22.01.2025 | Lab Innovation

Roboter nochmal neu entdecken

Für viele waren sie die Hauptattraktion der letztjährigen Ausstellung. Jetzt sind sie wieder da: schlauer und geschickter denn je, mit neuen Herausforderungen und einer überzeugenden Aussage über ihre Rolle in den Labors von morgen.

Einer der Höhepunkte der Veranstaltung im Jahr 2022 war für mich, als ich an einer Bande inmitten einer Menschenmenge stand und beobachtete, wie eine futuristische Gruppe ziemlich intuitiver Maschinen für die Aufgabe von Andy, einem autonomen Anlagenserviceroboter, der in einer chemischen Produktionsumgebung arbeitet, zu demonstrieren schien. Es handelte sich um einen ebenso kompetitiven wie unterhaltsamen Wettbewerb mit Robotern, die ein halbes Dutzend Unternehmen repräsentierten, allesamt herausragend auf ihrem Gebiet und äußerst glaubwürdig als Repräsentanten der Art von Technologie, die in Zukunft die Labore steuern wird.

Jeder von ihnen navigierte unter den Augen der Öffentlichkeit autonom durch eine nachgebildete chemische Anlage, bewegte sich über verschiedene Bodenoberflächen, überwand Hindernisse, um ein Messgerät zu lokalisieren und zu überwachen, seine Ergebnisse zu dokumentieren und eine Probe zu transportieren, bevor er ein praktisches Konzept demonstrierte, mit dem ein schnelles und einfaches Werkzeug seine Vielseitigkeit unter Beweis stellen kann.

Der spätere Gewinner war Spot, das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Roboverse Reply und Boston Dynamics. Letzteres gab bekannt, dass das System „die Jury mit einer gleichbleibend hohen Leistung und der Bewältigung aller gestellten Aufgaben überzeugte“. Filippo Rizzante, CTO von Reply, lobte die Tatsache, dass autonome mobile Roboter wie Spot „agil sind und eine enorme Flexibilität bei der Automatisierung von Aufgaben“ bieten, insbesondere in gefährlichen Bereichen. Er fügte hinzu: „In unserem Robotiklabor arbeiten wir bereits an der nächsten Generation von Robotiklösungen: Das Real-World Metaverse bietet eine gemeinsame Referenz für KI-Computer-Vision und ermöglicht die Zusammenarbeit mit Spatial Computing-Geräten wie AR- und VR-Tools und Robotern. Dies wird die autonome Navigation mobiler Roboter auf die nächste Stufe heben. Wir freuen uns sehr, dass wir den Wettbewerb gewonnen haben, was unsere führende Rolle bei der Umsetzung hochinnovativer Robotik-Anwendungsfälle unterstreicht.“

Der AIRA-Wettbewerb (Advanced Industrial Robotic Applications) wurde von einem Konsortium aus fünf weltweit führenden Chemie- und Pharmaunternehmen (BASF, Bayer, Boehringer Ingelheim, Merck und Wacker) ins Leben gerufen, um die Entwicklung neuer Ideen und praktischer Anwendungen zu fördern.

Was den Anwesenden damals auffiel, war das hohe Maß an Professionalität, die Atmosphäre und das Gefühl der gegenseitigen Unterstützung der Teilnehmer. Aber für mich zeigte es, wie weit wir uns von den Tagen der sogenannten Schildkröten von W. Grey Walter entfernt haben. Rund 80 Jahre bevor Andy oder gar Spot auf den Plan traten, setzten seine Kreationen Elmer und Elsie die ersten Maßstäbe für das Potenzial der autonomen Robotik.
 
Auch bei der ACHEMA 2024 traten wieder fünf Teams im Finale des AIRA-Wettbewerbs 2024 gegeneinander an. Sie zeigten, dass sie in der Lage sind, Roboter in industriellen Umgebungen fernzusteuern, z. B. bei der Navigation, dem Öffnen von Türen, der Materialprüfung, der Abfallentsorgung, der Inspektion von Schränken und bei Wartungsaufgaben.

