PeTRA – Einsatz von Mock-Ups bei den Praxispartnern
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:
Kunststoff Cyclo-Getriebe
Am IGMR entwickeln wir performante Kunststoff-Getriebe für den Einsatz in Robotern.
In Zusammenarbeit mit der BAM GmbH arbeiten wir im Rahmen eines ZIM Projekts an der Realisierung und Optimierung eines Cyclo-Getriebes aus Kunststoff. Herausforderungen sind die schlechten Fertigungsgenauigkeiten in der additiven Fertigung und das daraus resultierenden Umkehrspiels und die Drehmomentschwankungen im Getriebe.
Mit einem am IGMR entwickelten Prüfstand sind wir in der Lage die Performance zu analysieren und kontinuierlich zu verbessern. Die Getriebe werden in Zusammenarbeit mit der TU München in einem modularen Robotersystem eingesetzt.
Ansprechpartner:
Demonstration des lokalen Sicherheitssystems von SHAREWORK
Im EU-Projekt SHAREWORK haben wir kürzlich ein lokales Sicherheitssystem für Mensch-Roboter-Kollaboration fertiggestellt und in betrieb genommen. Wie dieses sich in der Praxis schlägt, zeigt unser Demo-Video.
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Ansprechpartner:
IGMR-Seminar 11.05.2021, 16:00 – 17:00 Uhr: Task Planning, Environment Representation and Reasoning in Agricultural and Industrial Robotics
Wir freuen uns Oscar Lima vom DFKI (Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz) aus Osnabrück als Vortragender beim nächsten Termin der IGMR Vortragsreihe im Sommersemester 21 zu haben. Der Titel seines Vortrags lautet Task Planning, Environment Representation and Reasoning in Agricultural and Industrial Robotics.
The focus of the talk will be on DFKI Osnabrück projects. Most of our work is related to agricultural robotics, perception, environment representation, reasoning and task planning. We start the talk with the concept of precision farming, how robots can assist there, to then look into route planning, environment representation, and some of its applications in navigation and expert systems. At the end of the talk we will finish with projects that are related with industry 4.0 and one which aims to provide a generic tool for AI planning in Europe. The talk is light and conceptual, I hope to catch your attention with interesting and new ideas!
Zoom Meeting Informationen:
11.05.2021, 16:00 – 17:00 Uhr
https://rwth.zoom.us/j/95798557131?pwd=WDNoUmxLV3h4R2JTWVZWMWNSajhNZz09
Meeting-ID: 957 9855 7131
Kenncode: 917617
Die Datenschutzhinweise zur Nutzung von Zoom und eine Handreichung für Teilnehmer (Studierende) können von den Seiten des CLS der RWTH Aachen University heruntergeladen werden.
Die Veranstaltungen werden in Zusammenarbeit mit dem VDI-GPP-Arbeitskreis des Bezirksvereins Aachen durchgeführt.
IGOR – Konzept eines hauseigenen 6-Achs-Roboters
Am IGMR haben wir einen hauseigenen Roboter entworfen, der uns in Zukunft bei virtuellen Darstellungen und Simulationen für Anträge und Forschungsprojekte unterstützen soll.
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Ansprechpartner:
Entwicklung, Konstruktion und Anwendung von Prüfständen am IGMR
Das IGMR betreibt seit vielen Jahren eine eigene mechanische Werkstatt zur Fertigung von Prototypen im Bereich von Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie der Lehre.
Zu den Stärken des Teams zählen, die jahrelange Erfahrung der qualifizierten Mitarbeiter im Bereich der Prototypenfertigung und Montage von Baugruppen sowie die anschließende finale Installation und Inbetriebnahme der Versuchseinrichtungen und Prüfstände.
Zudem findet am IGMR innerhalb des Teams eine stetige Kommunikation zwischen der Entwicklung, Konstruktion und Produktion sowie der Integration von Elektro-, Mess- und steuerungstechnischen Komponenten statt. In der Herstellung von robotischen Systemen, Handhabungsgeräten und Bewegungsgeinrichtungen ist eine hochgenaue Fertigung, iterative Arbeitsweise und fachübergreifende Kommunikation von großer Bedeutung. Die Komponenten müssen präzise aufeinander abgestimmt werden und unterliegen einer ständigen Überprüfung innerhalb des Produktentwicklungsprozesses. Neben den herkömmlichen Zerspanungsverfahren wird in unserer Werkstatt das Verfahren des 3D-Drucks (additive Fertigung) angewendet, um je nach Anwendungsfall und Ausführbarkeit ein erstes Funktionsmuster schnell und kostengünstig zu erstellen. Die Anwendung von CAD-Systemen im Bereich der Fertigung ist selbstverständlich.
