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ROBOTIK UND MECHATRONIK

Kategorie: ‘Mensch-Maschine-Kollaboration’

Kollaborierender Roboter bei Ford schafft Jobs für leistungsgewandelte Beschäftige

16. August 2021 | von

Mitarbeiter und kollaborierende Roboter in der Produktion bei Ford

 

 

AACHEN, 16. August 2021 – Ford hat die Einrichtung eines einzigartigen kollaborierenden Roboters erfolgreich abgeschlossen. Nach rund einem Jahr Forschung, Entwicklung, Mitarbeiterschulung und Trockenläufen arbeitet der so genannte Kobot, ein Wortspiel aus kollaborierend (zusammenarbeitend) und Roboter, nun taktgebunden im Linienfluss im Kölner Motorenwerk des Automobilherstellers. Dort setzt er gemeinsam mit seinem menschlichen Partner VCT-Magnetspulen in einen Öler ein, nimmt die Magnetspulen anschließend auf und presst sie in den Stirndeckel des Motorblocks. Diese Arbeit erfordert große Eindruckkräfte, die selbst für gesunde Arbeitende auf Dauer belastend sein können, und die nun der Kobot für den Menschen übernimmt. Bei den menschlichen Partnern handelt es sich um Beschäftigte mit Schulter- und Handgelenkproblemen. So konnte ein Arbeitsplatz für zwei Beschäftigte mit Schwerbehinderung geschaffen werden.

 

Ford, die Rheinisch Westfälisch Technische Hochschule in Aachen (RWTH) sowie der Landschaftsverband Rheinland (LVR) forschten rund ein Jahr lang an dieser neuen Einsatzmöglichkeit für einen kollaborierenden Roboter. Das vom LVR mit 372.000 Euro geförderte Modellprojekt hatte das Ziel, den Roboter dergestalt in eine Fertigung einzubauen, dass ein schwerbehinderter Mensch sich einen Arbeitsplatz mit einem Roboter teilt. Das Besondere daran ist die Konfiguration des Roboters, so dass er mit dem Menschen interaktiv „Hand in Hand“ arbeitet und nicht durch eine trennende Schutzeinrichtung, wie z.B. einen Maschinenschutzzaun, getrennt sein muss. Neben der exakten Programmierung des Roboters war auch eine intensive Schulung der Beschäftigten nötig, damit sie einerseits die „Scheu“ vor diesem Kobot ablegen, zum anderen trotzdem noch die nötige Vorsicht walten lassen. Roboter werden seit vielen Jahrzehnten in der Automobilindustrie eingesetzt, allerdings zumeist als überdimensional große Maschinen, die hinter Schutzvorrichtungen arbeiten oder als autonome Fahrroboter, die Materialien transportieren. In diesem Fall bestand die Herausforderung darin, den Arbeitsplatz so zu gestalten, dass sowohl die Voraussetzungen der taktgebundenen Fertigung, die Anforderungen der Arbeitssicherheit als auch die barrierefreie Gestaltung des Arbeitsplatzes berücksichtigt sind.

„Ich bin stolz, dass wir mit diesem Vorzeigeprojekt einen Arbeitsplatz so umgestalten konnten, dass wir ein weiteres Angebot für leistungsgewandelte Beschäftigte haben“, so Dirk Heller, Geschäftsführer Fertigung Ford-Werke GmbH. „Die Akzeptanz unter der Belegschaft ist groß, und besonders die an diesem Arbeitsplatz eingesetzten Mitarbeiter freuen sich auf die neue Aufgabe.“

 

„Gemeinsam haben wir einen einzigartigen kollaborativen Arbeitsplatz in der Industrie umgesetzt. Ich kenne kaum solch erfolgreich umgesetzte Kollaborationsarbeitsplätze“, erklärt Mathias Hüsing, Professor an der RWTH Aachen. „Warum dieser Mangel? Die menschenzentrierte Arbeitsplatzplanung unter Berücksichtigung von Montageaufgaben, technischen Möglichkeiten und Sicherheitsanforderungen ist (noch) nicht etabliert. Unsere Forschung im Bereich kollaborativer Prozessplanung fokussiert dieses. Inzwischen setzen wir Kollaborationsarbeitsplätze erfolgreich bei anderen Projekten um, wo es darum geht, Arbeitsplätze für Menschen mit Behinderungen auf dem ersten Arbeitsmarkt mit Unterstützung von kollaborierenden Robotern einzurichten.“

 

