung gibt, wenn die technologische oder wirtschaftliche Herausforderung mit dem bestehenden Angebot zu groß erscheint, dann kommt das Fraunhofer IPA ins Spiel. Das zeigt der Blick zurück – und das zeigt insbesondere auch der Blick nach vorn.
Damit Robotik eine Schlüsseltechnologie sein kann, um den aktuellen gesellschaftlichen Entwicklungen sinnvoll begegnen zu können, muss sie einfacher einsetzbar werden. Der Aufwand für die Entwicklung und Inbetriebnahme einer Anwendung müssen deutlich gesenkt werden und es gilt, dass die Anwenderinnen und Anwender bestmöglich auch ohne Fachwissen Robotik gewinnbringend für sich nutzen können.
Wissenschaftliche Robotikkonferenz
Im Herbst dieses Jahres feiert das Fraunhofer IPA die 50 Jahre Robotik mit einer umfassenden Festwoche. Den Auftakt hierbei macht die wissenschaftliche Konferenz ISR am 26. und 27. September, die das Institut gemeinsam mit dem VDE und dem ISW der Universität Stuttgart durchführt. Der darauffolgende Application Day zeigt allen Interessierten, wie sich Robotik in Anwendungen, wie z.B. Montageautomatisierung, Schweißen, Handhabung oder stationärer Pflege, umsetzen lässt. Der vierte und letzte Tag der Feierlichkeiten ist ein Open Lab Day, an dem zahlreiche Roboter am Fraunhofer IPA auf Rundgängen erlebbar gemacht und so die Vielfalt des Angebots präsentiert werden. Die abendliche ‚Lange Nacht der Robotik‘ soll insbesondere die Talente von morgen ansprechen und das Institut als attraktiven Arbeitgeber vorstellen.
Roboter greifen in die Kiste
Ein Beispiel für die Historie der Robotik am Fraunhofer IPA ist der roboterbasierte Griff in die Kiste. Er gilt als Königsdisziplin der Robotik und wird am Fraunhofer IPA schon lange richtungsweisend bearbeitet. Mithilfe von maschinellem Lernen hat er nun seine Performance ausbauen können und wurde um neue Fähigkeiten erweitert.
Schon 2007 gab es vom Fraunhofer IPA die erste Patentanmeldung für die entwickelten Objektlageschätzungsverfahren. Und auch 2023 sind noch nicht alle Herausforderungen gelöst. Denn selbst wenn die Aufgabe für Außenstehende simpel klingen mag, so ist sie für einen Roboter anspruchsvoll. Das hohe wirtschaftliche Potenzial der Anwendung – eine Amortisation nach zwei Jahren im Dreischichtbetrieb ist gängig – steht dementsprechend noch konträr zu den Anforderungen, die die Serienproduktion an einen roboterbasierten Griff in die Kiste stellt. Und so führt von den jährlich weltweit über 200.000 verkauften neuen Robotern nur ein Anteil im Promillebereich diese Aufgabe aus. Das Gros der Roboter dagegen greift blind oder nutzt maximal eine 2D-Bildverarbeitung für semichaotische Anlieferung, wie z.B. beim Depalletieren.
Intelligentes Bin Picking
Die aktuelle KI-Bin-Picking-Anwendung AI Picking des Fraunhofer IPA hat einige Vorstufen durchlaufen. Die Integration von maschinellem Lernen in die vorhandenen Lösungen erfolgt seit 2017 mit dem Startprojekt Deep Grasping. Dessen Ziel war es, dem Robotersystem mehr Selbstkonfiguration zu ermöglichen, also die Nutzerfreundlichkeit zu erhöhen und es gleichzeitig weniger fehleranfällig zu machen. Hierfür entstand eine virtuelle Simulationsumgebung, in der neuronale Netze für die Objekterkennung trainiert werden konnten. Diese Netze wurden dann im Anschluss auf den realen Roboter übertragen.
