Technik

Die Welt der Robot-Tüftler


Forscher optimieren das Miteinander von Mensch und Maschine

Der große, rote Roboterarm holt ein Teil aus der Kiste und schwenkt zum Arbeitstisch herüber. Seine schnellen Bewegungen kann man nur dank einer futuristischen 3-D-Brille verfolgen. Denn der Roboter, der so echt aussieht, existiert nur als Computersimulation.

Diese spiegelnde Brille verpasst Birgit Naber ihren Besuchern. Sie sind Testpersonen. Mit deren Hilfe will sie herausfinden, wie Menschen auf einen sich frei bewegenden Roboter reagieren.

Zäune und Lichtschranken sollen weg

Welcher Abstand wird noch als angenehm empfunden? Wie flott darf der Roboter zu Werke gehen? Auf diese Fragen sucht Birgit Naber Antworten. Sie arbeitet als Psychologin beim Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung in Sankt Augustin bei Bonn. „Ist der Roboter zu schnell, können die Leute sein Tempo kaum durchhalten. Arbeitet er zu langsam, greifen sie ihm womöglich vor. So kommt es zu Unfällen“, warnt sie.

Zwischen 2006 und 2010 wurden dabei zehn Personen so schwer verletzt, dass sie nicht mehr arbeiten konnten. Ein Mensch kam ums Leben. Mit der steigenden Zahl von Robotern in Industriebetrieben wird Nabers Job immer wichtiger. Schon heute ist Deutschland nach Japan und Südkorea das Land mit der größten Roboterdichte, so die International Federation of Robotics.

Künftig werden die Roboter den Menschen auf die Pelle rücken. Zäune und Lichtschranken fallen weg! Denn nur ohne sie kann der Blech-Kollege dem Werker direkt unter die Arme greifen. Ihm schwere Teile zureichen. Oder die so lange festhalten, bis der Mitarbeiter, der daran zum Beispiel schweißt, fertig ist. Erste Exemplare der neuen Roboter-Generation sind schon in Autofabriken im Einsatz, befestigen etwa Armaturenbretter.

Roboter ohne Grenzen sparen zum einen wertvollen Platz. Zum anderen werden die zupackenden Maschinen so viel beweglicher. „Das kommt dem Trend zu einer flexiblen Produktion entgegen“, sagt Ingenieur Michael Huelke, Referatsleiter „Neue Technologien, Mensch und Technik“.

Wenn aber nichts mehr Mensch und Maschine trennt, was schützt denn dann vor Begegnungen der unangenehmen Art? Schließlich dreht sich der Roboter-Prototyp, an dem die Sankt Augustiner tüfteln, mit bis zu Tempo 40!

Was darf die Maschine anrichten?

Das ist eine Herausforderung für Huelke und seinen Kollegen Björn Ostermann. Sie experimentieren mit Sensoren auf Ultraschall-Basis.

Die Technik sendet Wellen aus, die vom Hindernis als Echo zurückgeworfen werden. So lässt sich der Abstand bestimmen.

Ostermann tritt neben den Roboter, streckt ihm spontan die Hand entgegen. Der Roboter-Arm stoppt abrupt, anstatt einen Bogen um die Hand zu machen. Noch laufen die Versuche nicht ganz rund. Hauptsache aber: keine Kollision!

Kleine Stupser wollen die Entwickler Robotern noch durchgehen lassen. Aber wo liegen die Grenzen? Um das herauszufinden, arbeiten die Robot-Tüftler auch an einem „Schmerzschwellen – Kataster“: Es soll klären, wie viel Druck Arme, Beine und Bauch aushalten, bevor es richtig wehtut.

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