Ergebnissteckbrief RoKoRa

Schnelle und sichere Interaktion zwischen Mensch und Roboter durch innovative Sensorik

Ergebnissteckbrief RoKoRa
© Fraunhofer IAF, Fraunhofer SCAI

Projekt

Die Ergänzung menschlicher Stärken mit der Leistungsfähigkeit von Robotern bietet viele Potenziale. Eine Akzeptanz setzt jedoch voraus, dass die Systeme sicher sind und sich das Verhalten der Roboter an den menschlichen Erwartungen orientiert. Hier setzt das Projekt RoKoRa an. Durch die Entwicklung einer innovativen Sicherheitssensorik wird eine schnelle und sichere Interaktion zwischen Mensch und Maschine möglich.

Motivation

Es gibt viele Gründe, warum die Kollaboration von Mensch und Roboter unsere Privat- und Arbeitswelt in den nächsten Jahren verändern wird: Ein Schrittmacher dieser Entwicklung ist der demografische Wandel. Körperlich schwere Arbeiten und sich monoton wiederholende Tätigkeiten sollen künftig im direkten Arbeitsumfeld oder sogar im privaten Umfeld des Menschen sukzessive von Robotern übernommen werden. Auf diese Weise könnte eine alternde Bevölkerung roboterassistiert länger und mit weniger gesundheitlichem Risiko produktiv arbeiten, länger selbstbestimmt leben und mit größerem Komfort gepflegt werden. Diese Interaktion sollte idealerweise mit großer Flexibilität ohne physikalische Abtrennung zwischen Mensch und Maschine erfolgen.

Technische Innovation

Bei den Forschungsarbeiten im Rahmen von RoKoRa stand die Entwicklung einer hochauflösenden und reaktionsschnellen Sicherheitssensorik für Assistenzroboter im Vordergrund. Existierende Sicherheitslösungen für leistungsstarke Robotersysteme erfordern entweder große Sicherheitsabstände oder lassen nur langsame Bewegungsgeschwindigkeiten zu. Eine sichere und gleichzeitig effiziente Interaktion ist deshalb damit bislang kaum möglich. Im Rahmen von RoKoRa werden kompakte Radarsensoren vernetzt auf dem Roboterarm angebracht, wodurch sie eine mitbewegende Schutzhülle bilden. Ziel ist es, in diesem Schutzraum Personen und deren Annäherungsverhalten in nahezu Echtzeit zu erfassen. Eine situationsabhängige Anpassung der Roboterbewegung ermöglicht eine sichere und effiziente Interaktion mit praxistauglichen Geschwindigkeiten.

Ausblick

Eine berührungsfreie, also kontaktlose Sicherheitssensorik, die ein erwartungskonformes Verhalten einer leistungsstarken Maschine ermöglicht, wird die zukünftigen Entwicklungen und Umsetzungen von Servicerobotern maßgeblich beeinflussen. Die im Projekt entwickelte Radarsensorik wird hier als aussichtsreiche Enabler-Technologie gesehen. Für einen Praxistransfer muss die Sensorik des Forschungsprojekts - idealerweise zusammen mit einem Sensorikhersteller - jedoch noch industrialisiert und zertifiziert werden.

Weitere Informationen

"Den Mensch im Blick: Wie Sensoren Cobots absichern"