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ROBOTIK UND MECHATRONIK

Kategorie: ‘Mensch-Roboter-Kollaboration’

Erforschung der automatisierten Fähigkeitsabschätzung für Mensch-Roboter-Teaming

24. November 2023 | von
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In unserer Mensch-Roboter-Teaming (MRTeam) Gruppe haben wir die Vision, dass eines Tages Mensch und Roboter nahtlos und intuitiv in einer Art Mensch-Maschine-Symbiose miteinander arbeiten können. Zuletzt haben wir ein Explorationsanwendung implementiert, um das Potenzial der Mensch-Roboter-Teams zu demonstrieren. Die Exploration beinhaltet ein System zur Abschätzung der menschlichen Fähigkeiten, um das menschliche Potenzial zu bewerten und entsprechende Roboteraktionen abzuleiten.

In Zukunft können Roboter die ermittelten Fähigkeitsdeltas nutzen, um Lücken zwischen der menschlichen Leistungsfähigkeit und den Anforderungen des Arbeitsprozesses zu finden. Auf der Grundlage dieser Deltas werden Aktionen abgeleitet, die dem Menschen eben nicht die Arbeit wegnehmen, sondern die menschlichen Fähigkeiten erhöhen, bis die Anforderungen erfüllt sind. Solche Systeme ermöglichen es dem Mensch-Roboter-Team, einen Zustand zu erreichen, der dem sogenannten Flow ähnelt.

Ansprechpartner:
Carlo Weidemann

Projektstart IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem Arbeitsmarkt

28. April 2023 | von

Im April wurde das innovative Projekt „IIDEA – Inklusion und Integration durch Cobots auf dem ersten Arbeitsmarkt“ gestartet, das sich zum Ziel gesetzt hat, die Inklusion und Integration von schwerbehinderten Menschen auf dem ersten Arbeitsmarkt durch kollaborative Robotik zu befähigen. Die Verwendung von Cobots ermöglicht es, neue Arbeitsplätze und -formen zu schaffen, die auf die individuellen Bedürfnisse schwerbehinderter Menschen zugeschnitten sind. Diese neuen Arbeitsformen werden nicht am Rande, sondern im Zentrum der Digitalisierung und der Industrie 4.0 etabliert.

In einer sich schnell verändernden Welt ist es wichtig, dass wir uns auf die Bedürfnisse aller Menschen konzentrieren und sicherstellen, dass alle in der Lage sind, ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Das Projekt „IIDEA“ ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer inklusiven und integrativen Gesellschaft und Wirtschaft.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf unserer Website. Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie sich gerne an die folgende E-Mail-Adresse wenden: iidea@igmr.rwth-aachen.de.

Ansprechpartner:
Prof. Mathias Hüsing
Carlo Weidemann
Sophie-Charlotte Keunecke
Elodie Hüsing
Christina Jansen

 

Workshop zu Umweltwahrnehmung in Sharework

11. Mai 2022 | von

Beim Trainings-Workshop „Manufacturing environment perception for an effective human-robot collaboration“ konnten wir unsere Themen in den Bereichen Werkraumüberwachung und Objekterkennung mit einfachen Lernverfahren präsentieren. Der Vortrag umfasst eine kurze theoretische Einführung in das maschinelle Lernen mit Zufallswäldern, präsentiert die Arbeitspakete des IGMR in Sharework und gibt eine paar Tipps für die Verwendung der Methoden in eigenen Projekten. Neben unseren Arbeitspaketen wurden auch die Beiträge der anderen Partner, u.a. auf dem Gebiet der Ontologie und Bewegungsprimitive präsentiert.

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Ansprechpartner:
Daniel Gossen

Teilnahme am A+A Kongress in Düsseldorf

03. Dezember 2021 | von

Vortrag A+A Kongress

Präsentation des Next Generation Arbeitsplatzes und Vortrag zum Thema „MRK als Assistenzmedium für inklusive Arbeitsplätze

Auf dem A+A Kongress in Düsseldorf haben wir gemeinsam mit der Caritas Wertarbeit Köln das Next Generation Projekt präsentiert. Der Kongress wird von vielen Interessierten und Experten aus dem Themenfeld „Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit“ besucht und regt mit vielen spannenden Vorträgen über aktuelle Themen aus diesen Bereichen den Austausch an. An beiden Tagen gab es viele Gespräche mit interessierten Teilnehmern des A+A Kongresses. Zusätzlich hat Carlo Weidemann am letzten Tag einen Vortrag zum Thema „Mensch-Roboter-Kollaboration als Assistenzmedium für inklusive Arbeitsplätze“ gehalten. Inhalte dieses Vortrags sind neben der Darlegung der Motivation für die Gestaltung inklusionswirksamer Arbeitsplätze die inklusionsfördernden Projekte, die vom IGMR begleitet und mitgestaltet werden. Dies sind das Next Generation Projekt und das Projekt mit Ford zur Umgestaltung eines Arbeitsplatzes für leistungsgewandelte Mitarbeiter.

 

Ansprechpartner

Prof. Hüsing

Elodie Hüsing

Carlo Weidemann

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.

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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