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Kuka Innovation Award Airbag lässt Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten

Der End Effector Airbag schützt den Bediener vor scharfkantigen Werkzeugen oder Werkstücken. Das vom DLR für Robotik und Mechatronik entwickelte System ermöglicht eine engere Mensch-Roboter-Kollaboration.

Bild: DLR

28.04.2017

Für eine sichere Mensch-Maschinen-Interaktion soll ein am DLR entwickelter Airbag vor scharfkantigen Werkzeugen schützen. Diese Erfindung des DLR gewann den Kuka Innovation Award auf der Hannover Messe.

Verletzungsgefahr entsteht In der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) unter anderem durch scharfkantige Werkzeuge und Werkstücke, mit denen der Roboter hantiert. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurde daher ein spezieller Airbag entwickelt, der die gefährdenden Teile umschließt und dem Bediener damit eine sichere, unmittelbare Zusammenarbeit mit einem Industrieroboter ermöglicht. Die Funktion des Roboter-Gesamtsystems wird dabei nicht eingeschränkt, die Taktzeit soll sogar verkürzt und die Produktivität so erhöht werden.

Wie funktioniert der Airbag?

Der EE-Airbag besteht aus einem Ventilflansch, der zwischen einem beliebigen Roboter und einem Roboterwerkzeug angebracht wird und zum Ein- und Auslassen von Druckluft dient. An dem Flansch sind ein Airbag sowie eine Steuerbox befestigt, die eine Kommunikation zu der Sicherheitssteuerung des Roboters herstellt und die Aktivierung oder Deaktivierung des Sicherheitsmoduls auslöst.

Ähnlich wie bei einem Airbag im Auto füllt sich das System mit Druckluft und umschließt Roboterwerkzeug und Werkstück vor jeder Roboterbewegung. Steht der Arm still, gibt das System beide wieder frei. In Experimenten mit einem Crashtest-Dummy konnten die DLR-Entwickler nachweisen, dass eine Zulassung der verwendeten Roboterwerkzeuge ohne Airbag nicht möglich wäre.

Gewinner des Kuka Innovation Award

Für den End Effector Airbag wurden die Wissenschaftler des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik am 27. April 2017 auf der Hannover Messe mit dem Kuka Innovation Award ausgezeichnet. Der Preis ist mit 20.000 Euro dotiert.

Für den Wissenschaftswettbewerb von Kuka waren dieses Jahr Forscherteams aus der ganzen Welt dazu aufgerufen, Konzepte zum Thema Advanced Mechatronics einzureichen. Zentrale Anforderung: Es muss sich um ein vielseitiges System handeln, das neuartige Software- und Hardware-Komponenten enthält und nicht nur für einen spezifischen Anwendungsfall einsetzbar ist. Dabei sollten die vom Roboterhersteller bereitgestellten mechatronischen Systeme verwendet und erweitert werden.

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