Hannover Messe 2019. Reportage

Trainingsroboter, Hannover Messe

Hypes und Technik

Als Leser unseres Magazins erwarten Sie Reportagen über technische Innovationen und fortschrittliche Technologien – zu Recht! Vor allem dann, wenn es um die bekannteste und größte Technologiemesse in Deutschland geht. Um diesem Anspruch gerecht zu werden, haben wir für Sie reichlich Material aus Hannover mitgebracht.

Doch was ist wirklich innovativ? Was ist Hype, was Trend?

Die den Themen „Robotik“ und „Mensch-Roboter-Kollaboration“ gewidmeten Hallen mit ihren sich blitzschnell bewegenden Mechanismen, humanoiden Blechkameraden, dutzenden Greifern und mechanischen Armen neigen dazu, den eintreffenden Messebesucher zu überfordern, ihn gar einzuschüchtern. Ist das die Zukunft?

Nicht nur Laien können hier schnell geblendet und an der Nase herumgeführt werden. Handelt es sich um eine würdige Erfindung, einen echten Durchbruch, oder vielleicht doch nur um eine Marketing-Aktion? Greift der Roboter so genau und schnell nach dem richtigen Gegenstand, weil er den Gegenstand erkennt oder weil die Koordinaten und Geometrien im Voraus einprogrammiert wurden? Ist die Lösung wirklich neu oder wird sie nur zum ersten Mal in dieser Branche angewendet?

Den vollen Durchblick können auch wir nicht garantieren, jedoch waren wir bei unserem Besuch sehr wachsam und haben hartnäckig nachgefragt.

Bildverarbeitung und Künstliche Intelligenz – zwei Zukunftskandidaten

Erst erkennen, dann verstehen: der Maschine, die es beherrscht, gehört der Zukunft. Zwei Aussteller auf der Hnnover Messe haben wir zu dem Thema ins Visier genommen Visio Nerf und Omron.

cirrus3DC das neue 3D-Bildverarbeitungssystem von Visio Nerf

Bildrechte: Visio Nerf

Hiermit können Bauteile nicht mehr nur getaktet bzw. statisch, sondern aus der dynamischen Bewegung heraus lokalisiert und gegriffen werden. Mit der neuen Baureihe cirrus3DC, kann die Prozesstaktzeit nochmal deutlich reduziert werden, wodurch die Produktionsprozesse weiter optimiert werden können. Einsatzmöglichkeiten gibt es z.B. in Gießereien und Stanzwerken, wo Blech- oder Gussbauteile dynamisch und ohne Unterbrechung auf Austragbändern laufen und durch Mitarbeiter oft unter ergonomisch ungünstigen Bedingungen gegriffen werden müssen.

Herr Michel Krämer (Geschäftsleitung D-A-CH) von Visio Nerf, antwortet offen auf unsere Fragen und erklärt, was an der Technik wirklich neu ist:

„Das Thema Bin Picking ist für uns, mit mittlerweile 12 Jahren Erfahrung und hunderten von installierten Anlagen im Markt nichts Neues mehr. Da immer mehr Anfragen von unseren Kunden und potenziellen Interessenten zum Thema Conveyor Picking aufkamen, wurde das Thema bei uns priorisiert und die Entwicklung entsprechend vorangetrieben.

Die Lokalisierung von einem Bauteil, welches getaktet und isoliert auf einem Förderband liegt, ist seit Jahren standardmäßig und einfach mit unserer Baureihe cirrus3D möglich. Anders sieht das Ganze aus, wenn ein gemischter Haufen mit verschiedenen Bauteiltypen und dann auch noch dynamisch bewegt auf einem Austragband laufen. Dieser Herausforderung haben wir uns gestellt und unsere neue serienreife Baureihe cirrus3DConveyor entwickelt.

cirrus3DConveyor
Bildrechte: Visio Nerf

Zusammenspiel von Hard- und Software

Die neue Baureihe cirrus3DC (das C steht hierbei für Conveyer) ist die Lösung für das Lokalisieren von dynamisch bewegten Bauteilen.