„Mit den Mitteln der Ausgleichsabgabe hat das LVR-Inklusionsamt in den letzten Jahren schon auf sehr vielfältige Weise Arbeitsplätze bei Ford umgestalten und sichern können. Das ist eine über die Jahre gewachsene und sehr gute Kooperation zwischen Ford und LVR mit großem Nutzen für die Förderung von Inklusion auf dem Arbeitsmarkt“, ergänzt Christoph Beyer, Leiter des LVR-Inklusionsamtes. „Auch die Erkenntnisse aus dem aktuellen Modellprojekt Kobot helfen uns enorm dabei, die Beschäftigungsmöglichkeit von Menschen mit Behinderung erweitern und neue technische Entwicklungen nutzen zu können. Ford hat hier als großes Unternehmen im Rheinland eine bedeutende Vorbildunktion inne.“

 

Das Institut für Getriebetechnik, Maschinendynamik und Robotik der RWTH Aachen begleitet das Projekt wissenschaftlich und entwickelt dabei ein Strategiepapier auf Grundlage des im Projekt entstandenen Arbeitsplatzes. Dieses Strategiepapier ist dazu gedacht, die Umsetzung des Arbeitsplatzes für Menschen mit Behinderung im Detail zu beleuchten. In diesem Sinne werden die Veränderungen der Beschäftigungssituation für die Beschäftigten, die Wirtschaftlichkeit der Umsetzung, der Ablauf der Implementierung und die Unterschiede zur Implementierung einer klassischen Industrieroboterzelle sowie die sicherheitstechnischen Herausforderungen dargestellt, analysiert und dokumentiert. So ist gewährleistet, dass zukünftige Projekte von den Erfahrungen und Erkenntnissen aus dem vorliegenden Projekt profitieren.

 

Das LVR-Inklusionsamt ist zuständig für die Teilhabe schwerbehinderter Menschen auf dem allgemeinen Arbeitsmarkt im Rheinland. Es bietet sowohl für Arbeitgeber als auch für schwerbehinderte Menschen unterschiedliche Unterstützungsangebote an und arbeitet mit verschiedenen Partnern zusammen. Die Angebote umfassen beispielsweise finanzielle Förderung zur Schaffung von Arbeits- und Ausbildungsplätzen, zur behinderungsgerechten Einrichtung von Arbeitsplätzen oder bei außergewöhnlichen Belastungen während der Beschäftigung.

 

Hier finden Sie ein Video

 

Kontakt

Mathias Hüsing

Carlo Weidemann

Übungsbeobachtung bei der Feuerwehr Krefeld

16. August 2021 | von

Für den Bereich Feuerwehr- und Einsatzrobotik entstehen am IGMR Methoden zur Prädiktion
des Verhaltens von Einsatzkräften im Innenangriff. Für eine erste Parameterstudie wurde eine Übungsbeobachtung
bei der Realbrandausbildung der Feuerwehr Krefeld durchgeführt. In diesem Video wird der Ablauf eines Einsatzes
zur Personenbergung und Brandbekämpfung dokumentiert.

Wir bedanken uns bei der Feuerwehr Krefeld für die Mithilfe bei dem Vorhaben.

Dieses Video ansehen auf YouTube.
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Ansprechpartner:

Nils Mandischer

Next Generation: virtueller Messestand zum inklusiven Arbeitsplatz

11. August 2021 | von

Foto inklusiver Arbeitsplatz: Rollstuhl vor Arbeitstisch mit Roboter, Werkzeugen und Visualisierungsmonitor

 

Besuchen Sie den virtuellen Messestand des Next Generation Projektes und lernen Sie den inklusiven Arbeitsplatz als 3D-Modell kennen:

 

 

Ansprechpartner:

 

 

 

Robotervorstellung im Projekt Next Generation

21. Juni 2021 | von

Person im Rollstuhl an inklusivem Arbeitsplatz mit Roboter des NextGeneration-Projektes Person im Rollstuhl an inklusiven Arbeitsplatz mit Greifer des Roboters als Unterstützung

In Köln haben die Teilnehmenden zum ersten Mal die Roboter kennengelernt. Die Begeisterung und Spannung bei allen Beteiligten war groß.

