Mit Hilfe von Augmented-Reality-Brillen lassen sich Roboter künftig einfacher bedienen und konfigurieren
Neues Kooperationsprojekt an der Professur für Robotik und Mensch-Technik-Interaktion führt die erweiterte Realität mit der Mensch-Roboter-Interaktion zusammen
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Prof. Dr. Ulrike Thomas und ihr Mitarbeiter Florian Müller zeigen, wie man mit dem Roboter interagieren kann und hier Virtual-Reality-Brillen zur Telemanipulation nützlich sind. Foto: Jacob Müller
Die Herausforderungen der modernen industriellen Produktion liegen, bedingt durch eine hohe Produktvielfalt und eine geforderte schnelle Anpassungsfähigkeit an neue Marktgegebenheiten, in einer schnellen und effizienten Installation von Fertigungseinrichtungen. Die klassische Vollautomatisierung bietet oft nicht die dafür notwendige Flexibilität. Mit Hilfe einer guten Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) lassen sich Prozesse teilautomatisieren, was die erforderte Flexibilität gewährleistet. Durch neue sichere und nachgiebige Roboter können Menschen und Roboter in geteilten Umgebungen gemeinsam arbeiten. Der Austausch von Informationen zwischen Mensch und Roboter und die Art, wie beide kommunizieren, ist entscheidend für eine effiziente Kooperation. Durch neue Technik, beispielsweise Augmented-Reality-Brillen, wird solch eine Kommunikation auf visueller Ebene zwischen Mensch und Roboter ermöglicht. Diese Brillen blenden z. B. dem Werker nützliche Informationen und Grafiken direkt in den Arbeitsraum ein.
Im Rahmen des Kooperationsprojekts „Unterstützung von Mensch-Roboter-Interaktion mit Hilfe von Augmented-Reality-Brillen“ kurz AugBot, werden neue Methode für den geeigneten Einsatz solcher Brillen in der Mensch-Roboter-Kollaboration entwickelt. Das Projekt wird an der Technischen Universität Chemnitz von der Professur für Robotik und Mensch Technik-Interaktion (Leitung: Prof. Dr. Ulrike Thomas) durchgeführt. Neben der TU sind an dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Forschungs- und Entwicklungsprojekt das Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e.V., die Trebbin GmbH & Co. KG sowie das Ingenieurbüro Hannweber GmbH beteiligt.
Ziel des Projektes ist es, die Interaktion zwischen Mensch und Roboter zu verbessern. Das an der TU Chemnitz angesiedelte Teilprojekt befasst sich speziell mit der Interaktion zwischen Mensch und einem Leichtbauroboter. Dieser soll dem Menschen seine Bewegungspfade anzeigen. Durch die Augmented-Reality-Brille wird dieser Pfad direkt in die reale Umgebung hineinprojiziert. Des Weiteren werden sogenannte handgeführte Teach-Inn-Prozesse optimiert. Bei diesen führt der Nutzer oder die Nutzerin den Roboter per Hand an gewünschte Positionen, die er bzw. sie später selbständig anfahren soll. Allerdings existieren bestimmt Gelenkstellungen, welche der Roboter nicht anfahren darf, sogenannte Singularitäten. Damit der Nutzer bzw. die Nutzerin den Roboter nicht ausversehen in eine solche Stellung fährt, wird im AugBot-Projekt ein Verfahren entwickelt, welches dem Nutzer bzw. der Nutzerin diese Punkte anzeigt und alternative Vorschläge unterbreitet. „Man muss sich das wie eine Umleitung des Routenplaners auf dem Navigationssystem im Auto vorstellen“, erläutert Florian Müller, Mitarbeiter im AugBot-Projekt.
Ein weiteres Arbeitspaket umfasst die Kombination eines solchen MR-Arbeitsplatzes mit einem automatisierten Planungssystem. An der Professur ist bereits ein Montageplanungssystem vorhanden, das vollautomatisch aus CAD-Daten einen Konstruktionsplan generiert. Ziel des Projektes ist es, diesen Plan für den Menschen anzuzeigen. Mitthilfe der Augmented-Reality-Brille werden dem Nutzer bzw. der Nutzerin anschließend die Arbeitsaufgaben grafisch durch Animationen eingeblendet. Auch das Ausführen gemeinsamer Arbeitsschritte zwischen Mensch und Maschine ist geplant. Dazu Prof. Thomas: „Dank langjähriger Erfahrung im Bereich Montageplanung sind wir zuversichtlich, dass wir auch dafür Lösungen finden werden.“ In weiteren Teilprojekten befassen sich die Kooperationspartner mit den Themen: Augmented Reality in Kombination mit Schwerlastroboter, Roboterprogrammierung über Datenhandschuhe, Darstellung von Betriebsinformationen und Sicherheitsaspekte in Bezug auf die genannten Themen.
Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Ulrike Thomas, Professur Robotik und Mensch-Technik-Interaktion, Telefon 0371 531-31648, E-Mail ulrike.thomas@etit.tu-chemnitz.de
(Quelle: Professur Robotik und Mensch-Technik-Interaktion)
Mario Steinebach
30.10.2018
