Forschungsaktivitäten und Technologietransfer

Mit seiner Infrastruktur und Gerätschaften bietet das Labor für Robotik und Autonome Systeme (RAS) ideale Voraussetzungen für die Bearbeitung von querschnittsorientierten Forschungsprojekten. Eine Auswahl wird in den folgenden Abschnitten erläutert.

Bin-Picking 

Im Rahmen der Produktionsautomatisierung kommt der Vereinzelung von Objekten eine besondere Bedeutung zu. Der damit verbundene Aufwand hängt stark von der Größe, der Geometrie sowie dem Ordnungsgrad der Objekte ab. Insbesondere bei kleinen und mittleren Stückzahlen ist eine Vereinzelung mit klassischen automatisierten Verfahren nicht wirtschaftlich. Die Vereinzelung wird in diesen Fällen in der Regel händisch vorgenommen. Eine Alternative hierzu bietet die Vereinzelung mit Hilfe von Robotern. In der Automatisierungstechnik wird diese Anwendung als Bin-Picking bekannt. Im engeren Sinne wird darunter die Vereinzelung von ungeordneten Gütern aus Kisten verstanden. Eine große Herausforderung beim Bin-Picking besteht darin, Objekte mit Hilfe von Kameras zu erkennen und deren Position sowie Orientierung zu bestimmen. Aus den Informationen müssen im Folgenden mögliche Greifpositionen und Pfade zur Annäherung abgeleitet werden. Zur Bestimmung der optimalen Greifposition bieten sich insbesondere Ansätze aus dem Gebiet des maschinellen Lernens an, die im RAS-Labor zur Anwendung kommen und modifiziert werden.

Smarte Greifer

Moderne Greifer bieten neben dem Öffnen und Schließen eine Reihe weiterer Funktionen, wie z. B. einer aktiven Regelung der Schließkraft oder der Öffnungsweite der Greifbacken. Mit diesen Funktionen können auch komplexe Greifaufgaben realisiert und optimiert werden. Ein Schwerpunkt des RAS-Labors liegt darin, die Funktionspalette von Greifern zu erweitern und existierende Funktionen durch preiswertere Alternativen zu ersetzen.

Low-Cost-Sensorik zur Kraft-/Momentmessung

Im Kontext der Mensch-Roboter-Kollaboration kommt der Kraft- und Momentenmessung eine besondere Bedeutung zu. Sie ist der Ausgangspunkt für kraftgeregelte Anwendungen und Grundlage für die Abbildung taktiler Fähigkeiten sowie die sichere Kollisionsüberwachung. Die verfügbaren Lösungen sind vergleichsweise kostenintensiv und konzentrieren sich auf die punktuelle Messung von Kräften. Das RAS-Labor möchte die Kraftmessung vereinfachen und kostengünstiger gestalten. Zudem arbeitet es an Lösungen, um Kräfte, die an der äußeren Struktur von Robotern angreifen, zu charakterisieren.

Kollaborative Arbeitsplatzgestaltung

Der Einsatz kollaborativer Roboter ist kein Garant für eine sichere Mensch-Roboter-Kollaboration. Hierfür bedarf es einer Gesamtbetrachtung des Arbeitsplatzes unter Einbeziehung aller Gefahrenpotenziale.
Das RAS-Labor arbeitet, untersucht und bewertet den Einsatz von Sicherheitseinrichtungen zur Gestaltung kollaborativer Arbeitsplätze. Eine besondere Rolle spielen dabei Lösungen zur flexiblen, dynamischen Anpassung von Gefährdungszonen und damit einhergehender Änderungen der Roboter-Aktionen.