Im Rahmen der Robotervorstellung hatte jeder Teilnehmende eine Stunde Zeit, mit den Roboter in beispielhaften Anwendungen zu arbeiten. Dazu haben wir den KUKA LBR iiwa 7 und den Universal Robot UR10e mit einer unserer Musteranwendungen programmiert, bei denen die Teilnehmenden gute und schlechte Bauteile visuell prüfen mussten. Der Roboter dient dabei als Assistenzmedium und hat den Teilnehmenden die Bauteile angereicht und abgelegt oder gehalten und gedreht, je nachdem ob die Teilnehmenden das Bauteil selber handhaben konnten oder nicht.
In einer dritten Anwendung gab es die Möglichkeit den Kinova Jaco² per Joystick zu steuern und Bauteile zu greifen. Obwohl die Joysticksteuerung großen Anklang fand, muss die Bewegungskoordination noch geübt werden. Mit diesem Ergebnis ist klar, dass für die beiden anderen Roboter auch eine Joystick-Steuerung wünschenswert ist. Angedacht ist darum, den Teilnehmenden die Positionierung und Drehung des Bauteils mit dem Joystick zu ermöglichen, um den visuellen Prüfprozess zu verbessern. Bisher dreht der Roboter das Bauteil in festgelegten Intervallen, bevor eine Eingabe über Taster erfolgen kann.

Ein Video mit weiteren Eindrücken der Robotervorstellung gibt es demnächst hier im Robotik Blog zu sehen.

Weitere Informationen und Bilder zur Robotervorstellung sind auf der Projektwebsite zu finden.

 

Internetseite des Projektes NextGeneration

 

Ansprechpartnerinnen und Ansprechpartner

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

Digitaltag am 18.06.2021

16. Juni 2021 | von

Digitaltag am 18.06.21 live auf Facebook, Seid dabei!

Am Freitag, den 18.06.2021 nehmen wir im Rahmen des Projektes NextGeneration am Digitaltag der Caritas Köln teil.

 

Es werden folgende drei Veranstaltungen live, über den Facebook-Kanal der Caritas gestreamt:

DIESE WOCHE FREITAG UM 11:00

Online Live-Veranstaltung: mit dem DigiBus Digitale Teilhabe ermöglichen

https://fb.me/e/BGIbDNkA

 

DIESE WOCHE FREITAG UM 13:00

Online-Live-Veranstaltung: Roboterlösungen in der inklusiven Arbeit

https://fb.me/e/L43o6URc

 

DIESE WOCHE FREITAG UM 15:00

Online Live-Veranstaltung: VR Brillen in der Altenpflege

https://fb.me/e/dbnttuGZu

 

Weitere Informationen:

Caritasverband für die Stadt Köln e.V. | Digitaltag (caritas-koeln.de)

Aufzeichnung vom 18.06.2021 auf Facebook

PeTRA – Einsatz von Mock-Ups bei den Praxispartnern

25. Mai 2021 | von

Petra-Plattform zum Rollstuhltransport

Das übergeordnete Ziel von PeTRA (Personen-Transfer Roboter-Assistent) ist die Erschaffung einer robotischen Unterstützungslösung in der Patientenlogistik zur Entlastung des Pflegefachpersonals.
Das IGMR übernimmt im Rahmen des Forschungsvorhabens unter anderem die Entwicklung und Inbetriebnahme einer Kopplungseinheit für das Koppeln des Basisfahrzeugs an Rollstühlen mit dem Ziel, diese mitsamt Patienten sicher transportieren zu können.

In der Woche vom 03. bis 06. Mai 2021 fanden erste Anwendungserprobungen des Robotersystems „PeTRA“ bei den jeweiligen Praxispartnern, Universitätsklinikum Augsburg, Barmherzige Brüder München und Martha-Maria Nürnberg, statt. Für die erste Anwendungserprobung in den Krankenhäusern haben wir in Zusammenarbeit mit KUKA ein Mock-Up des Robotersystems „PeTRA“ erstellt. Unter einem Mock-Up wird ein vereinfachtes Modell, verstanden mit welchem die Funktionen und Maße des späteren Demonstrators getestet werden kann. Das Pflegefachpersonal bekam die Möglichkeit das Mock-Up auszutesten und sich gleichzeitig in die Lage eines Patienten zu versetzen. Für die Erläuterung und technische Fragen standen wir und KUKA bereit. Weiterhin wurde das Feedback des Pflegefachpersonals durch Beobachtungen und Interviews seitens KUKA und IREM festgehalten. Das Robotersystem bzw. das Projekt stoß bei dem Pflegefachpersonal aller Praxispartner auf reges Interesse und es konnten um die 50 Interviews geführt werden. Insgesamt hat sich gezeigt, dass wir mit unserem Robotersystem in die richtige Richtung gehen. Wir konnten über die Erprobungen das Pflegefachpersonal weiterführend in den Konstruktionsprozess des Robotersystems bzw. der Koppeleinheit miteinbeziehen.

 

Weitere Informationen zum Projekt können den Internetseiten des Projektes und des Bundesministeriums für Bildung und Forschung entnommen werden.

