Problemstellung/Motivation

Aktuell erfolgt der Einsatz von Robotern in Produktionsanlagen primär auf durch Schutzzäunen abgeschotteten Flächen, um zu verhindern, dass Menschen in Reichweite des arbeitenden Roboters kommen. Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass der Schutz des Menschen sichergestellt wird und der Roboter in Taktzeit ohne Unterbrechungen arbeiten kann. Diese Vorteile werden jedoch auf Kosten von äußerst geringer Flexibilität und vergleichsweise hohem Raumbedarf erkauft. Daher gibt es bereits seit einigen Jahren Bestrebungen die Produktion flexibler zu gestalten und auf den klassischen Schutzzaun zu verzichten.

Eine Methode, die sich bewährt hat, ist der Einsatz einzelner Roboterzellen ohne Schutzzaun, die mit Hilfe von sicherheitszertifizierter Sensorik abgesichert werden. Hierbei wird durch die Sensorik eine Sicherheitszone um die Roboterzelle definiert: Die Annäherung eines Objekts an die Roboterzelle wird registriert, dringt sie in die Sicherheitszone ein, wird der Roboter angehalten. Auch mehrschichtige Sicherheitszonen sind mögliche, bei denen ein Eindringen in die äußeren Sicherheitszonen eine Verlangsamung des Roboters bewirkt und erst beim Eindringen in die innere Sicherheitszone ein Halt des Roboters ausgelöst wird. Diese aktuell eingesetzten Sicherheitslösungen haben jedoch das Problem, dass nicht unterschieden wird, was in die Sicherheitszone eindringt, beispielsweise ein Mensch, bei dem verlangsamt/gestoppt werden muss, oder lediglich ein fahrerloses Transportfahrzeug (FTF), bei dem mit voller Geschwindigkeit weitergearbeitet werden kann.

Da der Einsatz von FTFs gerade in einer zunehmend flexiblen Produktion zunimmt - beispielsweise zum Materialtransport zwischen einzelnen Roboterzellen - gilt es zu verhinden, dass FTFs ein unnötiges Verlangsamen oder einen unnötigen Halt bei Roboterzellen auslösen, da ansonsten der Durchsatz der Produktionsanlage zunehmend negativ beeinträchtigt wird.

Demonstrator "mobiler MRK-Roboter" und verfolgter Lösungsansatz