Hannover Messe: Welche Roboter unseren Alltag erobern

Fachforum Autonome Systeme (FAS)

Roboter entwachsen der Fabrik und gelangen nach und nach in unseren Alltag. Einen Ausblick darauf bietet das Fachforum Autonome Systeme auf der Hannover Messe. Henning Kagermann, FAS-Sprecher und Acatech-Präsident, und Fraunhofer-Präsident Reimund Neugebauer stellen Forschungsministerin Johanna Wanka am 25. April einige vielversprechende Prototypen aus Deutschland vor. „Roboter und autonome Systeme können uns sehr nützen, wenn wir sie richtig einsetzen. Dazu brauchen wir noch weitergehende Forschung, die uns in die Lage versetzt, die Vierte Industrielle Revolution erfolgreich gestalten und auch neue Arbeitsplätze schaffen zu können“, sagte Wanka der WirtschaftsWoche. Ersetzen können autonome Systeme den Menschen aber nicht, sagte Kagermann der WirtschaftsWoche. „Ihnen fehlt Alltagsintelligenz und Intuition. Der Mensch wird die Ziele vorgeben, die dann von Maschinen innerhalb ihres Handlungsspielraums ausgeführt werden.“

Bild: dpa

ABB YuMi
Um den Anforderungen an eine vollflexible Fertigung in der Elektronik- und anderen Industrien gerecht zu werden, hat ABB mit YuMi einen kollaborierenden Zweiarm-Roboter für die Kleinteilmontage entwickelt. Er arbeitet so genau, dass er sogar einen Faden durch ein Nadelöhr führen kann. Der Roboter kann mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten, wodurch die Produktion flexibel gestaltet werden kann. Seine Reichweite entspricht dabei in etwa der des menschlichen Arms. Der Platzbedarf für eine Automatisierungslösung mit YuMi lässt sich so auf ein Minimum reduzieren. Die innovative Lead-Through-Programming-Technologie sorgt für eine erhebliche Verkürzung der Programmierzeiten.

Bild: ABB

Schunk Fünf-Finger-Hand

Greifsysteme, die derzeit in der Industrie im Einsatz sind, sind meist auf ein bestimmtes Werkstück ausgelegt – mehr kann ihr Greifmechanismus nicht. Soll ein Roboter flexibel eingesetzt werden, muss er auch ohne lange Umrüstzeiten unterschiedliche Bauteile greifen können. Der Demonstrator einer Fünf-Finger-Hand von Schunk kann genau das – bis hin zu einer Stecknadel.

Bild: Schunk GmbH & Co. KG

DLR IPS-Box

Selbstfahrende Autos müssen den Verkehr um sich herum zuverlässig erfassen und interpretieren können. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat eine integrierbare Sensorbox entwickelt, die mit Kameras, Ortungssensoren und innovativen Algorithmen die Situation um das Auto in Echtzeit erfassen und verarbeiten kann. Das Integrated Positioning System (IPS) wird auf dem Dach montiert und kann mittels der hochauflösenden Stereokamera Objekte identifizieren und mit seiner Software klassifizieren und charakterisieren.

Bild: DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik (CC-BY 3.0)

Smart Home

Das vernetzte Haus ist seit Jahren in aller Munde – durchgesetzt hat es sich auf dem Massenmarkt aber noch nicht. Vielen Hausbesitzern war bislang die Installation und Konfiguration zu kompliziert. Die Hager Group stellt ein System vor, dass die Nutzer ohne Hilfe installieren können sollen. Das Plug-and-Play-Funksystem soll zum Beispiel auch mit der bekannten „Netatmo“-Wetterstation kompatibel sein. Dank offener Standards soll sich das System auch in bestehende Installationen integrieren lassen.