 

Ansprechpartnerinnen:

Elodie Hüsing

Agnes Beckermann

 

Neuer kollaborativer Industrieroboterarm: UR10e

15. März 2021 | von

Foto des neuen kollaborativen Industrieroboterarms UR10e

Das IGMR-Kobot-Team vergrößert sich mit der Inbetriebnahme des Universal Robot UR10e.

Das Kobot-Team im Kleinversuchfeld des IGMRs hat durch den Universal Robot UR10e Zuwachs bekommen. Mit einer Reichweite von 1.300 mm und einer Traglast von 10 kg ist er der leistungsstärkste und größte kollaborative Roboter im Team und eignet sich deswegen besonders gut für Pick-and-Place-, Palettierungs-, Verpackungs- und Montageaufgaben. Zudem ist er, einfach zu programmieren und schnell in neuen Anwendungen zu integrieren. Der Roboter wird im Rahmen des Next Generation Projekts eingesetzt und soll hier in Kombination mit einem Bin-Picking-System für das Aufnehmen und Handhaben von ungeordneten Blechbauteilen aus einem Bunker programmiert werden.

 

Internetseiten:

Projektseite NextGeneration

Projektseite des IGMR

 

Ansprechparter:

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

Kurzfilm zum Projekt Next Generation

24. Februar 2021 | von

Menschen mit einer Schwermehrfachbehinderung in auf dem ersten Arbeitsmarkt integrieren. Ist das überhaupt möglich?

Wie dies mit kollaborativen Robotern möglich wird, zeigt ein Video zum Projekt NextGeneration auf dem Youtube-Kanal der Caritas Köln.

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Internetseiten:

Projektseite NextGeneration

Projektseite des IGMR

 

Ansprechparter:

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

Aktive Kollisionsvermeidung in der Mensch-Roboter-Kollaboration

18. Februar 2021 | von

Vor dem Hintergrund der Mensch-Roboter-Kollaboration untersucht das IGMR der RWTH Aachen innovative Ansätze zur sicheren Gestaltung teilautomatisierter Montage- und Produktionsprozesse.

Marktübliche Cobots sind in der Regel mit einer Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung beziehungsweise einer Leistungs- und Kraftbegrenzung nach ISO/TS 15066 ausgestattet. Entsprechende Roboter reagieren demnach im Gefährdungs- oder Kollisionsfall mit einer Reduktion der Prozessgeschwindigkeiten beziehungsweise mit einem Betriebshalt, wodurch industrielle Prozesse im Zweifel nachteilig beeinflusst werden.

Der hier vorgestellte Ansatz zeigt deshalb, wie sich Kollisionen zwischen Mensch und Roboter aktiv vermeiden lassen. Das Verfahren nutzt die kinematische Redundanz des KUKA LBR iiwa, um sensorisch erfassten Hindernissen durch die innere Rekonfiguration der Roboterkinematik auszuweichen. Die Trajektorie des Endeffektors wird dabei nicht verändert, sodass der vorgegebene Prozessablauf erhalten bleibt. In diesem Zusammenhang lassen sich alternative Sicherheitskonzepte entwickeln, die eine kollisionsfreie Automatisierung im Rahmen der Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglichen.

 

Aktive Kollisionsvermeidung mit dem KUKA LBR iiwa – Referenzbewegung ohne Hindernisumfahrung:

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Aktive Kollisionsvermeidung mit dem KUKA LBR iiwa – optimierter Bewegungsverlauf mit Hindernisumfahrung durch kinematische Rekonfiguration:

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Ansprechpartner:

 

Kamerakalibrierung in SHAREWORK – Teil 2

09. Februar 2021 | von

Im Oktober letzten Jahres haben wir bereits gezeigt, wie sich ein Kameranetzwerk kalibrieren lässt. Mit dem damaligen Kalibrierziel ließ sich bereits eine Kalibriergenauigkeit im Sub-Pixel-Bereich generieren. Auf die hohen Distanzen von ca. 8 Meter und bei einer Auflösung von „nur“ 4MP sind das allerdings immer noch mehrere Millimeter Abweichung in der realen Welt. Für unsere finalen Tests haben wir nochmal in die Trickkiste gegriffen und uns ein größeres Kalibrierziel besorgt. Jetzt ist die Manövrierfähigkeit allerdings nicht mehr so einfach. Wie so ein Kalibriervorgang mit einem über 3qm großen Ziel aussieht, seht ihr im Video.

 

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Ansprechpartner:

Nils Mandischer

Stefan-Octavian Bezrucav