Bei der Hardware wurde nicht sehr viel verändert, hier bedient man sich am Baukasten der robusten und bewährten cirrus3D-Baureihe, anstatt des patentierten LED-Streifenlichtes wird das neue Conveyor-System mit einem Laser ausgestattet, was sehr hohe, punktuelle Lichtintensität ermöglicht. Wichtig ist heutzutage nicht allein die Hardware, sondern auch die Software und die entsprechenden Algorithmen spielen eine immer wichtigere Rolle bei der Performance unserer 3D-Systeme. Wie bei den bekannten Baureihen ist der IPC intern in unserem System verbaut und man braucht weiterhin nur eine Ethernet-Schnittstelle zum Roboter bzw. der Systemsteuerung. Die Technik ist robust, bewährt und entspricht wie all unsere Systeme der Schutzklasse IP65.

Tischtennisroboter. Alter Hase – mehr KI

Ein sehr spektakuläres Beispiel für die erfolgreiche Integration der Bildverarbeitung und KI war schon wieder der Tischtennisroboter Forpheus. Schon auf der Hannover Messe 2018 hatte diese Kreation des Unternehmens Omron für viel Aufregung gesorgt. Nun ist dieser Trainingsroboter weiterentwickelt worden und dient als perfektes Bild für die Mensch-Roboter-Kollaboration.

Digitale Wahrnehmung von Forpheus

Am Kopf der futuristischen Spinne thront ein 3D-Bildverarbeitungsmodul – die Augen des Roboters. Das Bildverarbeitungssystem besteht aus drei Kameras und einer neuen Stereokamera. Diese Technik ist in der Lage, nicht nur die momentane Position, Geschwindigkeit und die Flugbahn des Balls zu erfassen, sondern auch die Körperhaltung und Größe des Gegners. Um seiner Bestimmung – der Trainingsroboter zu sein – gerecht zu werden, behält Forpheus auch die Mimik des Gegners ständig in Auge. Das bringt ein menschliches Element ins Spiel mit der Maschine. Ab hier übernimmt die KI. Merkt Forpheus Frustration auf dem Gesicht des Spielers, passt er sein Spieltempo an, um den Lerneffekt zu verbessern. Denn das Ziel des Trainingsroboters ist nicht zu gewinnen, sondern zu trainieren.

Was ist der Trick?

Fast unvermeidlich entstehen im Kopf des Betrachters provokative Fragen wie:

  • Folgen die Spieler von Omron einer auswendig gelernten Spiel-Strategie?
  • Steckt in dem Ball vielleicht ein Sender?
  • usw.

Nun, die erste Frage hat sich sehr schnell erledigt, als das Spiel auch für Messebesucher zugänglich gemacht wurde. Was die zweite Frage anbelangt, haben wir die OMRON ELECTRONICS GmbH in Deutschland angerufen und folgende Antwort erhalten:

„Der Ball ist absolut leer und ist auch sonst ein ganz normaler Tischtennisball, nur ein wenig größer. Die Oberfläche des Balls besitzt auch keine spezielle Beschichtung“. Mehr erfahren Sie aus dem Video.

Mensch-Roboter-Kollaboration

Eine völlig andere Umgebung für ihre Demonstrationszwecke nutzte die Firma IBG Automation GmbH. Doch auch hier ging es um die Mensch-Roboter-Kollaboration und zwar in der Produktionshalle.

Eines der integrierten Systeme war ein mit humanoiden Händen ausgestatteter Zweiarmroboter.

Statt aufwendiger Programmierung, lässt sich das System per Handbewegungen „einlernen“. Der Anwender stellt sich einfach vor der Applikation auf und bewegt die Hände so als führe er selbst die Operationen durch. Die Maschine macht alles nach und speichert die Daten, um später eigenständig zu agieren.

MRK ? Nicht ohne Bildverarbeitung

Die Wahrnehmung der menschlichen Gesten bedarf auch hier eines Bildverarbeitungssystems. Mit Hilfe von 3D-Kameras nimmt der Roboter nicht nur die Handbewegungen wahr, sondern auch den Gesichtsausdruck des Anwenders, so dass auch hier die Erkennung der Stimmung des Bedieners möglich ist. Das eröffnet viele weitere Möglichkeiten für eine erfolgreiche Zusammenarbeit von Mensch und Maschine.

In der Fortführung dieses Berichts lesen Sie nächste Woche über die Entwicklung der technischen Keramik.

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