Bild: Hager

Fraunhofer Dedave

Wasser bedeckt mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche. Aufgrund der am Meeresboden herrschenden menschenfeindlichen Bedingungen (pro zehn Meter Wassertiefe steigt der Druck um rund ein Bar) sind aber weniger als fünf Prozent der Tiefsee erforscht und kartiert. Maschinen kommen in der Tiefsee wesentlich besser zurecht als Menschen. Aktuelle Marktstudien prognostizieren für autonome Unterwasserfahrzeuge (AUV) deshalb in wenigen Jahren eine Vervierfachung der Umsätze. Der Deep Diving AUV for Exploration (Dedave) ist ein vom Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB entwickeltes flexibles Tiefsee-AUV. Dedave kann Unterwasserkarten erstellen, marine Sedimente untersuchen sowie andere Inspektionen und Vermessungen vornehmen. Anwendungsgebiete sind die Meeresforschung, die Vorbereitung der Verlegung von Tiefseekabeln und Pipelines, deren Inspektion im Betrieb, der Tiefsee-Bergbau sowie die maritime Öl- und Gasförderung. Das Unterwasserfahrzeug kann bis zu 6000 Meter tief tauchen und Missionen mit bis zu 20 Stunden Dauer durchführen.

Bild: Fraunhofer IOSB

AMFIS

Der mobile Leitstand für Aufklärung mit mobilen und ortsfesten Sensoren im Verbund (AMFIS) wurde vom Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB für heterogene mobile Systeme entwickelt. AMFIS soll fahrende, fliegende oder schwimmende Anwendungen gezielt disponieren und kontrollieren, etwa bei der Erkundung menschenfeindlicher Umgebungen, beim Katastrophenschutz oder bei der Überwachung. Die angebundenen autonomen oder teilautonomen Systeme können über grafische Interfaces auf einheitliche Weise beauftragt und kontrolliert werden. Der einsatzfertige Leitstand ist in einem Mercedes Sprinter untergebracht und verfügt über Schnittstellen zu anderen Leitzentren.

Bild: Fraunhofer IOSB

amp.Q1

Der vom Fraunhofer IOSB entwickelte „IOSB.amp.Q1“ steht exemplarisch für einen in das System integrierten Landroboter, ein Unmanned Ground Vehicle (UGV). Das Gerät kann autonom eine unbekannte Umgebung multisensoriell mittels Video, Infrarot und Lidar erkunden sowie 3D-Karten erstellen.

Bild: Fraunhofer IOSB

md4-3000

Ein Beispiel für einen modernen Flugroboter stellt der md4-3000 dar. Der Quadrokopter wurde von Microdrones entwickelt und kann autonom mit Nutzlasten von bis zu rund 4 Kilogramm etwa 45 Minuten in Höhen bis 4000 Meter fliegen.

Bild: Microdrones GmbH

SeaCat

Der Unterwasserroboter SeaCat von Atlas Elektronik kann mit diversen austauschbaren Köpfen für die Seebodenkartierung, Inspektionen oder das Auffinden von Chemikalien in Wassertiefen bis 600 Meter autonom oder ferngesteuert bis zu 20 Stunden agieren. SeaCat kann dadurch unter anderem für die Beseitigung von Altlasten, das Aufspüren von Minen, die Inspektion von Windenergieanlagen, den Hafenschutz oder Pre-Lay Surveys für Kabel und Pipelines eingesetzt werden.

Bild: Atlas Elektronik GmbH

DFKI Mantis

Autonome Systeme müssen sich schnell auf unvorhergesehene Situationen einstellen und in diesen adäquat handeln können. Dafür müssen sie in der Lage sein, ihre Verhaltensmodelle gemeinsam mit der Hard- und Software abzustimmen und sich somit dynamisch zu rekonfigurieren. Dies ist die Zielsetzung des vom Bildungsministerium geförderten DFKI-Projektes D-Rock. Demonstriert wird der D-Rock-Ansatz anhand von Mantis, einem mehrgliedrigen Laufroboter, der vom DFKI entwickelt wurde. Er kann Objekte bewegen und so beispielsweise bei Katastropheneinsätzen in schwer zugänglichem Gelände bei der Bergung von Überlebenden helfen oder im Team mit anderen Robotern beim Rückbau von Kernkraftwerken eingesetzt werden.

Bild: DFKI GmbH