RoboCup Leipzig: Von kleinen Robotern für die großen lernen

Meistens kennt man Roboter als Maschinen, die vorher festgelegte Abläufe exakt ausführen. Ihr Vorteil gegenüber anderen Industriegeräten besteht darin, dass sie aufgrund ihrer hohen Flexibilität vielfältig einsetzbar sind. Um diese Flexibilität noch weiter zu steigern, setzt der Augsburger Automatisierungsspezialist KUKA auf den intensiven Austausch mit der weltweiten Robotik-Community. Über Wett-bewerbe wie den RoboCup werden Aufgabenstellungen aus der Fabrik der Zukunft in wissenschaftliche Herausforderungen für die Forscher überführt. So entstehen im Wettstreit der Teams innovative Lösungen, die zur Weiterentwicklung der Pro-duktion in Richtung Industrie 4.0 gebraucht werden. Auf der Leipziger Messe wer-den diese Ansätze im RoboCup vom 30. Juni bis zum 3. Juli live zu erleben sein.

Die dritte Hand des Menschen

Schon jetzt leisten immer intelligenter werdende Roboter einen wichtigen Beitrag in mo-dernen Fabriken. Der demografische Wandel und der stetig steigende Bedarf nach höhe-rer Produktivität und Qualität bei sinkenden Kosten lässt die Anforderungen an zukünftige roboterbasierte Automatisierung vor allem im Bereich der Montage steigen. Eine älter werdende Belegschaft soll vom Kollegen Roboter unterstützt werden, und so kommt es zunehmend auf eine sichere Co-Existenz von Werker und Roboter sowie das entspre-chende Feingefühl des robotischen Assistenten an.

Dass genau bei diesen Herausforderungen der Wissenstransfer von Forschung und Wettbewerben wie dem RoboCup bis hin zur tatsächlichen Produktion funktioniert, zeigt der Leichtbauroboter LBR iiwa (intelligent industrial work assistant) von KUKA. Der Robo-terarm ist aufgrund seiner Feinfühligkeit optimal für diese Aufgabenstellung geeignet und wird so zur dritten Hand des Menschen. Der Roboter kann mit zerbrechlichen und emp-findlichen Objekten umgehen, erkennt die Lage der zu verwendeten Bauteile und montiert diese mit dem dafür benötigten Kraftaufwand. Auf diese Weise wird Produktionsausschuss oder eine Kollision vermieden. „In der heutigen Produktionslandschaft sind aufgrund stetig zunehmender Produkt- und Variantenvielfalt größtmögliche Flexibilität und Wandlungsfähigkeit gefragt. Der LBR iiwa bringt diese Voraussetzungen mit und ermög-licht so Prozesse, die bisher in der Automatisierung nicht denkbar waren“, sagt Dr. Rainer Bischoff, Leiter der KUKA Konzernforschung und erläutert: „Seine Sensorik und Steue-rungstechnik machen ihn darüber hinaus so sicher, dass Mensch und Roboter miteinander arbeiten können, ohne von Schutzzäunen getrennt zu sein.“

Was flexibel sein soll, braucht Mobilität

Die hohen Anforderungen an die Nutzungsmöglichkeiten von Robotern zeigen sich auch vor allem im Bereich der Mobilität. Denn genau dabei geraten Roboter mit einem festen Standort schnell an ihre Grenzen. Dr. Bischoff: „Die industrielle Fertigung der Zukunft be-nötigt neue, modulare, vielseitige und allem voran mobile Fertigungskonzepte.“ KUKA hat aus diesem Grund seinen LBR iiwa mit einer autonom navigierenden Plattform vereint und so mit dem KMR iiwa (KMR steht dabei für KUKA Mobile Robotik) einen neuen, intel-ligenten und mobilen Helfer geschaffen, der die direkte, autonome und flexible Zusam-menarbeit von Mensch und Roboter ermöglicht. Mit seinen Hochleistungsakkus, einer autonomen Navigation, der millimetergenauen Positionierfähigkeit und dem modularen Aufbau ist der KMR iiwa ein industrieller Produktionshelfer für zahlreiche Logistik- und Fertigungsprozesse.

