Cobots an Deiner Seite

In der realen Welt ­angekommen ist die alte ­Science-Fiction-Vision vom ­mitarbeitenden Roboter. Eingebaute Kameras und Sensoren machen das möglich.

Dieser Artikel gehört zum Themen-Special Roboter für jedermann

Man sollte es kaum glauben: Bereits 1974 kann der von einem superintelligenten Jungen entwickelte Roboter MM-7 in der Fernseh-Serie Colombo auf einen Hund aufpassen, einem Mörder ein Alibi verschaffen und im "Gefühlsmodus" ärgerlich auf ein verlorenes Schachspiel reagieren. Von dieserart nützlichen Eigenschaften könnten im Jahr 2018 bald auch handwerkliche Betriebe profitieren, auch die kleinsten: ein Roboter als Kollege, mit dem man zusammenarbeiten kann, ein "Cobot", dem man Anweisungen geben kann und der so gefühlvoll agiert, dass er seinen menschlichen Kollegen nie wehtut.

Eine neue Studie des amerikanischen Marktforschungsinstituts Markets and Markets prophezeit den kollaborativen Robotern bis 2023 ein Marktvolumen von mehr als vier Milliarden US-Dollar. Realistische Preise und eine hohe Kapitalrendite machen die Lösungen zunehmend auch für den Mittelstand attraktiv.

Flexibel und intuitiv programmierbar

Nicht mehr nur programmierte Prozesse ausführen, sondern auf die Menschen reagieren, mit ihnen zusammenarbeiten, statt sie zu ersetzen. Das können – etwas sachlicher betrachtet – die neuen mit Sensoren und Kameras ausgestatteten Cobots. Die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) könnte tausende Montagearbeitsplätze in ganz Europa retten, sind Wissenschaftler, Hersteller, Systemintegratoren und Endanwender im EU-Forschungsprojekt "Lean Intelligent Assembly Automation" (LIAA) überzeugt. Nach vier Jahren Forschungs- und Entwicklungsarbeit legt das international besetzte Team ein ganzes Bündel an Maßnahmen vor, mit denen sich der Einsatz von Roboterassistenten für Montagearbeitsplätze wirtschaftlich gestalten lässt.

Auch auf der diesjährigen Hannover Messe waren die Cobots zahlreicher Roboterhersteller zu bewundern. Sie sind flexibel, einfach und intuitiv – zuweilen mittels Tablet – zu programmieren und mit einem Eigengewicht von manchmal nur zehn Kilogramm leicht zu bewegen. Sie können Teile anreichen oder sortieren, Maschinen oder Regale bestücken, Löcher bohren, etwas verkleben und Oberflächen bearbeiten. Kurzum: einem Handwerker monotone, anstrengende oder gefährliche Arbeitsschritte abnehmen. Und sie sind allzu oft auch noch bezahlbar. Von 20.000 bis 40.000 Euro ist da bei vielen Herstellern die Rede, aber auch von Einstiegspreisen um 5.000 Euro.

Langsame Bewegungen für die Sicherheit

Um das Verletzungsrisiko der Mitarbeiter im Betrieb auch ohne Schutzeinhausung zu minimieren, gelten im Umgang mit Cobots strenge Sicherheitsbestimmungen. Beim Prinzip der "direkten Handführung" bewegt sich der Cobot nur, wenn er eine direkte Eingabe durch eine Person erhält – zum Beispiel durch eine Berührung des Roboterarms. So hat der Mitarbeiter jederzeit die vollständige Kontrolle über seinen Kumpanen. Bewegt sich der kollaborative Roboter auch ohne direkte Anweisung eines Menschen, muss die gemeinsame Tätigkeit stets überwacht werden. Wird der vorgeschriebene Sicherheitsabstand zwischen Mensch und Cobot unterschritten, bewegt sich der Roboter automatisch langsamer, um den Mitarbeiter nicht zu verletzen. Beim so genannten "überwachten Halt" kommt der Co-Roboter sogar sofort zum Stillstand, sobald sich eine Person in seinem Arbeitsraum befindet.

Die mit Abstand wichtigste Sicherheitsmaßnahme ist die Reduzierung der Roboterbewegung. Dynamik und Kraft des Roboters sind dabei dauerhaft stark eingeschränkt, so dass er auch in seiner Bewegung keine Gefahr für einen Beschäftigten darstellt. Betritt eine Person unerwartet und ohne Überwachung den Arbeitsraum des Cobots und wird von einem Roboterarm getroffen, ist die Kraft der Bewegung niemals stark genug, um ihn ernsthaft zu verletzen. Jeder fertig konfigurierte Roboter muss einen Sicherheitscheck über sich ergehen lassen. Da spielt die Anwendung die Hauptrolle. So könnte derselbe Cobot in einer Bäckerei zum Sortieren unmittelbar neben Menschen arbeiten, sollte er etwa mit einem Messer Brot schneiden, dann muss er in einen Käfig eingeschlossen werden, zu dem niemand Zutritt hat.