For more than 15 years, the Bionic Learning Network has been focusing on the fascination of flying. In addition to the technical decoding of bird flight, the team has researched and technologically implemented numerous other flying objects and their natural principles. With the BionicBee, the Bionic Learning Network has now for the first time developed a flying object that can fly in large numbers and completely autonomously in a swarm. The BionicBee will present its first flight show at the Hannover Messe 2024.
At around 34 grams, a length of 220 millimetres and a wingspan of 240 millimetres, the BionicBee is the smallest flying object created by the Bionic Learning Network to date. For the first time, the developers used the method of generative design: after entering just a few parameters, a software application uses defined design principles to find the optimal structure to use as little material as necessary while maintaining the most stable construction possible. This consistent lightweight construction is essential for good manoeuvrability and flying time.
Autonomous flying in a swarm
The autonomous behavior of the bee swarm is achieved with the help of an indoor locating system with ultra-wideband (UWB) technology. For this purpose, eight UWB anchors are installed in the space on two levels. This enables an accurate time measurement and allows the bees to locate themselves in the space. The UWB anchors send signals to the individual bees, which can independently measure the distances to the respective transmitting elements and calculate their own position in the space using the time stamps.
To fly in a swarm, the bees follow the paths specified by a central computer. To ensure safe and collision-free flight in close formation, a high degree of spatial and temporal accuracy is required. When planning the path, the possible mutual interaction through air turbulence “downwash” must also be taken into account.
As every bee is handmade and even the smallest manufacturing differences can influence its flight behavior, the bees additionally have an automatic calibration function: After a short test fl ight, each bee determines its individually optimized controller parameters. The intelligent algorithm can thus calculate the hardware differences between the individual bees, allowing the entire swarm to be controlled from outside, as if all bees were identical.
Cologne/Hanover, April 24, 2024 – Mobile robotics systems are being used in more and more work areas, in e-commerce warehouses as well as in modern restaurants. Conventional models on the market start at around 25,000 euros, while solutions with an integrated robot arm start at around 70,000 euros. However, widespread use in the market is often unaffordable for small and medium-sized enterprises due to the high prices. igus wants to change this with new low-cost robotics offerings and is presenting a series of low-cost mobile plastic robots at the Hannover Messe.
The market for Automated Guided Vehicles (AGV) and Autonomous Mobile Robots (AMR) is booming: The global market for mobile robotics, including service robotics, is currently worth around 20.3 billion US dollars, and experts expect it to almost double by 2028. 1 Mobile robots are particularly common in intralogistics and industrial applications. And even in the catering industry or in hospitals, the smart helpers are increasingly making their rounds. This is also the case at motion plastics specialist igus: For four years now, the plastics experts have been successfully testing AGVs in-house – driverless racks that deliver mail and deliveries to offices, as well as mobile robots in production that move transports and stack-and-turn containers. The experience gained flows directly into the development of a new low-cost automation product line, the „ReBeL on Wheels“. Their goal: to pave the way for small and medium-sized enterprises (SMEs) to use cost-effective mobile robotics.
Mobile ReBeL solutions for education, logistics and service The basis of any mobile robotics system is the ReBeL. The use of plastic makes the robot particularly affordable at 4,970 euros and, with a dead weight of 8.2 kilograms, the lightest service robot with cobot function in its class. All mechanical components that make up the ReBeL are developed and manufactured by igus without exception. It has a load capacity of 2 kilograms and a reach of 664 millimetres. Various mobile systems are planned in which the ReBeL is centrally integrated: igus is launching an affordable version for the education sector for 14,699 euros – including the robot arm. The ReBeL EduMove equipped with a gripper serves as an autonomous learning platform for educational institutions thanks to open source. It has a modular design and can be flexibly expanded to include additional functions such as lidar, camera technology or slam algorithm. Another variant is an automated guided vehicle system for SMEs. It can carry up to 30 kilograms. With the optional ReBeL, simple A-to-B positioning can be made. It dispenses with expensive sensor technology and instead relies on 3D sensor technology developed in-house. The price is 17,999 euros. In addition, igus will be showcasing a study of a service robot at a low price in Hanover. The ReBeL Butler is suitable for simple but time-consuming pick-up and drop-off services, for example in the hotel and catering industry.
