Kollaborative Roboter (Cobots): Zusammenarbeit zwischen Mensch & Maschine

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Zapp2Photo/shutterstock.com

Was sind kollaborative Roboter eigentlich? Hier handelt es sich um eine Arte der Industrieroboter, die mit Menschen zusammenarbeiten können. Bei dieser Zusammenarbeit sind der Mensch und der Roboter, die kollaborativen Roboter werden Cobots genannt, nicht durch Sicherheitsvorkehrungen jeglicher Art getrennt. Die Cobots sind durch spezielle Sensoren so ausgestattet, dass eine Verletzungsgefahr praktisch ausgeschlossen ist.

Welche Besonderheiten weisen die Cobots auf?

Die Zusammenarbeit von Menschen und kollaborative Roboter ist nur möglich, da diese mit Sensoren ausgestattet sind. Diese machen die Zusammenarbeit ohne Schutzeinrichtungen wie Zäune oder ähnliches möglich. Die Sensoren sorgen dafür, dass sich die Cobots automatisch abschalten, sobald Sie auf ein Hindernis stoßen. Grundvoraussetzung für diese Zusammenarbeit ist es, dass die Verletzungsgefahr für den Menschen, durch einen Cobot, ausgeschlossen ist. Dadurch, dass die kollaborative Roboter, zu keiner eigenständigen Bewegung fähig sind, wurde die Voraussetzung, Vermeidung von Verletzungsgefahr, bei den ersten Cobots geschaffen.

Der Cobot selbst konnte nur steuernd auf eine Bewegung einwirken also etwa die Bewegungsrichtung ändern, diese aber nicht selbstständig ausführen. Die neueren Cobots sind nun aber zu eigenständigen Bewegungen fähig. Für eine kollaborative Zusammenarbeit werden die speziellen Fähigkeiten der Roboter allerdings auf ein Minimum reduziert, da die Verletzungsgefahr der Menschen vermieden werden soll und die Sicherheit immer, wirklich immer, im Vordergrund steht. Industrieroboter, die für den kollaborativen Einsatz eingesetzt werden, können also eigentlich sehr viel schneller arbeiten, als es Ihnen im kollaborativen Einsatz gestattet wird.

Um die vollen Fähigkeiten dieser Roboter trotzdem nutzen zu können, werden auch die kollaborative Roboter, oft in abgegrenzten Bereichen eingesetzt. Hier können Sie mit allen Funktionen arbeiten und Ihre Kraft, Schnelligkeit und Präzision voll nutzen, um bestimmte Arbeitsabläufe zu übernehmen. In den abgegrenzten Bereichen führen die Roboter dann oft Tätigkeiten aus, die für die menschlichen Arbeiter zu gefährlich wären, hierunter fallen Arbeiten mit besonders spitzen oder scharfen Gegenständen und Materialien oder Schraubarbeiten.

Die arbeitsrechtliche Seite der kollaborative Roboter

Hier gibt es eine spezielle Regelung, die unter der Norm ISO TS 15066 zu finden ist, sie gilt als eine Ergänzung der Nor EN ISO 10218 und regelt 4 verschiedene Arten im kollaborativen Betrieb:

  • Handführung
  • Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung
  • Sicherheit gerichteter überwachter Halt
  • Leistungs- und Kraftbegrenzung

Aber wie wird dies in der Praxis genau umgesetzt?

Um die Zusammenarbeit von kollaborative Roboter und den Menschen möglich zu machen müssen hier verschiedene Bereiche streng überwacht und kontrolliert werden. Hier handelt es sich um diese Bereiche:

  • Die Kräfte werden beschränkt und lassen die Kraft des Roboters auf das Minimum sinken. So besteht weniger Verletzungsgefahr für den Menschen.
  • Auch die Geschwindigkeit wird stark reduziert und es muss die Möglichkeit gegeben sein, den Roboter sofort stoppen zu können.
  • Hier gibt es verschiedene Verfahren und Techniken, die dies Ermöglichen zum Beispiel sind dies, Radar- oder Ultraschall Systeme, Vision- Systeme oder Laserscanner.
  • Verschiedene Unternehmen arbeiten an Ansätzen von Sensoren, die es den kollaborative Roboter möglich machen schon bei der nahen Annäherung von Menschen zu reagieren.

Für bestimmt Prozessabschnitte ist es notwendig mit Berührungen zu arbeiten, hier muss besonders darauf geachtet werden, dass der Druck und die Kraft, die der Roboter ausübt, richtig begrenzt sind. Nur so lassen sich Verletzungen bei Menschen vermeiden. Um dies richtig kontrollieren zu können, gibt es spezielle Kraft- Moment- Sensoren, die in den Gelenken der kollaborativen Roboter installiert werden. Mit diesen Sensoren schaltet sich der Roboter sofort ab falls er den programmierten Druck oder die Kraftwerte überschreitet. Zusätzlich gibt es Sensoren, die in Schutzhüllen eingesetzt werden und auf Berührungen und Druck reagieren. Nur diese Vorrichtungen machen die kollaborative Zusammenarbeit möglich und vermeiden Verletzungen von Menschen.

Flexibel und einfach einsetzbar

Kollaborative Roboter sind sehr flexibel einsetzbar, sie können sowohl mit Menschen zusammenarbeiten, dann allerdings mit reduzierten Funktionen, als auch allein in abgegrenzten Bereichen arbeiten und dort Ihre volle Stärke zeigen.