Fertigungsverfahren:
• Drehen
• Fräsen
• Bohren
• Sägen
• Sandstrahlen
• Schweißen (Elektrode)
• 3D-Druck
Ein Beispiel der vielfältigen Fertigungsmöglichkeiten der mechanischen Werkstatt in Kombination mit den messtechnischen Kompetenzen des IGMR zeigt die Entwicklung, Konstruktion und Anwendung eines Prüfstands zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner, hochgenauer stoffschlüssiger Gelenke.
Im Rahmen des DFG-Projektes „Grundlegende Untersuchung zu stoffschlüssigen
Gelenken mit Einsatz in hochgenauen parallelkinematischen Mikromanipulatoren“ wurde ein Prüfstand zur Ermittlung der ertragbaren Lastzyklen filigraner Kerbgelenke gebaut und Lebensdaueruntersuchung durchgeführt.
Hierbei wurde die Lebensdauer stoffschlüssiger Gelenke untersucht, da diese zwar in der Feinwerktechnik weit verbreitet , aber kaum experimentellen Untersuchungen zur Lebensdauer dieser Gelenke vorhanden sind.
Der Aufbau des Prüfstandes wird in folgendem Video präsentiert:
https://youtu.be/j4ZF_1qZSUk
Besondere Herausforderung bei der Prüfstandsentwicklung waren das reproduzierbare Einsetzen der filigranen Strukturen / stoffschlüssigen Gelenke, die eindeutige Detektion der Gelenkermüdung und die automatisierte Erfassung der Messergebnisse sowie die Berücksichtigung der hohen Lastzyklen aufgrund des Dauerbetriebs.
Links:
Technikum, Labore und mechanische Werkstatt am IGMR
Veröffentlichung zum Prüfstand
Ansprechpartner:
IGMR Banner in unserem Technikum
In unserem Technikum in der Eilfschornsteinstraße stehen unsere großen Prüfstände und Prototypen. Hier erproben wir neue Methoden, testen die entwickelten Mechanismen sowie Roboter und führen Messungen für die anschließenden Analysen durch. Da das Technikum stets das Highlight unserer Institutsführungen mit Kundinnen und Kunden, Partnerinnen und Partnern und Gästen ist, haben wir es uns erlaubt, es mit vier neuen Bannern zur Repräsentation unseres Institutsnamens zu verschönern.
Ansprechpartner:
Bots2ReC beim ERF2021
Das European Robotics Forum ist das größte Treffen der Robotikexpert*innen in Europa. Unser Projekt Bots2ReC wurde von der Kommission als „Sucess Story“ benannt und wird am Dienstag, den 13.04. in der Session von 15:40 Uhr bis 16:55 Uhr von Prof. Corves vorgestellt. Dabei wird das Entfernen von Asbest aus Wohnhäusern thematisiert und der im Projekt entwickelte teilautomatisierte Prozess inklusive der einzelnen Entwicklungsstufen erläutert. Anhand zahlreicher Videos werden die Herausforderungen bei der Automatisierung der Baubranche aufgezeigt und mögliche Lösungen anhand unserer Prototypen präsentiert. Wir freuen uns sehr über diese Chance, unsere Ergebnisse vor einem so fachkundigen Publikum vorstellen zu dürfen.
Ansprechpartner:
Erste FDM Druckversuche im Rahmen der Multidirektionalen Additiven Fertigung
Die ersten Hürden des prototypischen Aufbaus sind geschafft. Nun kann die entwickelte Prozessvorbereitung getestet werden.
https://youtu.be/WlblPv46NG4
Im Rahmen des DFG geförderten Projekts soll die Multidirektionale Additive Fertigung für das Lichtbogenschweißen erforscht werden. Die Prozessvorbereitung soll nun zunächst im FDM Verfahren validiert werden.
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Geplanter Umbau des Paragrip
Um für seine neue Aufgabe in der Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen (WAAM) optimal gewappnet zu sein, muss der Paragrip einigen konstruktiven Änderungen unterworfen werden.
In einem gemeinsamen Forschungsprojekt des IGMR mit dem ISF der RWTH Aachen wird an der Multidirektionalen Additiven Fertigung (MDAM) metallischer Bauteile geforscht. Durch das Bewegen des Druckbettes mittels eines Manipulators bei gleichzeitig feststehender Schweißpistole kann das zu druckende Bauteil stets so ausgerichtet werden, dass Stützstrukturen vermieden werden können. Um die Bewegung der Druckplatte dabei nicht durch die Kinematik eines seriellen Industrieroboters zu limitieren, soll der am IGMR entwickelte und gebaute Paragrip mit seinem modularen objektintegrativen Handhabungsdesign zum Einsatz kommen. Die Abbildung zeigt ein Rendering des geplanten Umbaus des Paragrips für den Einsatz in der Multidirektionalen Additiven Fertigung mittels Lichtbogenschweißen.
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