A lighthouse project on wheels The goal of all these developments is the lighthouse project, a mobile robot with integrated HMI and vision that could even tidy up an office on its own. „With this project, we are pursuing a bottom-to-top strategy, in which certain components such as safety laser scanners are not included in the basic package in order to keep the price low,“ explains Alexander Mühlens, authorized signatory and head of the low-cost automation business unit at igus. „Nevertheless, it ensures that the solution can be retrofitted for industrial requirements.“ Among other things, igus is presenting an affordable gripper with a large stroke and travel this year, which offers a high degree of flexibility when gripping different geometries. Alexander Mühlens: „The areas of application for this targeted low-cost AMR are extremely diverse and go far beyond simple transport tasks. They encompass a huge range of applications in various areas of life, such as cleaning tasks or serving coffee directly at the workplace.“
„ReBeLs on Wheels“ machen durch moderne Kunststofftechnologie Fahrerlose Transportsysteme erschwinglich
Köln/Hannover, 24. April 2024 – Mobile Robotiksysteme kommen in immer mehr Arbeitsbereichen zum Einsatz, in E-Commerce-Lagerhallen ebenso wie in modernen Restaurants. Herkömmliche Modelle auf dem Markt starten bei etwa 25.000 Euro, Lösungen mit integriertem Roboterarm liegen bei rund 70.000 Euro. Ein flächendeckender Einsatz im Markt ist allerdings aufgrund der hohen Preise für kleine und mittlere Unternehmen häufig unerschwinglich. igus will das mit neuen Low-Cost-Robotik-Angeboten ändern und stellt zur Hannover Messe eine Serie günstiger mobiler Kunststoff-Roboter vor.
Der Markt für Automated Guided Vehicles (AGV) und Autonome Mobile Robots (AMR) boomt: Aktuell beträgt der globale Markt der mobilen Robotik inklusive Servicerobotik rund 20,3 Milliarden US-Dollar, bis 2028 erwarten Experten nahezu eine Verdoppelung.1 Besonders verbreitet sind mobile Roboter in der Intralogistik und in industriellen Anwendungsbereichen. Und selbst in der Gastronomie oder in Krankenhäusern drehen die smarten Helfer vermehrt ihre Runden. Auch beim motion plastics Spezialisten igus: Seit vier Jahren testen die Kunststoff-Experten bereits erfolgreich AGVs im eigenen Haus – fahrerlose Regale, die Post und Lieferungen in Büros ausfahren sowie mobile Roboter in der Fertigung, die Transporte und Drehstapelbehälter bewegen. Die gewonnenen Erfahrungen fließen direkt in die Entwicklung einer neuen Low-Cost-Automation-Produktlinie ein, den „ReBeL on Wheels”. Ihr Ziel: kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) den Weg in eine kostengünstige mobile Robotik zu ebnen.
