En parallèle de la fabrication en série, dans le secteur de l'industrie, il y a une tendance vers l'individualisation des produits. Pour la production de lots unitaires, outre la mise en réseau numérique d'installations complètes, les systèmes évolutifs à intelligence artificielle et les robots travaillant « main dans la main » avec l'humain, jouent également un rôle central. Avec le BionicWorkplace, toutes ces exigences sont réunies dans un environnement de travail d'avenir.
L'élément central de l'environnement de travail, c'est le BionicCobot . Le robot pneumatique léger est inspiré du bras humain dans sa structure anatomique et – comme son modèle biologique – accomplit de nombreuses tâches à l'aide de ses mouvements flexibles et sensibles. En raison de sa souplesse et de son fonctionnement intuitif, le BionicCobot est capable d'interagir de façon directe et sûre avec l'homme. Il soutient en cela l'opérateur lors de travaux monotones et intervient en cas de manipulations dangereuses pour l'homme.
Dans le BionicWorkplace, le bras de robot bionique collabore avec d'innombrables systèmes d'assistance et d'appareils périphériques reliés entre eux et qui communiquent entre eux. En même temps, l'intelligence artificielle et les méthodes de machine learning font du BionicWorkplace un système d'apprentissage et d'anticipation qui s'optimise en permanence.
L'ensemble du poste de travail est conçu de manière ergonomique et peut être adapté individuellement aux personnes, y compris l'éclairage. Au milieu du champ de vision de l'opérateur se trouve une grande surface de projection. Elle lui fournit toutes les informations pertinentes et réagit de façon dynamique à leurs contenus en fonction des exigences. Autour de la surface de projection se trouvent différents capteurs et systèmes de vision qui calculent en permanence la position de l'opérateur, des composants et des outils. Ainsi, l'humain peut interagir directement avec le BionicCobot et le commander par le mouvement, le contact ou la voix.
The system recognises the worker and their movements by means of their special work clothing. These wearables consist of a long-sleeved top, which is equipped with inertia sensors, and a work glove with integrated infrared markers. With the help of the recorded sensor data, the BionicCobot is able to hand over objects to its human colleagues with pinpoint accuracy and move out of their way if necessary – an essential requirement for direct collaboration between humans and robots.
The intelligent software simultaneously processes all the camera images, position data and input from the various peripheral devices. It uses all this information to derive the optimal program sequence. The system then distributes the tasks sensibly to the robot and other tools in order to give the human worker the best support whilst working.
With every action solved, the system learns something new. This creates what is known as a semantic map, which grows continuously. Along the network paths, the stored algorithms constantly draw dynamic conclusions. As a result, there is a gradual shift from a controlled, programmed and set sequence to a much freer method of working.
Another element of the intuitive operating concept is remote manipulation. For this purpose, a 3D stereo camera with a viewing angle of 180 degrees records the whole workspace. At the same time, the worker, who is located in a different area, wears virtual reality glasses and the textile wearables. The worker can use these to access the images from the camera in real time and follow them. This allows the robot to be controlled from a separated area or from a safe distance.
Intelligent workplaces capable of learning, such as the BionicWorkplace, and the use of multifunctional tools will make collaboration between humans and machines even more intuitive, simple and efficient in future. Knowledge building blocks and new skills, once learned, can be shared unlimitedly and made available on a global scale. This would make it possible to network workplaces worldwide in the future.