EU Projekt DrapeBot

Der Roboter als Kollege beim Drapieren

Das 4-jährige EU Projekt DrapeBot soll die gemeinschaftliche Arbeit von Mensch und Roboter im Kontext von Drapierprozessen ermöglichen.

STEYR. Das Forschungsunternehmen PROFACTOR leitet das EU-Projekt DrapeBot, an dem insgesamt 9 Firmen und Institutionen beteiligt sind. Das Ziel ist die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter beim Drapieren. Bei diesem Prozess werden faserverstärkte Produkte Schicht für Schicht aufgebaut. Diese Arbeitsweise kommt mittlerweile in vielen verschiedenen Sektoren in der Industrie zum Einsatz - z.B. in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Schiffsbau und in der Produktion von Windkraftanlagen.Herausforderungen bei der Handhabung von Textilien Roboter sind heutzutage nicht mehr aus der Industrie wegzudenken.

Über die letzten Jahrzehnte wurden und werden sie sehr erfolgreich unter weitgehend vordefinierten Rahmenbedingungen eingesetzt. Oft geht es dabei um die Handhabung von starren Bauteilen in sich wiederholender Art und Weise. Starre Bauteile eignen sich gut für die Bearbeitung durch einen Roboter. Im Gegensatz dazu stellen Teile aus nachgiebigen und verformbaren Materialien eine große Herausforderung für industrielle Roboter dar. „Mit Textilien umzugehen ist ein Leichtes für uns Menschen. Gleichzeitig ist es unglaublich schwierig für einen Roboter“, erklärt Sebastian Zambal, Projektmanager bei PROFACTOR.

Das EU Projekt DrapeBot verschiebt die Grenzen des Möglichen, was die Verwendung von Robotern in Drapierprozessen betrifft. Faserverstärkte Materialien, z.B. Karbonfaser, ermöglichen effiziente Leichtbauteile in verschiedenen Bereichen. Obwohl die volle Automatisierung von Drapierprozessen nicht in Greifweite ist, hat die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter in diesem Bereich großes Potential. Die Idee ist, den Roboter jene Teile der Arbeit zu überlassen, für die er geeignet ist. Der Mensch kann sich dann auf den Rest konzentrieren.

Sensoren für die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Ein wichtiger Aspekt von DrapeBot ist die Entwicklung und Verwendung von Sensoren. Diese ermöglichen es dem Roboter, seine Umgebung und den menschlichen Kollegen wahr zu nehmen. Auf der einen Seite werden Sensoren entwickelt, die Daten über den Prozess – z.B. Textilränder und Faserrichtungen – aufzeichnen. Auf der anderen Seite kommen Sensoren zum Einsatz, die Daten über die Aktivitäten des Menschen erfassen. Die Schwierigkeit ist es, basierend auf den Sensordaten die Absichten des Menschen zu erkennen. Anstelle eines fixen Programms muss der Roboter ständig auf den Arbeitsprozess und das Verhalten seines menschlichen Kollegen Rücksicht nehmen und seine Bewegungen entsprechend anpassen.

Vertrauen in den Roboter als Kollegen

Eine sehr interessante Forschungsfrage bezieht sich darauf, wie weit der Mensch seinem Roboter-Kollegen vertraut. Dieses Vertrauen zwischen Mensch und Roboter ist genauso wichtig für eine erfolgreiche Zusammenarbeit, wie unter Menschen selbst. Für optimale Ergebnisse ist es notwendig, dass der Mensch den Roboter nicht überschätzt, also nicht einfach nur blind vertraut. Natürlich darf auch das Misstrauen nicht zu groß sein. Beide Extreme wirken sich negativ auf die Zusammenarbeit aus. DrapeBot zielt darauf ab, Vertrauen messbar zu machen und damit Stärken und Schwächen der Mensch-Roboter Zusammenarbeit zu untersuchen.

Die beteiligten Firmen und Institutionen in DrapeBot sind so divers wie die Ziele des Projektes. PROFACTOR koordiniert das Projekt und trägt inhaltlich mit der Entwicklung von optischen Sensorsystemen bei. Die Universität von Padua, IT+Robotics und CNR arbeiten an Sensorik, der Planung von Roboterpfaden und der Bewegungsausführung. Abele trägt Know-How zum Design von speziellen Greifern bei. DLR, BaltiCo und Dallara steuern Anwendungsfälle aus der Luft- und Raumfahrt, dem Schiffsbau und der Automobilproduktion bei.

Die Aalborg Universität behandelt Fragen zum Vertrauen zwischen Mensch und Roboter. Website des Projektes: https://www.drapebot.eu. DrapeBot wird unter der Nummer 101006732 im Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union gefördert. Dieses Projekt wird aus Forschungsförderungsmitteln des Landes Oberösterreich finanziert.