Mobile ReBeL Lösungen für Bildung, Logistik und Service Die Basis eines jeglichen mobilen Robotik-Systems ist der ReBeL. Der Einsatz von Kunststoff macht den Roboter mit 4.970 Euro besonders günstig und mit 8,2 Kilogramm Eigengewicht zum leichtesten Serviceroboter mit Cobot-Funktion in seiner Klasse. Alle mechanischen Bauteile, aus denen sich der ReBeL zusammensetzt, sind ausnahmslos von igus entwickelt und gefertigt. Seine Traglast beträgt 2 Kilogramm und er besitzt eine Reichweite von 664 Millimetern. Geplant sind verschiedene fahrende Systeme, in die der ReBeL zentral integriert ist: So startet igus mit einer erschwinglichen Variante für den Bildungssektor für 14.699 Euro – inklusive des Roboterarms. Der mit einem Greifer ausgestattete ReBeL EduMove dient dank Open Source als autonome Lernplattform für Bildungseinrichtungen. Er ist modular aufgebaut und lässt sich flexibel um weitere Funktionen wie Lidar, Kameratechnik oder Slam-Algorithmus erweitern. Eine weitere Variante ist ein Fahrerloses Transportsystem für KMU. Es kann bis zu 30 Kilogramm transportieren. Mit dem optionalen ReBeL lassen sich einfache A zu B Positionierungen vornehmen. Es verzichtet dabei auf teure Sensorik und setzt stattdessen auf eine eigenentwickelte 3D-Sensortechnik. Der Preis liegt bei 17.999 Euro. Darüber hinaus zeigt igus in Hannover die Studie eines Serviceroboters zum kleinen Preis. Der ReBeL Butler eignet sich für einfache, aber zeitaufwendige Hol-und-Bring-Dienste, beispielsweise im Hotel- und Gastrogewerbe.
Ein Leuchtturmprojekt auf Rädern Das Ziel all dieser Entwicklungen ist das Leuchtturmprojekt, ein mobiler Roboter mit integriertem HMI und Vision, der sogar eigenständig ein Büro aufräumen könnte. „Mit diesem Projekt verfolgen wir eine Bottom-to-Top-Strategie, bei der bestimmte Bauteile wie Sicherheits-Laserscanner nicht im Grundpaket enthalten sind, um den Preis niedrig zu halten“, macht Alexander Mühlens, Prokurist und Leiter des Geschäftsbereichs Low-Cost-Automation bei igus, deutlich. „Dennoch ist sichergestellt, dass die Lösung für industrielle Anforderungen nachgerüstet werden kann.“ Unter anderem stellt igus in diesem Jahr einen erschwinglichen Greifer mit großem Hub und Verfahrweg vor, der hohe Flexibilität beim Greifen unterschiedlicher Geometrien bietet. Alexander Mühlens: „Die Einsatzgebiete dieses angestrebten Low-Cost-AMRs sind äußerst vielfältig und gehen über einfache Transportaufgaben weit hinaus. Sie umfassen eine riesige Bandbreite an Anwendungen in verschiedenen Lebensbereichen, wie Reinigungsaufgaben oder die Ausgabe von Kaffee direkt am Arbeitsplatz.“
Auf der Hannover Messe 2023 präsentiert der motion plastics Spezialist Next Level Engineering durch digitale Innovation
Hannover/Köln, 15. Februar 2023 – igus beschleunigt das Tempo bei der Low Cost Automation und macht den Einstieg einfacher und erschwinglicher als je zuvor. Mit dem Zusammenspiel aus günstiger Hardware und digitaler Innovation ist die Zukunft der Automatisierung greifbar nahe. Das beweisen der echte Cobot ReBeL mini für 3.999 Euro und die RBTXperience Software für einfache Programmierung handelsüblicher Roboter. Das virtuelle iguversum bietet den perfekten Spielplatz, um Roboteranwendungen und Programmierungen kinderleicht zum Laufen und dann in die Realität zu bringen.