ET kann nach Hause telefonieren - und jemand kann das Steuer übernehmen

Die Gewinner 2022 standen im Wettbewerb mit dem Berliner und Karlsruher FZI Forschungszentrum Informatik, dem hessischen Unternehmen EngroTech, der ETH Zürich, TruPhysics aus Stuttgart und der United Robotics Group mit Sitz in Bochum. Was uns diesmal erwartete, hat ein Blick auf die AIRA-Homepage verraten: Eine Neuerung gegenüber dem letzten Mal war die Einbindung einer großen grünen Hand, die auf eine Erweiterung der autonomen Funktionalität in einer Weise abzielt, die die menschliche Interaktion einbezieht. Für Dr. Carl-Helmut Coulon, Gruppenleiter für zukünftige Fertigungskonzepte bei der Forschungseinrichtung INVITE, bedeutet dies, „die physische Präsenz eines Roboters mit der natürlichen Intelligenz eines Menschen zu kombinieren“.

Er erklärte: „Nehmen wir an, er ist allein in der Fabrik und stößt auf ein Problem: ein Fläschchen, das fehlt, oder eine Tür, die verschlossen ist. Nun, jetzt kann ET zu Hause anrufen und jemand kann die Leitung übernehmen. Ein Vorgesetzter kann die Kontrolle übernehmen und alles Notwendige tun, um die Anlage wieder in Betrieb zu nehmen.
„Ähnlich verhält es sich mit einem nächtlichen Szenario, bei dem zum Beispiel eine Anlage leer ist und ein Alarm ausgelöst wird. Jetzt alarmieren Sie einfach den Roboter.“

Das technische Ausmaß dieser Zusammenarbeit wurde in einem zwei Meter langen 3D-Buzz-Wire-Spiel getestet, bei dem der menschliche Bediener keine Sichtverbindung hatte.
Es sollte demonstriert werden, wie die räumliche Distanz durch den Einsatz von Kameras und Sensoren überwunden werden kann, möglicherweise sogar durch die Einbeziehung komplexer Modelle mit mehreren Beteiligten.

Letztlich ging es aber nicht nur um das Spektakel. „Es geht um mehr als nur die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine“, sagte Dr. Coulon. „Es geht darum, einen Business Case zu erstellen. Darum geht es dieses Mal. Wir erklären nicht die Technologie, wir zeigen nur die Möglichkeiten und hoffen, dass die Kunden die Entwicklungskosten gegen die zusätzliche Arbeit, die der Roboter leisten kann, abwägen können.

Und das war vermutlich die ideale Plattform, um diese Argumente vorzubringen?

„Wenn man in einer realen Umgebung vor einem Publikum zeigen kann, dass man es kann, hat man die Chance, der Lieferant der Zukunft zu werden“, fügte er hinzu. „Wir wollen die Technologieanbieter dazu bringen, die Botschaft zu vermitteln, dass die chemische und pharmazeutische Industrie bereit ist, neue Lösungen zu übernehmen - wenn man in der Lage ist, sie zu entwickeln.“

Andy braucht eine Hand, um seinen wahren Wert zu zeigen

Durch die Hinzufügung von Teleoperation wurde der Stellenwert von Andy als Mitglied eines Teams in chemischen Produktionsstätten und Labors erhöht. Das kollaborative Element hat ihm eine neue Dimension verliehen und dazu beigetragen, ihn als vollwertiges Teammitglied zu integrieren. Was die Art der Fortbewegung angeht, so ist klar, dass manche Situationen Roboter mit Beinen, andere mit Rädern erfordern. Daher wurden beide Arten der Aufgabenausführung berücksichtigt. Auch bei der Anzahl der Räder, Beine oder Arme gab es keine Einschränkungen. Alle Aufgaben waren so konzipiert, dass jeder Roboter sie lösen konnte, indem ein sechsachsiger Roboterarm in eine mobile Plattform eingebaut wurde und ein zusätzliches Werkzeug zum Halten einer Flasche oder Ähnlichem als Nutzlast eingesetzt wurde.

| Originalversion veröffentlicht in ACHEMA Inspire, Ausgabe Mai 2024 | Deutsche Übersetzung durch DECHEMA Ausstellungs-GmbH |

Autor

Richard Burton

Editor / World Show Media

www.worldshowmedia.net

Schlagwörter in diesem Artikel:

#digitales labor, #digitalisierung, #robotertechnik

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