Für den Menschen wird die Arbeit in der Produktion immer belastender. Die Arbeitsschritte werden schneller, die Produkte vielfältiger. Gleichzeitig müssen mehr Güter hergestellt werden, um die wachsende Weltbevölkerung ausreichend zu versorgen. Cobots können eine wertvolle Unterstützung für die Werker sein und diese entlasten. Die Nachgiebigkeit der Pneumatik bietet dabei viele Vorteile. Deshalb forschen wir zu pneumatischen Cobots und entwickeln sie hin zu autonomen Systemen: Wenn der Roboter sich selbst die Lösungen zu seinen Aufgaben erarbeitet und weiß, was der Mensch als nächstes tun wird, kann er ihn bestmöglich und in sicherer Kollaboration unterstützen.
Autonome Systeme gewinnen immer mehr an Bedeutung, wenn es um Aufgaben geht, die für den Menschen entweder zu gefährlich, zu schwierig oder zu monoton sind. Die Systeme reagieren auf Ereignisse in ihrer Umgebung und treffen eine passende Entscheidung: Sie nehmen wahr, lernen, denken und handeln selbstbewusst und reagieren intelligent auf unvorhergesehene Veränderungen in der Umwelt.
Auch für die kollaborative Robotik bieten autonome Systeme große Potenziale. Sie können beispielsweise aus eintrainierter Erfahrung vorhersagen , was der Werker als nächstes tun wird und ihre Bewegungen dahingehend steuern. Diese Bewegungsprädiktion macht die Zusammenarbeit sicherer und effizienter.
Kennt ein autonomer Roboter den gewünschten Endzustand, kann er mit entsprechenden Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI) auch selbst alle Arbeitsschritte ableiten, die zum Lösen der Aufgabe nötig sind. Neben Reinforcement Learning nuten wir dazu auch Bio-inspired AI: Diese effiziente und spezialisierte KI ist inspiriert von der Intelligenz von Ameisen, Bienen und anderen Insekten. Sie unterstützt die Umfeldwahrnehmung und Bahnplanung der Cobots.
Um diese und weitere intelligente Roboter-Fähigkeiten wie Kisten packen oder Gewicht schätzen zu ermöglichen, kann die KI mit Hilfe virtuell generierter Datensätze eingelernt werden. Auch Sim2Real Learning – Lernen in Simulationen oder hybriden Systemen und Ausführen des Gelernten auf dem realen Roboter – kommt zum Einsatz.
Die Mensch-Roboter-Kollaboration gelingt mit keiner anderen Technologie so feinfühlig wie mit der nachgiebigen Pneumatik. Der Festo Cobot ist der erste pneumatische Roboter der Welt. Er ist das Resultat langjähriger Forschung und der dadurch aufgebauten Expertise von Festo in Sachen Controlled Pneumatics. Seine Vorteile wie die Sensitivität, sein Gewicht oder auch sein Preis-/Leistungsverhältnis verdankt er den Vorzügen der Pneumatik: Die Direktantriebe in den Gelenken sind kostengünstiger und besonders leicht, weil im Gegensatz zu elektrischen Lösungen keine schweren Getriebe und teure Kraft-Moment-Sensorik nötig sind.
Seit Jahren entwickelt Festo nicht nur die Hardware weiter, sondern forscht mit Partnern zur sicheren Kollaboration und untersucht dazu die Modellbildung in verschiedenen Softwaretools.