Die Hannover Messe ist immer ein wichtiger Treffpunkt für die neuesten Entwicklungen in der Industrie. Auch dieses Jahr präsentiert igus hier digitale Produkte und Lösungen, die Unternehmen dabei helfen, ihre Anwendungen zu verbessern und Kosten zu sparen. Beispiel Low Cost Automation: Neue Cobots, Software und virtuelle Parallelwelten sorgen dafür, dass selbst Robotik-Laien in kürzester Zeit in die Automatisierung einsteigen können. Die Hardware-Basis bilden die Kunststoff-Roboter von igus wie der neue ReBeL mini, ein echter Plug&Play Cobot zum Preis von nur 3.999 Euro, inklusive Steuerungssoftware und Netzteil. Der Roboter arbeitet mit 5 Achsen, bringt 4 kg auf die Waage, hat eine Reichweite von 310 mm und bewegt bis zu 0,5 kg Last. Er schafft 7 Picks pro Minute bei einer Wiederholgenauigkeit von +/- 1 mm. Der ReBeL mini eignet sich insbesondere für den Einsatz in beengten Bauräumen, beispielweise in der Prüfautomation oder Kamera-Qualitätskontrolle und ist dabei auch über Kopf einsetzbar.
Next Level Engineering durch den Einsatz digitaler Werkzeuge Mit neu entwickelten digitalen Werkzeugen unterstützt igus Unternehmen dabei, schnell und einfach ihre individuelle Robotik-Hardware zu konfigurieren, zu integrieren und zu steuern. Gemäß der Idee „Play before Pay“ können Anwender mit der neuen RBTXperience Software über ein 3D-Modell Kameras, Greifer, Roboter, aber auch Maschinengestelle und Förderbänder kombinieren und erproben – so simpel wie in einem Computerspiel. Per Drag and Drop Funktion lassen sich die Komponenten und Aufbauten beliebig anpassen, immer mit Kompatibilitätsgarantie und Live-Preis. CAD-Dateien der Lösungen lassen sich in die eigene Planungssoftware mit einem Klick herunterladen. „Zum Start der Hannover Messe werden wir jede im Online-Tool konfigurierte Automationslösung in einer Datenbank speichern und anderen Kunden als Designvorlage zur Verfügung stellen. Daraus entsteht dann eine riesige Design-Community“, sagt Alexander Mühlens, Leiter des Geschäftsbereichs Low Cost Automation bei igus. Als Inspirationsquelle zum sofortigen Nachmachen stehen bereits jetzt auf dem Online-Marktplatz RBTX mehr als 300 Lösungen zur Verfügung, davon 95 Prozent mit einem Investitionsvolumen von unter 12.000 Euro. Doch nicht nur die Konfiguration, sondern auch die Steuerung von Low Cost Automation vereinfacht igus. Deshalb bietet der motion plastics Spezialist eine intuitive Software an, mit der sich die Bewegungsabläufe der ReBeL Roboter anhand von digitalen Zwillingen innerhalb von 30 bis 60 Minuten festlegen lassen – auch ohne Programmierkenntnisse. Neu auf der Hannover Messe 2023 zu sehen ist außerdem die AnyApp Software. Sie ermöglicht genau diese intuitive Programmierung auch für andere Roboter. AnyApp eignet sich besonders für Unternehmen, die Roboter verschiedener Hersteller zu Automationslösungen kombinieren, sich aber nicht in mehrere Steuerungssoftwares einarbeiten wollen.
Das iguversum: In der virtuellen Welt spielerisch Ingenieur-Höchstleistungen erzielen Eine weiterer Entwicklungsschritt ist das iguversum, welches auf dem neuen Stand „igus digital“ in Halle 17 zu erleben ist. Virtuell können Benutzer aus der ganzen Welt interagieren und an Projekten zusammenarbeiten, ohne dass eine physische Präsenz erforderlich ist. Das spart nicht nur Zeit, sondern ist auch nachhaltiger, da Reisen entfallen. Das iguversum ist eine Kollaborations-Welt und ein digitales Werkzeug, das Unternehmen bei allen technischen Entwicklungen unterstützen kann. Mit Extended Reality (XR)-Technologien wie Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) lassen sich beispielsweise Automatisierungslösungen im virtuellen Raum planen, steuern und testen. Dadurch können Mitarbeiter aus der Ferne auf gefährliche oder unangenehme Arbeitsumgebungen zugreifen, ohne vor Ort zu sein.
