Industrieroboter mit radarbasiertem Kollisionsschutz

Bei modernen PKWs ist das Prinzip bereits Stand der Technik: Radarsensoren, die Alarm schlagen, wenn sich das Fahrzeug auf ein Hindernis zubewegt. Ein derartiger Kollisionsschutz ist auch in der Produktion der Zukunft – Smart Factories, in denen intelligente Industrieroboter bei immer mehr Arbeitsschritten komplett autonom agieren sollen – unabdingbar, um die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine sicher zu gestalten. Im Projekt RoboMove entwickelt das Fraunhofer EMFT gemeinsam mit dem Robotikhersteller KUKA sowie der InnoSenT GmbH eine intelligente 3D-Abstandsmessung und Hindernisdetektion an Roboterarmen in Bewegung. 

In dem Vorhaben soll ein hochintegriertes Radarsystem mit intelligenter 3D Umfelderfassung und Nahbereichsdetektion entstehen, das eine zuverlässige Detektion auch in dynamischen Einsatzgebieten ermöglicht. Die Herausforderung ist, während der Bewegung des Roboterarms bei plötzlichen Veränderungen im Umfeld eine sichere, automatisierte Ausführung der Arbeitsschritte der Maschine zu gewährleisten. Bevorstehende Kollisionen mit Arbeitenden oder Hindernissen durch den Roboter muss das System rechtzeitig und korrekt erkennen, um eine Reaktion wie das Ausweichen oder ein Not-Halt zu ermöglichen.

Für die Umsetzung der Umfeld-Charakterisierung zur Steuerung und Absicherung von Industrie-Robotern sollen neuste Technologien und Machine-Learning-Methoden zum Einsatz kommen. Im Vorhaben soll am Fraunhofer EMFT die Objekterkennung anhand der vom Radar zurückgelieferten Zielliste untersucht und optimiert werden, damit nicht nur der Abstand zu einem Hindernis erkannt wird, sondern auch, um welches Objekt es sich handelt. Um die Radarmodule optimal auf Roboterarme anbringen zu können, soll die komplette Radar-Sensorik zudem auf bieg- und dehnbare Folien integriert werden. Hier stellt das Fraunhofer EMFT sein umfangreiches Know-how im Bereich der Flexiblen Elektronik zur Verfügung.

Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie innerhalb der Förderlinie »Digitalisierung – Elektronische Systeme« unter dem Förderkennzeichen DIE 0130 gefördert.