RoboSAPIENS: Selbstadaptive KI-Robotik für sichere Mensch-Roboter-Kollaboration in der Industrie
Herausforderung: Klassische vs. adaptive Robotik
Das europäische Forschungsprojekt RoboSAPIENS hat im Berichtsjahr entscheidende Fortschritte erzielt und einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur nächsten Generation anpassungsfähigker Industrieroboter erreicht. Ziel des durch das EU-Programm Horizont Europa geförderten Vorhabens ist es, Robotersysteme zu entwickeln, die flexibel auf wechselnde Produktionsbedingungen reagieren und zugleich sicher und vertrauenswürdig mit Menschen zusammenarbeiten können. Mit der nun vorliegenden Fallstudie des Fraunhofer IFF liegt ein zentraler Praxistest vor, der das Potenzial der entwickelten Technologien eindrucksvoll anhand einer kollaborativen Roboter-Applikation belegt.
Im Unterschied zu klassischen Robotern, die meist starr vorgegebenen Abläufen folgen, setzen die im Projekt entwickelten Systeme auf eine intelligente Sicherheitsarchitektur, die Methoden der Künstlichen Intelligenz mit virtuellen Modellen kombiniert. Anpassungen von funktionalen Sicherheitsmaßnahmen werden zunächst in digitalen Zwillingen simuliert und geprüft, bevor sie in realen Produktionsumgebungen umgesetzt werden. Dadurch lassen sich Risiken minimieren und Takzeiten optimieren, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen.
RoboSAPIENS ist ein Beitrag zur Automatisierten Manufaktur, weil Robotiklösungen einfacher, sicherer und flexibler in bestehende Produktionsumgebungen integriert werden können. Digitale Zwillinge und adaptive Sicherheitsmechanismen ermöglichen eine effiziente Mensch-Roboter-Kollaboration auch bei variantenreichen und dynamischen Prozessen. So wird der Einsatz intelligenter Automatisierungslösungen wirtschaftlicher und praxisnäher.
RoboSAPIENS in der Praxis
Das Fraunhofer IFF übernimmt im Konsortium eine Schlüsselrolle als Anwendungspartner. In praxisnahen Szenarien untersuchen die Forschenden insbesondere die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter in kollaborativen Fertigungsumgebungen mit hohen Anforderungen an die Flexibilität. Erste Ergebnisse zeigen, dass Roboter ihre Sicherheitsfunktionen während des Betriebs dynamisch anpassen können, etwa bei Störungen oder unerwarteten Veränderungen. Gleichzeitig sorgen neu entwickelte Sicherheitsmechanismen dafür, dass der Schutz von Beschäftigten jederzeit gewährleistet bleibt.
Sicherheits- und Effizienzmechanismen
Ein innovativer Ansatz ist die kombinierte Nutzung der Sicherheitsmodi „Kraft- und Leistungsbegrenzung“ sowie „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung“ gemäß ISO/TS 15066. Dadurch arbeitet der Roboter ohne Menschen im Arbeitsbereich mit maximaler Effizienz, passt seine Geschwindigkeit bei Annäherung jedoch situationsabhängig an, ohne die Produktivität maßgeblich zu beeinträchtigen. Diese Verbindung von Leistungsfähigkeit und Sicherheit gilt als wichtiger Schritt hin zu wirtschaftlich tragfähiger Mensch-Roboter-Kollaboration.
Ausblick und Zusammenarbeit
Mit Blick auf die kommenden Projektphasen wird RoboSAPIENS die Zusammenarbeit mit Industriepartnern weiter intensivieren, um die entwickelten Lösungen unter realen Bedingungen zu testen und zu validieren. Das 36-monatige Projekt vereint führende Universitäten, Technologiezentren und Unternehmen aus ganz Europa und verfolgt das Ziel, eine praxistaugliche, nachweislich sichere Architektur bereitzustellen, die künftig breit in europäischen Produktionsbetrieben eingesetzt werden kann.
Von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen der Autorinnen und Autoren und spiegeln nicht zwingend die der Europäischen Union wider. Weder die Europäische Union noch die Bewilligungsbehörde können dafür verantwortlich gemacht werden.