Unternehmen bietet sich so die Möglichkeit, ihre Arbeitsumgebung sicherer und attraktiver zu gestalten. Das führt zu einer höheren Zufriedenheit und Motivation der Mitarbeiter und ist auch ein Pluspunkt bei der Gewinnung von neuen Fachkräften. „In der Zukunft werden wir sehen, wie die kollaborative Zusammenarbeit von Menschen im Metaverse und zum Beispiel die Steuerung von Robotern aus virtuellen Welten heraus die Art und Weise verändern, wie wir zusammenarbeiten.“ sagt Marco Thull, Senior Marketing Activist, igus GmbH. Mit der Verwendung von digitalen Tools wie Simulationen, Prognosen und Datenanalysen wird igus Unternehmen auch über die Low Cost Automation hinaus dabei unterstützen, ihre Prozesse schneller und günstiger zu machen. „Die Nutzung neuer Technologien ist dabei nie Selbstzweck, sondern folgt immer den Fragen: Was hat der Kunde davon? Ist das Tech oder kann das weg?“, meint Marco Thull. „Das Zusammenspiel aus günstiger Hardware, Software, XR in Verbindung mit künstlicher Intelligenz wird es Kunden ermöglichen, ihre Maschinen und Anlagen permanent zu verbessern und schnell an die Bedürfnisse ihrer Kunden anzupassen – ein enormer Wettbewerbsvorteil.“
Kostengünstige und leichte Plug&Play-Kombination aus Getriebe, Encoder, Controller, Kraftregelung und Motor für die Servicerobotik
„Einen Robot to go, bitte!” – Mit dem leichten Getriebebaukasten von igus lassen sich neue Ideen im Bereich der Servicerobotik einfach und kostengünstig umsetzen. (Quelle: igus GmbH)
Köln, 3. Februar 2021 – Das Potenzial für die Servicerobotik ist enorm: In Küchen und Bars, in der Pflege, auf dem Acker oder in der Logistik helfen Leichtbauroboter, monotone oder nicht ergonomische Aufgaben zu automatisieren. Damit sich solche neuen Konzepte einfach und vor allem kostengünstig umsetzen lassen, stellt igus zur Hannover Messe einen neuen Getriebebaukasten für Cobots vor. Im Zentrum steht dabei das vollintegrierte Tribo-Wellgetriebe mit Motor, Absolutwert-Encoder, Kraftregelung und Controller.
„Wir befähigen Konstrukteure mit unseren Low-Cost-Automation-Lösungen kostengünstig in die Zukunft der Servicerobotik einzusteigen“, macht Stefan Niermann, in der erweiterten igus Geschäftsführung für den Bereich Low-Cost-Automation zuständig, deutlich. „Das eröffnet Raum für ganz neue Ideen im Bereich der Automatisierung: Roboter, die im Einzelhandel Kaffee ausschenken oder zuhause die Spülmaschine ausräumen können. Cobots, die in der Pflege eingesetzt werden, ebenso wie in der Industrie – und das alles made in Germany.“ Eine besonders wichtige Rolle spielen dabei die Getriebe, denn sie sind das Herzstück eines jeden modernen Roboters. Daher hat der motion plastics Spezialist igus im letzten Jahr eine neue Generation an Tribo-Wellgetrieben für die Bewegung an der 5. Roboterachse vorgestellt. Reibung und Verschleiß werden durch schmierfreie Tribo-Polymere optimiert. Der Einsatz von Kunststoffen ermöglicht eine äußerst kompakte Bauweise und eine kostengünstige Herstellung. Das drygear Wellgetriebe kann beispielsweise in der letzten Achse von Gelenkarm-, Portal- und Delta-Robotern vor verschiedenen Greifersystemen eingesetzt werden. Der neue Getriebebaukasten für Cobots, den igus auf der Hannover Messe 2021 zeigt, ergänzt nun das breite igus Angebot im Bereich der Low-Cost-Automation. Diese Plug&Play-Lösung hilft dabei, spannende Cobot-Ideen schnell in die Tat umzusetzen, ganz ohne sich Gedanken zur Leistungselektronik machen zu müssen.
