Sichere Mensch-Roboter-Zusammenarbeit: SIMBA und ultraBOT

SIMBA: Intelligenter Boden erkennt Menschen im Arbeitsraum von Schwerlastrobotern

Im Projekt SIMBA wird eine neuartige Lösung für die Zusammenarbeit von Mensch und Großraumrobotern entwickelt. Während kleinere kollaborative Roboter bereits in vielen Anwendungen eingesetzt werden, stellen Schwerlast- und Großraumroboter aufgrund ihrer hohen Traglasten, großen Arbeitsbereichen und hohen Geschwindigkeiten besondere Anforderungen an die Sicherheitstechnik. SIMBA erforscht diesbezüglich ein Sensorsystem, das großflächige Arbeitsräume sicher überwachen kann. Grundlage bildet ein intelligenter Bodenbelag aus eigenentwickelten LED-Modulen, der mit Kameratechnik kombiniert wird. Das System erkennt Personen (oder Objekte) im Arbeitsbereich in Echtzeit und berechnet kontinuierlich den einzuhaltenden Sicherheitsabstand zwischen Mensch und Roboter. Dabei wird die international normierte Kollaborationsart „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung“ umgesetzt. Zusätzlich können jedwede Hinweise und Informationen wie geplante Bewegungen des Roboters direkt auf dem Boden visualisiert werden. Ein Demonstrator zeigt die Anwendung dieser Technologie an einem industriellen Großraumroboterarbeitsplatz mit sehr kurzen Reaktionszeiten und hoher Detektionsgenauigkeit.

ultraBOT: Ultraschallsensorik macht die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter sicher

Das Projekt ultraBOT verfolgt einen anderen Ansatz und adressiert Anwendungen, bei denen mittelgroße Roboter in unmittelbarer Nähe des Menschen arbeiten. Hierfür wird eine ultraschallbasierte Sensortechnologie entwickelt, die direkt auf der Oberfläche eines Roboters angebracht werden kann. Miniaturisierte multifrequente Ultraschallsensoren bilden eine flexible Sensorskin, die die Umgebung des Roboters lückenlos erfasst. Dadurch erkennt das System Annäherungen von Personen frühzeitig und überwacht den Sicherheitsabstand dynamisch. Im Unterschied zu kamerabasierten Systemen arbeitet diese Sensorik unabhängig von Beleuchtungsbedingungen und ohne zusätzliche Infrastruktur im Arbeitsumfeld. Ein Demonstrator zeigt die Funktionsfähigkeit der Technologie in einer industriellen Anwendung und bildet die Grundlage für weitere Einsatzmöglichkeiten in Produktion, Logistik sowie im medizinischen und pflegerischen Umfeld.

Beide Projekte verdeutlichen, wie neue Sensortechnologien die sichere Zusammenarbeit von Mensch und Robotersystemen ermöglichen können. Während SIMBA großflächige Arbeitsbereiche von Schwerlastrobotern überwacht, konzentriert sich ultraBOT auf eine unmittelbare Umgebungserfassung direkt am Robotersystem. Die entwickelten Lösungen erweitern die Möglichkeiten für flexible und sichere Arbeitsumgebungen in der Industrie sowie in weiteren Anwendungsfeldern wie Medizin- und Pflegebereich.