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Interview mit Martin Hägele, Abteilungsleiter am Fraunhofer IPA

Aktuelle Innovationen rund um den Einsatz von Robotern

Martin Hägele nimmt Stellung zu einer einheitlichen Programmiersprache für Roboter, zur Verbindung von Robotersteuerung und Maschinensteuerung, zum künftigen Stellenwert von Open Source Steuerungen für Roboter und zu den künftigen Innovationen im Robotereinsatz an den Maschinen.

Immer wieder fordern Maschinenbauer auch eine vereinheitlichte Programmiersprache für alle Roboter. Wie sehen Sie das?

Diese Diskussion um eine einheitliche Programmiersprache für Roboter in der Art wie für die CNC-Welt kenne ich seit meinem Berufsstart in der Robotik vor über 20 Jahren. Doch hat sich eine solche einheitliche Programmiersprache bislang nicht durchgesetzt, obgleich die Roboterprogrammiersprachen untereinander eine gewisse Verwandtschaft zeigen.

 

Meine These dazu ist, dass es sehr schnell eine solche einheitliche Programmiersprache für Roboter geben würde, wenn beispielsweise die Automobilindustrie als größte Roboter-Kundengruppe eine Standardsprache vorschreiben würde. Dies ist bislang nicht erfolgt. Vielmehr gehen die meisten Automobilhersteller den Weg, sich auf einen oder wenige Roboterlieferanten festzulegen. Das wirkt dann faktisch als eine einheitliche Programmsprache.

Der Roboter sollte möglichst einfach in die Maschinensteuerung einzubinden bzw. Maschinen- und Robotersteuerung integriert sein. Was sagen Sie dazu?

Roboterhersteller haben z.B. die SPS für Maschinen oder Anlagen in die Robotersteuerung integriert, entweder als Soft-SPS oder als separate SPS-Hardware.

 

Umgekehrt bieten etablierte Maschinensteuerungshersteller Erweiterungen für Roboter an: Entweder wird die Roboterbahnführung von der Maschinensteuerung übernommen – dies ist sehr verbreitet bei Roboterportalen- oder die Robotersteuerung wird über entsprechende Bussysteme mit der Maschinensteuerung vernetzt.

 

Weiterhin gibt es auch Roboterhersteller, die einen CNC-Kern in die Robotersteuerung integriert haben. Dies ist dort vorteilhaft, wo Roboter für Bearbeitungsaufgaben eingesetzt werden, z.B. für das Fräsen von Holz, Kunststoff, Aluminium etc. oder für das Rapid Prototyping.

 

Damit lassen sich Roboterbewegungen in standardisiertem NC-Code programmieren bzw. können typische CAM-Pakete eingesetzt werden, die aus Werkstückmodellen Werkzeugbahnen und damit Roboterprogramme in NC-Code generieren.

Was wäre der künftige Stellenwert von Open-Source Steuerungen?

Open Source steht allgemein für Offenheit, Software-Kosteneinsparung und Anpassungsfähigkeit. Das könnte auch für Robotersteuerungen künftig interessant werden.

 

Erfolge bekannter Open-Source-Initiativen wie z.B. Linux, Java, Mozilla, MySQL etc. sind nur bedingt auf die industrielle Steuerungstechnik übertragbar, da Anwender hochspezialisierter Automatisierungslösungen höchste Verlässlichkeit, gezielte Weiterentwicklungen und umfassenden Support erwarten.

 

Dennoch erleben wir aktuell das Interesse an Open-Source-Steuerungssysteme für Roboter, insbesondere für Serviceroboter.

 

Hier bietet sich Herstellern von Servicerobotern die Chance, auf erprobte Funktionen wie z.B. zur mobilen Navigation, für die Bildverarbeitung oder für die Anlagenvisualisierung auf einfache Art zurückzugreifen.

 

Auch erste Industrieroboterhersteller, insbesondere Startups, nutzen die Ergebnisse von Open-Source-Initiativen, wie z.B. industrial ROS, um Systeme effizient zu entwickeln und rasch in den Markt zu bringen. Am IPA beobachten wir diesen Trend und nehmen z.B. auch an der industrial ROS-Initiative teil.

 

Zum Thema Open Source in der Robotik bieten wir am 17. Oktober erstmalig einen Workshop am IPA an. Auf die Reaktionen sind wir sehr gespannt.

Welche wesentlichen Innovationen sehen Sie in den nächsten Jahren beim Einsatz von Robotern an den Maschinen?

Ein paar Trends aus der Vielzahl der aktuellen Trends und Entwicklungen möchte ich anführen:

 

Integration von Robotern zur Be- und Entladung von Maschinen. So sorgen Robotern an Werkzeugmaschinen für zusätzliche automatisierte Schichten. Der Roboter ist mit der Maschine vernetzt, oft sogar integriert. Interessante Konzepte gehen davon aus, dass auch der Roboter versetzbar ist und an unterschiedlichen Maschinen nach Bedarf Handlingsaufgaben ausführt.

 

Mensch-Roboter-Kooperation. Sollen Flexibilität und Produktivität verbunden werden, können kooperierende Robotersysteme eine interessante Alternative sein. Der Roboter sorgt für Werkstückhandhabung und Qualität bei sich wiederholenden Prozessen - der Werker übernimmt diejenigen Fertigungsschritte, die Geschick, Erfahrung und Urteilsvermögen erfordern. Diese arbeitsteilige Aufgabenausführung, bei der der Roboter ohne Zaun betrieben wird, erfordert besondere Sicherheitsvorkehrungen. Sichere Steuerungen als eine der zentralen Voraussetzungen für die Mensch-Roboter-Kooperation werden heute von den meisten Roboterherstellern angeboten.

 

Mobile Roboter. Innovative Materialflussautomatisierung-Lösungen beziehen immer mehr fahrerlose Transportsysteme (FTS) ein. Gründe sind Wirtschaftlichkeit, Kontinuität und Verlässlichkeit. Hinzu kommen, dass innovative FTS inzwischen frei navigieren, d.h. von Umgebungspräparierungen in Form von Marken, Linien etc. unabhängig sind. Dies erlaubt maximal flexible Fahrwege.

Fraunhofer IPA zeigt Präzisions-Höchstleistungen beim "Griff in die Kiste".
Fraunhofer IPA zeigt Präzisions-Höchstleistungen beim "Griff in die Kiste".

Der Industrieroboter wird intelligenter. Waren Sensorsysteme bislang die Ausnahme bei Roboteranwendungen, werden sie immer häufiger zum Standard. Sensoren helfen Unsicherheiten zu erfassen in Bezug auf Werkstücktoleranzen, und Werkstücklage und Prozessparameter. Der Roboter kann dann sofort drauf reagieren.

 

Weiterhin sollen Roboter intuitiver und schneller programmiert und bedient werden – dank der Verwendung neuer Bedienschnittstellen. Die Verbindung von Graphik, taktiles Führen und sogar Sprache zur Roboterprogrammierung wird sich durchsetzen und die offline Programmierung sinnvoll ergänzen.

 

Unsere Vision ist, den Roboter eines Tages so intuitiv und effektiv zu nutzen, wie heute einen Akkuschrauber.

Herr Hägele, vielen Dank für das Interview.

 

Mit Martin Hägele sprach Thomas Quest.

Zur Seite 1 des Interviews mit den Themen:

  • Zu technologischen Perspektiven des Roboters
  • Zur möglichst einfachen und grafischen Programmierung des Roboters
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Seite 1  des Interviews

  • Technologische Perspektiven Roboter
  • Grafische Programmierung

 

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