Vollintegriertes Wellgetriebe für Low-Cost-Cobot-Anwendungen Der Getriebebaukasten besteht aus Tribo-Wellgetrieben in den Größen 80 und 105 mit integriertem Motorcontroller, Kraftregelungselektronik, Absolutwert-Encoder und Motor. Im Getriebe kommen Tribo-Wellgenerator und Tribo-Flexring mit Außenverzahnung sowie ein Außenläufer Brushless DC Motor zum Einsatz. Auf Basis der Getriebe lässt sich mithilfe von Verbindungselementen ein individueller Roboter konstruieren, dank der zusätzlichen elektronischen Komponenten auch als Cobot. „Wir sehen für unsere leichten Kunststoff-Wellgetriebe Marktchancen in Robotern, die komplett unter 8kg wiegen“, stellt Alexander Mühlens, Leiter Low-Cost-Automation bei igus, heraus. „Denn bei der Robotik in der Low-Cost-Automation ist neben der Traglast und einem günstigen Preis immer auch das Eigengewicht wichtig. So lassen sich leichte Roboter einfacher transportieren und effizienter auf fahrerlose Transportsysteme, auf 7. Roboterachsen oder in naher Zukunft sogar an Drohnen einsetzen.“ Das geringe Gewicht ist auch beim Einsatz in Cobots ein deutlicher Pluspunkt, denn kleinere Massen bedeuten auch kleinere Kräfte bei Kollisionen. Dank der elektronischen Komponenten im vollintegrierten Wellgetriebe sind MRK-Fähigkeiten möglich. Mittels Absolutwert-Encoder-Technologie können Kräfte wie auch Momente über den Motorstrom ermittelt und sicher begrenzt werden. Dafür setzt igus auf einen Doppelencoder, bei dem eine Messung vor und hinter dem Gelenk erfolgt, um Kräfte und Drehmomente zu erkennen und darauf reagieren zu können.
igus Angebot im Bereich Low-Cost-Automation wächst kontinuierlich Auch in einer neuen Version des igus Serviceroboters ReBeL sollen die neuen vollintegrierten Wellgetriebe in diesem Jahr zum Einsatz kommen. Diese Robotergeneration wird dadurch wesentlich schlanker und durch die integrierten BLDC-Motoren mit Leistungselektronik günstig. Alexander Mühlens stellt heraus: „Unser Ziel ist es, den ReBeL bereits ab geringen Stückzahlen für 2.900 Euro auf den Markt zu bringen. Er soll 2kg tragen können, eine Reichweite von bis zu 650 Millimetern besitzen, sowie ein Eigengewicht von unter 10kg und eine Mindestlaufzeit von 2 Millionen Zyklen.“ Der Cobot-Getriebebaukasten ergänzt das breite Portfolio von igus im Bereich der Low-Cost-Automation – von Getrieben über verschiedenste Roboterkinematiken bis hin zur Steuerung. Low-Cost-Automation bedeutet dabei sowohl kostengünstige Einstiegspreise als auch nur so viel zu automatisieren wie notwendig. Dadurch amortisiert sich die Investition innerhalb weniger Monate. Der neue Getriebebaukasten wird auch auf RBTX.com verfügbar sein. Auf dem Online-Marktplatz können sich Interessenten ihre Roboterkinematik mit Vision-, Safety- oder Greiferkomponenten so zusammenstellen, dass sie ihren Anforderungen und ihrem Budget genau entspricht. Dabei gilt das Versprechen, das alles zusammenpasst, sowohl auf Hardware- als auch auf Software-Seite – gemäß des igus Ansatzes „Build or Buy“, einen Roboter selbst zusammenstellen oder eine fertige Lösung erhalten.
