Während herkömmliche Roboter oft nur in festgelegten Bahnen funktionieren, sollen die Systeme von RoboSAPIENS dynamisch reagieren können, sei es auf eine veränderte Produktionsumgebung, eine Störung im Prozess oder den direkten Kontakt mit Menschen.
Herzstück des Projekts ist eine intelligente Steuerungsarchitektur, die mit Methoden der Künstlichen Intelligenz und virtuellen Modellen arbeitet. So lassen sich Anpassungen zunächst im digitalen Zwilling testen, bevor sie in der realen Fabrik umgesetzt werden.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Sicherheit: Anpassungen sollen nicht nur effizient, sondern auch jederzeit nachvollziehbar und vertrauenswürdig sein. Das schafft Sicherheit und macht die Technologie auch für komplexe industrielle Anwendungen interessant.
Konzepte in praxisnahen Szenarien erprobt
Eine zentrale Rolle im Projekt spielt das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg. Dort werden die Konzepte in praxisnahen Szenarien erprobt. Im Fokus steht die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter in flexiblen Produktionsumgebungen, also genau dort, wo Anpassungsfähigkeit und Verlässlichkeit besonders wichtig sind.
Die Forschenden des Fraunhofer IFF haben nun erste vielversprechende Ergebnisse vorgelegt. Sie zeigen, dass Roboter in der Lage sind, ihre Strategien während laufender Prozesse dynamisch zu verändern, etwa wenn es zu Störungen oder plötzlichen Änderungen in der Umgebung kommt. Digitale Zwillinge helfen dabei, diese Anpassungen vorab virtuell zu testen, sodass Risiken für den realen Betrieb minimiert werden. Ergänzend sichern neue Mechanismen ab, dass auch während des Anpassungsprozesses die Sicherheit der Menschen stets gewährleistet bleibt.
Konkret wird die Kombination der Sicherheitsmodi „Kraft- und Leistungsbegrenzung“ und „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung“ gemäß ISO/TS 15066 umgesetzt. Dieser Ansatz vereint das Beste beider Welten: Ohne Mensch im Arbeitsraum bewegt sich der Roboter schnell und effizient. Nähert sich ein Mensch, passt sich die Geschwindigkeit körperteilspezifisch an, bleibt dabei jedoch stets am erlaubten Maximum. So entsteht eine echte, produktive Mensch-Roboter-Kollaboration, die nicht an mangelnder Effizienz scheitert.
Auf dem Weg zur Anwendung in der Industrie
Mit diesen Ergebnissen deutet sich an, dass die Vision von RoboSAPIENS Realität werden kann: Roboter, die nicht nur leistungsfähig, sondern auch vertrauenswürdig und anpassungsfähig sind. In den kommenden Monaten wird das Projekt verstärkt mit Industriepartnern zusammenarbeiten, um die entwickelten Lösungen in realen Produktionsumgebungen zu testen und weiter zu validieren. Ziel ist es, eine nachweislich sichere und praxisreife Architektur bereitzustellen, die in europäischen Betrieben breit Anwendung finden kann.
