Article
Licensed
Unlicensed Requires Authentication

Modulares MRK-Bausteinsystem

Einfache, aber sichere Programmierung einer Mensch-Roboter-Kollaboration
  • , and
Published/Copyright: October 29, 2018

Kurzfassung

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist eine mögliche Lösung, den wachsenden Herausforderungen des demografischen Wandels und dem Trend der zunehmenden Variantenvielfalt in der Produktion zu begegnen. Die hierfür notwendigen Leichtbauroboter stellen jedoch durch die Programmierung in der Hochsprache Java und die hohen Sicherheitsanforderungen aufgrund des fehlenden Schutzzauns eine besondere Herausforderung dar. Eine Lösung dieser Problematik ist die Entwicklung einer standardisierten modularen Programmierung. Dieser Beitrag stellt ein modulares System auf Basis des MTM-Grundzyklus vor, das eine einfache, aber sichere Programmierung einer Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglicht.

Abstract

Human-Robot Collaboration (HRC) is one possible solution to address not only the growing challenges of globalization and demographic change, but also the trend of increasing diversity in production. By working together in a shared workspace, both collaboration partners can optimally contribute their specific skills to the common process. Due to the high complexity of Java programming and the high safety requirements because of missing protective fences, however, the new lightweight robots pose a particular challenge in the implementation of a HRC. The aim of this article is to develop individual program blocks for the different movements of a robot in order to realize a simple but safe programming tool for human-robot collaboration.


Univ.-Prof. Dr.-Ing. Uwe Dombrowski studierte Maschinenbau in Hamburg und Hannover und promovierte 1987 an der Universität Hannover. Nach zwölf Jahren in leitenden Positionen in der Medizintechnik- und Automobilbranche erfolgte 2000 die Berufung zum Universitätsprofessor an die Technische Universität Braunschweig und die Ernennung zum Geschäftsführenden Leiter des Instituts für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU).

Tobias Stefanak, M. Sc., studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Braunschweig. Seit 2016 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Fabrikplanung und Arbeitswissenschaft am Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) der TU Braunschweig.

Tilman Mönning, M. Sc., studierte Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau an der Technischen Universität Braunschweig. Während seines Studiums arbeitete er im Themenfeld der Mensch-Roboter-Kollaboration am Institut für Fabrikbetriebslehre und Unternehmensforschung (IFU) der TU Braunschweig.


Literatur

1. Abele, E.; Reinhart, G.: Zukunft der Produktion: Herausforderungen, Forschungsfelder, Chancen. Carl Hanser Verlag, München, Wien201110.3139/9783446428058Search in Google Scholar

2. Thiemermann, S.: Direkte Mensch-Roboter-Kooperation in der Kleinteilemontage mit einem SCARA-Roboter. Zugl. Dissertation, Universität Stuttgart, Stuttgart 2005 und Jost Jetter Verlag, Heimsheim 2005Search in Google Scholar

3. Schröter, D.: Mensch & Roboter – Ein neuer Ansatz zur Planung von kollaborativen Arbeitssystemen. 9. Braunschweiger Symposium für Ganzheitliche Produktionssysteme. Braunschweig, 22.09.2016Search in Google Scholar

4. Wloka, D. W.: Robotersysteme 1: Technische Grundlagen. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg199210.1007/978-3-642-93509-1Search in Google Scholar

5. Bauer, W. (Hrsg.); Bender, M.; Braun, M.; Rally, P.; Scholtz, O.: Leichtbauroboter in der manuellen Montage – einfach einfach anfangen: Erste Erfahrungen von Anwenderunternehmen. Fraunhofer IAO, Stuttgart2016Search in Google Scholar

6. Matthias, B.; Ding, H.: Die Zukunft der Mensch-Roboter-Kollaboration in der industriellen Montage. 9th IFM. Winterthur, Schweiz, 30.–31.10.2013Search in Google Scholar

7. Schlick, M. C.; Faber, M.; Kuz, S.; Bützler, J.: Erweiterung einer kognitiven Architektur zur Unterstützung der Mensch-Roboter-Kooperation in der Montage. In: Kersten, W.; Koller, H.; Lödding, H. (Hrsg.): Industrie 4.0. Wie intelligente Vernetzung und kognitive Systeme unsere Arbeit verändern. Gito Verlag, Berlin2014Search in Google Scholar

8. Helms, E.; Meyer, C.: Assistor – Mensch und Roboter rücken zusammen: Einsatz von sicheren und einfach bedienbaren Assistenzrobotern im Produktionsalltag. wt Werkstattstechnik online (2005) 9, S. 677683Search in Google Scholar

9. Haag, M.: Kollaboratives Arbeiten mit Robotern: Vision und realistische Perspektive. In: Botthof, A.; Hartmann, E. A. (Hrsg.): Zukunft der Arbeit in Industrie 4.0. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg201510.1007/978-3-662-45915-7_6Search in Google Scholar

10. Zanellaa, A.; Cisia, A.; Costantinoa, M.; Di Pardoa, M.; Pasquettaza, G.; Vivoa, G.: Criteria Definition for the Identification of HRC Use Cases in Automotive Manufacturing. Procedia Manufacturing11 (2017), S. 372379.10.1016/j.promfg.2017.07.120Search in Google Scholar

11. Weber, M.-A.: Mensch-Roboter-Kollaboration: Zahlen, Daten, Fakten. Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V., Düsseldorf2017Search in Google Scholar

12. Elkmann, N.: Sichere Mensch-Roboter-Kooperation: Normenlage, Forschungsfelder und neue Technologien. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft (2013) 3, S. 14314910.1007/BF03374401Search in Google Scholar

13. Shen, Y.: System für die Mensch-Roboter-Koexistenz in der Fließmontage. Zugl. Diss. München 2015 und Herbert Utz Verlag, München 2015Search in Google Scholar

14. Krüger, J.; Lien, T. K.; Verl, A.: Cooperation of Human and Machines in Assembly Lines. CIRP Annals – Manufacturing Technology (2009) 2, S. 628646Search in Google Scholar

15. Reinhart, G.; Rösel, W.: Interaktiver Assistenzroboter in der Montage. ZWF105 (2010) 1–2, S. 808310.3139/104.110252Search in Google Scholar

16. Deutsches Institut für Normung e. V.: DIN ISO TS 15066 : 2016: Roboter und Robotikgeräte – Kollaborierende Roboter. Beuth-Verlag, Berlin2016Search in Google Scholar

17. Spillner, R.: Einsatz und Planung von Roboterassistenz zur Berücksichtigung von Leistungswandlungen in der Produktion. Zugl. Diss. München 2014 und Herbert Utz Verlag, München 2015Search in Google Scholar

18. KUKA RoboterGmbH: Betriebsanleitung KUKA Sunrise. Application Framework 1.0. KUKA Roboter GmbH, Augsburg2016Search in Google Scholar

19. Schröter, D.; Finsterbusch, T.; Kuhlang, P.: Planung von Arbeitssystemen in Mensch-Roboter-Kooperation auf Grundlage von Prozessbausteinen. Smarte Fabrik & Smarte Arbeit – Industrie 4.0 gewinnt Kontur. VPP2016 – Vernetzt planen und produzieren. Tagungsband, Chemnitz 2016, S. 365374Search in Google Scholar

Online erschienen: 2018-10-29
Erschienen im Druck: 2018-10-29

© 2018, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 2.4.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/104.111994/html
Scroll to top button