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Enhanced Robo-Mate design concept © ZHAW (Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften)
Verbessertes Robo-Mate-Designkonzept

Fortschritte in der Mensch-Maschine-Interaktion

Vor rund einem Jahr brachte BBC News das Exoskelett Robo-Mate als zweite Nachricht direkt nach dem neuen iPhone. Seither wurden in verschiedenen Bereichen des Projekts große technische Fortschritte erzielt.

Im ersten Jahr des von der Europäischen Union geförderten Projekts Robo-Mate lag der Fokus auf der Definition der verschiedenen Produktionsprozesse von Endnutzern – beispielsweise in der Automobil-, Autoteile-, Fahrzeugverwertungs- und -entsorgungsindustrie. Dadurch konnten die 13 Projektpartner aus Forschung und Industrie ihre Anforderungen aus Mitarbeiter- wie auch aus Unternehmenssicht ermitteln. Eine der größten Leistungen seitens der Industrie war die Ausarbeitung zweier spezifischer Anwendungsfälle des Exoskeletts, die für die Partner auf Endnutzerseite (Centro Ricerche Fiat, Italien; COMPA S. A., Rumänien; INDIRA SAS, Frankreich) besonders wichtig sein könnten: der ein- und zweihändige Umgang mit bis zu 7,5 bzw. 15 kg schweren Objekten.

Gemeinsam konzentrierten sich Design-Experten, Arbeitswissenschaftler und Endnutzer darauf, Arbeitern die effizientere, sichere Erfüllung ihrer Aufgaben zu ermöglichen – insbesondere das wiederholte Heben schwerer Lasten. Das Exoskelett Robo-Mate besteht aus einem anthropomorphen Rumpfmodul, das die Druckbelastung im Lendenbereich senkt und sich mit unterschiedlich komplexen Erweiterungen für Arme und Beine ausrüsten lässt. Je nach Bedarf können diese Module passiv, teil- oder vollaktiv bzw. anthropomorph ausgeführt sein. Darüber hinaus wird Robo-Mate für die optimale Steuerung des Produktionsprozesses mit Strichcodelesern, RFID-Datenerfassung (radio-frequency identification) oder anderen Systemen zur Werkstückerfassung sowie mit Head-up-Displays und Blickerkennung ausgerüstet. Das System wird höchsten Sicherheitsansprüchen selbst in unbeständigen und dynamischen Produktionsumgebungen genügen.

Die nächsten Projektmeilensteine bestehen darin, funktionsfähige Prototypen zu fertigen und zu erproben. Hierfür werden die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und das Italienische Institut für Technologie (IIT) im ersten Quartal 2015 die ersten Subsystem-Prototypen produzieren und testen. Zeitgleich wird das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO die Produktionsprozesse der Endnutzer simulieren, um den möglichst effizienten Einsatz von Robo-Mate sicherzustellen und die Auswirkungen auf Produktivität und ergonomisches Arbeitsplatzdesign zu untersuchen. Die Integration des Exoskelett-Modells in die Simulationssoftware Siemens Classic Jack und die Erweiterung von Siemens Process Simulate um neue Produktionsressourcen sind ebenfalls Teil der innovativen Forschung des Fraunhofer IAO. Da die anwenderfreundliche und interaktive Nutzung von Robotern im industriellen Umfeld im Mittelpunkt von Robo-Mate steht, werden die Produktionsarbeiter dabei eine zentrale Rolle einnehmen. Im Sommer 2015 werden Vertreter ausgewählter Branchen zu einem Prototypen-Workshop an einem der Standorte der Endnutzer eingeladen.

Das Projekt nähert sich stetig den Zielen für die industrielle Anwendung: höhere Sicherheit und Produktivität, effizientere Prozesse und verbesserte Arbeitsbedingungen. Mit Robo-Mate rücken die interaktiven, sicheren und wettbewerbsfähigen Fabriken der Zukunft in greifbare Nähe.

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