Intuitive Roboterprogrammierung durch manuelle Vorgabe von Bewegungsabläufen (RoProMan)

Im Projekt RoProMan (Intuitive Roboterprogrammierung durch manuelle Vorgabe von Bewegungsabläufen) entwickeln die Hochschule Furtwangen und die CleanControlling GmbH im Rahmen der Impulspartnerschaft CoHMed gemeinsam ein Konzept zur intuitiven Programmierung von Robotern. Die Programmierung soll so einfach sein, dass man sie ohne Programmierkenntnisse durchführen kann. Das KMU-Projekt ist im April 2019 gestartet und wird von Prof. Dr. Stephan Messner und Frank Wissler geleitet.

Herausforderung 

Roboter spielen eine immer größere Rolle in der Industrie, da sie gleichförmige Aufgaben sehr gut und reproduzierbar durchführen können. Allerdings erfordert es oft spezielles Fachwissen, um die Roboter entsprechend zu programmieren, so dass sich ihr Einsatz nur lohnt, wenn die Aufgaben und Bauteile hochgradig standardisiert und somit immer gleich sind.

Auf der anderen Seite gibt es in vielen Bereichen, insbesondere auch in der Medizintechnik, zahlreiche Aufgaben, die bei manueller Handhabung fehleranfällig sind und daher von Robotern sicherer durchgeführt werden könnten. Dazu gehören vor allem Aufgaben, bei denen Reinigung und Hygiene eine Rolle spielen. Diese beinhalten jedoch oft zu viele Varianten, etwa unterschiedliche Bauteile oder leicht abweichende Arbeitsschritte, so dass die aufwendige Programmierung eines Roboters sich wirtschaftlich nicht lohnen würde.

Ziele und Vorgehen 

Im Projekt RoProMan soll daher eine einfache Art der Roboterprogrammierung entwickelt werden, die schnell und ohne spezifische Fachkenntnis durchzuführen ist. Anwendungsziel ist hierbei die Sauberkeitsanalyse von Medizintechnik-Bauteilen: Um zu überprüfen, ob die Bauteile ausreichend gereinigt wurden, müssen entsprechende Proben entnommen werden. Dabei soll ein Roboter zum Einsatz kommen, der die Abspül- oder Absaugdüse führt. Im Projekt wird ein Konzept zur einfachen Roboterprogrammierung erarbeitet, das vor oder bei der ersten Analyse der Probe erstellt wird. Der Roboter speichert die notwendigen Bewegungsabläufe, so dass sie  anschließend beliebig oft wiederholt werden können. Die Programmierung soll so einfach und möglichst intuitiv vonstattengehen, dass sie schnell an neue Abläufe und Bauteile angepasst werden kann.

Innovationen und Perspektiven

Das Konzept zur einfachen Roboterprogrammierung umfasst sowohl einen räumlichen als auch einen zeitlichen Aspekt: Die Bedienelemente können in einiger Entfernung vom Roboter installiert werden, und es soll auch möglich sein, die Programmierung zeitversetzt durchzuführen. So können die benötigten Bewegungen schon während der Prüfplanung erstellt werden; dies bietet zudem den Vorteil, dass die Bewegungen spezifisch für jedes Bauteil gespeichert und dokumentiert werden.

Da die Partnerschaft CoHMed sich mit Innovationen in der Medizintechnik befasst, ist dieser Bereich auch das Hauptanwendungsfeld für die intuitive Roboterprogrammierung. Technische Sauberkeit spielt allerdings auch in der Automobilindustrie und im Elektronikbereich eine Rolle, so dass das Konzept dort ebenfalls zum Einsatz kommen kann. Zudem sind zahlreiche weitere Anwendungen für intuitiv programmierbare Roboter denkbar - überall dort, wo kleine Stückzahlen produziert werden oder Arbeitsabläufe variieren, aber dennoch eine hohe Reproduzierbarkeit gewährleistet sein muss.