Mit dem Tracepen von Wandelbots können auch Laien innerhalb von Minuten einen Roboter für eine Tätigkeit anlernen – ohne Programmier­kenntnisse. Im Zusammenspiel mit der eigens entwickelten App gelangt der Benutzer in fünf Schritten vom Set-up zum ausführbaren Code

Mit dem Tracepen von Wandelbots können auch Laien innerhalb von Minuten einen Roboter für eine Tätigkeit anlernen – ohne Programmier­kenntnisse. Im Zusammenspiel mit der eigens entwickelten App gelangt der Benutzer in fünf Schritten vom Set-up zum ausführbaren Code (Quelle: Wandelbots)

„Intelligente Robotik und Automation sind wichtig, um mit neuen Verbrauchertrends, steigender Nachfrage nach Produktvielfalt oder Herausforderungen durch Handelsbarrieren umzugehen", sagt Dr. Susanne Bieller, Generalsekretärin des IFR. „Neue technologische Lösungen ebnen dabei den Weg für mehr Flexibilität in der Produktion." Als die Haupttreiber für den Einsatz von Industrierobotern nennt die International Federation of Robotics eine vereinfachte Bedienbarkeit, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine sowie die Digitalisierung.

Roboter werden lernfähig

Die Programmierung und Installation von Robotern wird sich aus IFR-Sicht deutlich vereinfachen. So werden digitale Sensoren in Verbindung mit intelligenter Software direkte Lehrmethoden ermöglichen – etwa in Form von „Programmierung durch Demonstration". Die Aufgabe, die der Roboterarm ausführen soll, wird dabei zunächst von einem Menschen vorgeführt: Er nimmt den Roboterarm buchstäblich an die Hand und zeigt den gewünschten Bewegungsablauf. Die Umwandlung der dabei aufgezeichneten Daten erfolgt anschließend durch die Software in das digitale Programm des Roboterarms. „Zukünftig werden automatische Lernprogramme Roboter dazu anleiten, ihre Bewegungen mit Versuch-und-Irrtum-Methoden zu optimieren und mit Videodemonstrationen zu arbeiten", lautet die IFR-Prognose.

In der Praxis verfolgt unter anderem das Start-up Micro­psi einen solchen Weg. Das Unternehmen hat den Box-PC Mirai entwickelt, an den Roboter, Kamera und Kraft/Momentsensoren angeschlossen werden. Zunächst wird der Roboter am Handgelenk durch gute Bewegungen geführt und lernt dabei, aus visuellen Informationen die richtigen Bewegungen abzuleiten. Eine Android-App führt durch den Trainingsvorgang. Nach Unternehmensangaben sind oftmals weniger als 5 h am Roboter ausreichend, um eine Fähigkeit zu trainieren. Mithilfe neuronaler Netze trainieren sich die Roboter selbst und können sich so optimal an die jeweilige Applikation anpassen. Die Lösung kommt unter anderem mit den Cobots von Universal Robots zum Einsatz. „Anwender müssen nicht selbst zum KI-Spezialisten werden: Die neuronalen Netze suchen sich die relevanten Merkmale für die Bewegungssteuerung für jede konkrete Anwendung selbst. Kunden erhalten somit einfache, sich selbst an den Prozess anpassende Lösungen. Erste Projekte befinden sich aktuell in der Evaluierungsphase", berichtet UR-Deutschland-Chef Helmut Schmid.

Ein weiteres Beispiel, bei dem das Roboter-Teaching etwas anders abläuft, liefert die Firma Wandelbots aus Dresden. Mit ihrem drahtlosen Tracepen führt der Bediener in seiner Hand den zu erlernenden Weg (Pfad) dem Roboter direkt am Werkstück vor. Diese Bewegung wird durch die Software von Wandelbots nahezu zeitgleich in der zum Produkt gehörigen App visualisiert. Der Nutzer kann den Pfad dann am „iPad" intuitiv und im Submillimeterbereich weiter verfeinern. Durch eine integrierte ­Gelenksteuerung kann der Anwender die einzelnen Robotergelenke direkt beeinflussen. Zudem ist ein spezifischer Sicherheitsbereich definierbar, in dem der Roboter agieren darf. Entspricht der Pfad den Anforderungen an den Prozessschritt, überträgt der Bediener der App diesen an den Roboter. Die Software von Wandelbots übersetzt dazu den Pfad in die jeweilige roboterspezifische Programmiersprache. Wenige Sekunden später kann der Roboter damit beginnen, die neu „erlernten" Bewegungen am zu bearbeitenden Werkstück präzise auszuführen. Die Software funktioniert herstellerunabhängig; der erlernte Prozessschritt kann auf weitere Roboter anderer Hersteller übertragen werden. Erste Pilotprojekte mit Automobilherstellern haben laut dem Unternehmen gezeigt, dass der Wechsel zu einem neuen Prozessschritt unter Verwendung des Tracepen 70-mal schneller gelingt als mit herkömmlicher Programmierung – und dies bei einer Kostenreduktion um bis zu 90 %. „Durch diese Effizienzsteigerung wird der Einsatz von Robotern auch für Industrien, Unternehmen und Unternehmensgrößen sinnvoll, die bisher die hohen laufenden Kosten gescheut haben", zieht das Unternehmen als Fazit.

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