Kontaktbewegungen eines humanoiden Roboters
Joint Robotics Laboratory (CNRS/AIST)
Wenn es für Menschen zu schwer oder zu gefährlich wird, sollen künftig humanoide Roboter Montagearbeiten ausführen können. Der Flugzeugbau stößt die Entwicklung an.
Aktuelle Entwicklungen in der Robotik zielen darauf ab, die Effizienz von Robotern im industriellen Einsatz zu erhöhen und neue Einsatzgebiete von Robotern vorzubereiten. In der Forschung werden, so berichtet Springer-Autor Christian Schlette in „Anthropomorphe Multi-Agentensysteme“ , längst auch gänzlich neue kinematische Konfigurationen erprobt: „Humanoide Roboter sind wie der Bewegungsapparat des Menschen strukturiert und werden geeignet gesteuert, um mit menschenähnlichen Bewegungsmöglichkeiten den Einsatz von Robotern im Servicebereich auszuweiten.“ (Seite 6)
Genau hier setzt eine Entwicklung des Unternehmens Airbus zusammen mit dem gemeinsamen Labor JRL (Joint Robotics Laboratory) des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und des japanischen Instituts für Wissenschaft und Spitzentechnologie in der Industrie (AIST) an. Ein humanoider Roboter soll Arbeiten in der Flugzeugendmontage ausführen können.
Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten und der Vielzahl unterschiedlicher Montageaufgaben in Flugzeugen sind fest installierte Spezial-Roboter, wie sie etwa in der Autoindustrie verwendet werden, in der Luftfahrtindustrie nicht zweckmäßig. Hier bedarf es einer neuen Robotergeneration, die Treppensteigen oder Hindernisse umgehen kann. Als Lösung schwebt den Forschern ein humanoider Roboter vor, der bei der Fortbewegung mehrere Kontaktstellen an seinem Körper nutzt, nicht nur die Füße. Solch ein Roboter könnte ausreichend stabil und kräftig ausgelegt werden.
Teile montieren, Muttern festziehen, Metallspäne beseitigen
Bei der Planung ihres Vorhabens stießen die Forscher auf ein zentrales Problem: Wie lässt sich verhindern, dass es aufgrund des engen Arbeitsumfeldes zu Kollisionen zwischen dem Roboter und den zahlreichen Objekten in seiner begrenzten Umgebung kommt? Dafür wollen sie in ihrem Projekt nun leistungsfähigere Algorithmen entwickeln, die deutlich komplexer sein müssen als bei herkömmlichen Robotern, aber dennoch eine schnelle Rechenleistung aufweisen, damit die Roboter effektiv sind. Diese Algorithmen werden anschließend in verschiedenen Szenarien – entsprechend dem jeweiligen Bedarf der Airbus Group in der Luft- und Raumfahrt und beim Bau von Helikoptern – erprobt. Typische Aufgaben wären: Festziehen von Muttern, Beseitigung von Metallspänen in einem bestimmten Arbeitsbereich oder das Einpassen von Teilen in eine Struktur. All dies, so die Forscher, könnte in zehn bis 15 Jahren zur Marktreife gebracht werden.