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Intuitiv zu bedienende, kollaborative Roboter mit künstlicher Intelligenz

Cobots für den Mittelstand

Mittelständische Unternehmen sind Schwankungen in der Auftragslage ausgesetzt, besonders zur aktuellen Coronakrise. Die zu produzierenden Losgrößen verändern sich schnell und die Automatisierung durch einen Industrieroboter ist oftmals zu teuer und zu aufwendig. Anders sieht das bei smarten kollaborativen Leichtbaurobotern aus, die sich durch eine einfache, flexible und intuitive Bedienung sowie eine Vielzahl von Sensoren mit künstlicher Intelligenz auszeichnen.

Um den Cobot Yu von Yuanda Robotics effizient für unterschiedliche Aufgaben einzusetzen, kann der Sechsachser auf einer mobilen Plattform zu verschiedenen Maschinen geschoben werden. (Bild: Yuanda Robotics GmbH)

Um den Cobot Yu von Yuanda Robotics effizient für unterschiedliche Aufgaben einzusetzen, kann der Sechsachser auf einer mobilen Plattform zu verschiedenen Maschinen geschoben werden. (Bild: Yuanda Robotics GmbH)

Die Gründer von Yuanda Robotics – Jens Kotlarski, Matthias Dagen und Tobias Ortmaier – haben einen kollaborativen Roboter entwickelt, der durch seine Vielzahl an Sensoren künstliche Intelligenz nutzt und in einem intuitiven Design bereitstellt. Durch die vielseitige Einsetzbarkeit kann der Roboter über 20 unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Das Prinzip dahinter: Mit Hilfe von stark vereinfachten Programmanweisungen und normierten Schnittstellen lässt er sich an die jeweilige Aufgabe anpassen. Um den Cobot effizient für unterschiedliche Aufgaben einzusetzen, kann der Sechsachser auf einer mobilen Plattform zu verschiedenen Maschinen geschoben werden, um dort die jeweiligen Aufgaben auszuführen. Mithilfe der am Endeffektor integrierten Kamera und über ein QR-Tag-System erkennt der kollaborative Roboter seine Position an der Maschine und kann sich neu referenzieren.

Die im Endeffekor integrierte Kamera wird zur Objekterkennung, Objektklassifizierung sowie zur Orientierung im Raum genutzt. (Bild: Yuanda Robotics GmbH)

Die im Endeffekor integrierte Kamera wird zur Objekterkennung, Objektklassifizierung sowie zur Orientierung im Raum genutzt. (Bild: Yuanda Robotics GmbH)

Easy-to-use-Konzept

Die Bedienung des Cobots Yu ist so einfach, wie es ist, eine E-Mail vom Smartphone zu verschicken. Immer wieder hat Yuanda Robotics Tests mit Firmen durchgeführt, die noch keine Erfahrung mit Robotern hatten. Auch ohne Fachpersonal gelang es den Mitarbeitern innerhalb kurzer Zeit, den Roboter aufzubauen und Befehle zu programmieren. Das selbsterklärende Interface des Cobots kann einfach programmiert und auf dem Handy oder Tablet bedient werden. Der Anwender kann hierfür im Interface verschiedene Befehlsbausteine auswählen, die mit Symbolen die Bewegung veranschaulichen und die per Drag&Drop in ein persönliches Programm umgewandelt werden können. Soll der Cobot also z.B. eine Geldmünze ansaugen und diese in eine Schale fallen lassen, kann die Bewegungsabfolge aus den vorgefertigten Befehlen ausgewählt werden. Die Idee des einfach zu benutzenden Interfaces ist es, dass sowohl Laien als auch Experten mit dem Programm umgehen können. Wer es noch simpler mag, kann den Roboter einfach per Hand führen und die gewünschte Bewegung nachahmen. Die Bewegungen werden automatisch im Interface gespeichert und schon ist das eigene, personalisierte Programm geschrieben. Zur noch einfacheren Nutzbarkeit werden die Bewegungen des Roboters in einem digitalen Zwilling, einer Art Echtzeitdarstellung im Interface, gespiegelt. Programmierte Aufgaben können somit vor der realen Bewegung simulativ am Tablet getestet werden. Zum Paket gehört außerdem eine voll integrierte Kameralösung, die nicht nur eine fest verbaute 2D-Kamera enthält, sondern auch intelligente Softwarebausteine. Der Roboter nutzt KI-Algorithmen, um Prozesse schneller und flexibler zu automatisieren. Er lädt den Nutzer dazu ein, Anwendungsfälle künstlicher Intelligenz eigenständig zu erarbeiten und zu verstehen.

Integriertes Vision-System

Im Kontext des Easy Engineerings steht beim Sechsachsroboter auch das integrierte Vision-System im Vordergrund. Die im Endeffekor integrierte Kamera wird zur Objekterkennung, Objektklassifizierung sowie zur Orientierung im Raum genutzt. Das intelligente Kamerasystem kann in Zusammenarbeit mit einem Bildverarbeitungsalgorithmus erkennen, ob das zu greifende Objekt der Norm entspricht, um somit eine Qualitätsprüfung durchzuführen. Soll der Cobot ein Bauteil greifen und an einer anderen Stelle ablegen, kann mithilfe von künstlicher Intelligenz erkannt werden, ob das Bauteil z.B. zu kurz ist und von der vorgegeben Norm abweicht. Ist das der Fall, erkennt der Cobot das Bauteil als fehlerhaft. Die Mensch/Roboter-Kollaboration bietet aber auch die Möglichkeit der Zusammenarbeit von einem maschinell aufgeführten Prozess und einer vom Menschen ausgeführten Aufgabe. Kraft und Leistung werden dabei sicher überwacht und sorgen dafür, dass wenn ein Roboter eine Kollision erzeugt, dieser danach auch sicher stehen bleibt. Herkömmliche Industrieroboter verfügen meist nur über ein Not-Aus, das wenig flexibel und mit einem Restrisiko verbunden ist. Yu bietet mehrere Sicherheits-Level, die für eine sichere Zusammenarbeit sorgen. Er spürt den Menschen und stoppt, da er weiß, wo er im Raum steht und welche Bewegungsgrenzen er hat.

Intuitiv zu bedienende, kollaborative Roboter mit künstlicher Intelligenz
Bild: Yuanda Robotics GmbH


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