KUKA HRC Guide – Ist meine Applikation bereit für MRK?

„Ist es möglich, einen Roboter in unsere Applikation zu integrieren, der unseren Mitarbeitern in ihrer Arbeit assistiert und sie dadurch entlastet? Was müsste dafür erfüllt werden und wie könnte das Ganze aussehen?“ Fragen auf diese Antworten gibt der KUKA HRC Guide.

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) arbeiten Mensch und Maschine direkt zusammen. Ein Thema, das immer wichtiger wird, denn die Trennzäune zwischen automatisierten und manuellen Arbeitsplätzen sollen in der Fabrik der Zukunft verschwinden. So ergänzt der Kollege Roboter mit Präzision, Wiederholgenauigkeit und Kraft die menschlichen Fähigkeiten Intuition, Wissen und Verstand. Doch mit dem Auflösen der räumlichen Trennung ergeben sich auch neue Anforderungen an die Sicherheit.

Die europäische Norm ISO TS 15066 beschäftigt sich mit dieser Herausforderung und gibt vor, mit welcher Kraft ein Roboter auf bestimmte Körperteile eines Menschen treffen darf, ohne ihn zu verletzen. Die Kraft kann man am Roboter allerdings nicht programmieren. Sie hängt von der Geschwindigkeit des Roboters, der Masse, die auf den Menschen trifft sowie von der Größe der Kontaktfläche und dem betreffenden Körperteil ab. Sie lässt sich daher nur umständlich ausrechnen. „Die Norm ist eher ein Expertentool, mit dem die wenigsten ordentlich umgehen können“, erklärt Florian Laquai, User Requirements Engineer bei KUKA. „Denn was für die Roboter-Programmierung wichtig ist, ist nicht die Kraft, sondern die Geschwindigkeit, mit der ein Roboter verfahren darf.“

KUKA HRC Guide berechnet alle Parameter für Mensch-Roboter-Kollaboration

Die HRC (englisch für MRK: human-robot collaboration) Guide App vereinfacht diese Berechnungen für den LBR iiwa. Mit ihr kann man für alle relevanten Parameter die bekannten Größen angeben. Daraus generiert sich automatisch der noch fehlende Parameter, wie beispielsweise die Geschwindigkeit. Zudem ist es möglich, die Art des Kontakts (transient oder quasistatisch) einzustellen. Ein transienter Kontakt bezeichnet einen freien Stoß, ein quasistatischer einen Kontakt mit Klemmgefahr. Ein weiterer Faktor, der für die erlaubte Geschwindigkeit wichtig ist. „Die App soll dem Anwender einfach und schnell sagen, was er wissen muss. Das war bisher sehr kompliziert und wird jetzt kinderleicht“, fasst Maik Arnzen, Product Manager Simulation, zusammen.

Auf der diesjährigen Hannover Messe wurde die App den ersten Kunden vorgestellt: „Viele haben sich die App noch im Gespräch auf der Messe runtergeladen“, freut sich Albrecht Hoene, F&E Director Human Robot Collaboration. Erhältlich ist sie für i.Os und Android. Mit den Downloadzahlen sind die Verantwortlichen sehr zufrieden – außerhalb von KUKA sind es aktuell mehr als 1.000 Downloads weltweit. „Wir hatten eigentlich nur damit gerechnet, dass die Downloads nach den Messen nach oben gehen“, so Laquai. „Tatsächlich ist das Interesse aber kontinuierlich hoch.“  Vor allem in Ländern, in denen der LBR iiwa sehr präsent ist, stößt auch die App auf großes Interesse – ein Indikator dafür, dass sie für den Anwender nützlich ist. Das spiegelt sich auch in den überwiegend positiven Feedbacks. Doch auch Anmerkungen zur weiteren Verbesserung sind wichtig: Sie tragen dazu bei, die Benutzerfreundlichkeit in Zukunft weiter zu erhöhen.

App gibt Hilfestellung bei der Planung von Applikationen, in denen Mensch und Roboter direkt zusammenarbeiten 

Die Entwicklung der App ist zwar abgeschlossen, Erweiterungen sind jedoch in Planung. Dazu zählt auch ein Update, um den neuen kollaborativen KUKA Leichtbauroboter LBR iisy zu integrieren. Zudem soll die Installation für weitere Telefonmodelle mit anderen Screenoberflächen und neue Betriebssystemvarianten ermöglicht werden. „Wir wollen die App natürlich auch funktionell immer weiter ausbauen“, weiß Hoene. „Ich stelle mir vor, dass man irgendwann einfach nur seine Werkzeugform beschreibt und die App dann automatisch auf die Kontaktfläche schließt.“

Das Konzept der HRC Guide App basiert auf einem Papierrad-Prototypen, der im Rahmen eines „Design Thinking“ Workshops in einem interdisziplinären Team entstanden ist. Ziel war es, Kunden im komplexen „HRC-Umfeld“ ein einfaches Hilfsmittel an die Hand zu geben. Das sogenannte „Geschwindigkeitsrädle“ aus diesem Workshop haben wir deshalb auch als Papiervariante für unseren KUKA Merchandising-Store beibehalten und als Werbeartikel auf der Hannover Messe und Automatica in München an unsere Kunden verteilt.

Laden Sie sich hier die KUKA HRC Guide App herunter und finden Sie heraus, ob Ihnen zukünftig ein Roboter in Ihrer Produktion assistierten könnte.

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