Schnittstelle für die Zukunft der Robotik

Da jede Entwicklung stets mit einem ersten, kleinen Schritt beginnt, bringt KUKA den y-ouBot mit zum RoboCup auf die Leipziger Messe. Der Roboter ist eine omnidirektionale, mobile Plattform, auf die ein fünfachsiger Roboterarm mit Zweifinger-Greifer montiert ist. Das Gerät ermöglicht es, eigene Steuerungen und Applikationsideen zu verwirklichen. Sein größter Vorteil: Der youBot lässt sich mit einer Vielzahl an Open-Source Softwarepa-keten sowie weiterer Software (C++ API, ROS, Orocos, LabView und viele mehr) ansteu-ern. „Der KUKA youBot bietet Forschern, Lehrenden und Studierenden sowie Forschungs- und Entwicklungsabteilungen der Industrie die Hardware-Basis, um Neues auszuprobieren und Erkenntnisse auf andere Anwendungen zu skalieren. Mit dem KUKA youBot kann so im kleinen Maßstab an wichtigen Themen der Fabrik der Zukunft auf dem Weg zu Industrie 4.0 geforscht werden“, erklärt Dr. Bischoff.

Apropos Industrie 4.0: Den aktuellen Stand der Forschung für die Fabrik der Zukunft kön-nen die Besucher bei den RoboCup-Wettbewerben in der maßgeblich von KUKA mit initi-ierten [email protected] live erleben. Anders als bei den fußballspielenden und ser-vicerobotik-orientierten Wettbewerben befassen sich die Teilnehmer dieses Wettbewerbs mit der Erforschung und Entwicklung des Einsatzes von Robotern im industriellen Kontext. Hierbei sollen Roboter komplexe Aufgaben in Zusammenarbeit mit Menschen erfüllen, beispielsweise bei der Fertigung, Automatisierung oder der allgemeinen Logistik. Reale industrielle Herausforderungen sollen die Grundlage bilden für eine robuste mobile Manipulation, die skalierbar, also in weitaus größerem Maßstab einsetzbar, sein soll.

Um in Zukunft eine noch bessere Vergleichbarkeit der Wettbewerbsteilnehmer zu errei-chen und die Wettbewerbe analog zur Champions League im Fußball in mehreren räum-lich und zeitlich getrennten Runden ablaufen lassen zu können, hat KUKA die Gründung der European Robotics League mit weiteren Partnern aus der Wissenschaft und mit Hilfe von Fördergeldern der Europäischen Kommission initiiert. Der RoboCup in Leipzig markiert den offiziellen Startpunkt für diese europäische Liga, die in den drei gesellschaftlich relevanten Robotik-Bereichen Industrie, Dienstleistung und Rettung für bahnbrechende Entwicklungen, eine noch bessere Ausbildung der Ingenieure und Informatiker von morgen und eine höhere Akzeptanz der Bevölkerung für die Unterstützung mit Robotertechnologie sorgen wird. Dr. Bischoff: „Steter Wettbewerb ist eine Grundvoraussetzung für Innovation. Der RoboCup in Leipzig ist die perfekte Schnittstelle zwischen dem gegenwärtigen Entwicklungsstand und wegweisenden Lösungen für die Herausforderungen der Zukunft.“

Über den RoboCup

Der RoboCup ist der führende und vielseitigste Wettbewerb für intelligente Roboter und eines der international bedeutendsten Technologieevents in Forschung und Ausbildung. Die Weltmeister-schaft der Roboter vereint interdisziplinäre Problemstellungen – unter anderem aus den Themen-bereichen Robotik, Künstliche Intelligenz, Informatik, Elektrotechnik sowie Maschinenbau. Als zent-rale Disziplin spielen Roboter in verschiedenen Ligen Fußball. In den letzten Jahren sind weitere visionäre Anwendungsdisziplinen wie intelligente Roboter als vielseitige Helfer bei Rettungseinsät-zen, im Haushalt und in der industriellen Produktion hinzugekommen. Die Vision der RoboCup Federation: 2050 sollen autonome humanoide Roboter den amtierenden Fußball-Weltmeister schlagen. Der 20. RoboCup wird von 30. Juni bis 4. Juli 2016 in Leipzig ausgetragen. Es werden mehr als 3.500 Teilnehmer in 500 Teams aus 40 Ländern erwartet. Neben den Globalen Sponsoren des RoboCup (SoftBank Robotics, Festo, Flower Robotics, MathWorks) wird die Weltmeister-schaft 2016 durch Siemens (Goldsponsor), Amazon Robotics, Festo, KUKA (Silbersponsoren), Schenker, TUXEDO Computers (Hardware Partner), HARTING, Arbeitgeberverband Gesamtmetall / think ING, S&P Sahlmann (Bronzesponsoren), DHL (Logistikpartner) sowie arvato, Donaubauer, Flughafen Leipzig/Halle, Metropolregion Mitteldeutschland und Micro-Epsilon (Freunde) unterstützt.

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