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Service-Robotik

Sensibler Griff für sensible Aufgaben – Kollege Robbi erarbeitet sich seine Freiheit im Service

Dichtung und Wirklichkeit verschwimmen. Was früher noch Sciencefiction war, nimmt heute mehr und mehr Gestalt an. Roboter haben längst die industrielle Fertigung fest im Griff. Über 50.000 Roboter werden allein in Deutschland in der Automobilindustrie eingesetzt, in Käfigen gehalten und verrichten Tag für Tag ihre vordefinierten Aufgaben. Jetzt steht die nächste Stufe bevor: Der Roboter sucht den Weg in die Freiheit und sprengt damit auch gedankliche Grenzen. Unter dem Schlagwort „Service-Robotik“ findet derzeit eine breite Entwicklung mit unklarem Ausgang statt. Vom Entertainment über die Haushaltshilfe bis zum Security-Service reichen die Felder, für die Roboter fit gemacht werden. Auch im sozialen Bereich entwickelt der Roboter ein sensibles Händchen für die Belange behinderter oder alter Menschen. Alle Anwendungen haben eines gemeinsam: Der Robbi verlässt seinen Käfig und wird zunehmend selbständig.

Service-Robotik umfasst alle Roboterlösungen, die über den rein industriellen Einsatz in der Fertigung hinausgehen. Der Nutzwert der Service-Robotik im industriellen Einsatz ebenso wie auch im häuslichen Lebensumfeld besteht darin, dass sie den Menschen einerseits bei der Arbeit unterstützt und hilft, diese Tätigkeiten zu erleichtern. Zum anderen übernimmt sie monotone und anspruchslose, aber auch unangenehme, schmutzige oder gefährliche Arbeiten.

Die Service-Roboter sind dafür mit umfangreicher Sensorik ausgestattet und passen sich adaptiv den aktuellen Aufgaben und Umweltbedingungen an. Sie bewegen sich meist in unstrukturierten, komplexen, dynamischen und manchmal auch gefährlichen Umgebungen. Meist sind es Dienstleistungsaufgaben, die den Robotern der Zukunft übertragen werden. Hier treten kulturelle Unterschiede zutage. Während sich europäische Projekte mit sozialen Dienstleistungen oder mit Themen, wie Sauberkeit oder Intralogistik beschäftigen, sind asiatische Roboter eher auf den Unterhaltungsbereich ausgerichtet, amerikanische eher auf den Sicherheits- und Militärsektor.

Vermeintlich leichte Aufgaben erweisen sich in der Service-Robotik als echte Herausforderung.

Insider vergleichen den Stand in der Robotik heute mit den 70er Jahren, als noch niemand so recht wusste, wozu ein Computer dienen kann. Seit Konrad Zuse im Jahr 1941 seinen Z3 gebaut hatte, waren dreißig Jahre vergangen. Der wirkliche Entwicklungsschritt stand aber erst noch bevor. Bevor der Computer selbst seinen Siegeszug starten konnte, galt es, die einzelnen Bestandteile zu optimieren, das Zusammenspiel über Standards zu verbessern und vor allem Bauteile zu entwickeln, die bezahlbar waren. Die Parallelen zur Service-Robotik sind unverkennbar. Mangels gemeinsamer Standards fingen viele Entwickler immer wieder bei Null an und entwickelten ihre eigene Robotikwelt, die mit anderen Lösungen nicht kompatibel ist. Komponenten waren zu teuer, Techniken noch nicht weit genug entwickelt.

Da Service-Robotiklösungen in der Regel mobil eingesetzt werden, müssen Roboterkomponenten leicht, Platz sparend und genügsam im Energieverbrauch sein. Mittlerweile zeichnet sich ab, dass sich die Entwicklung in diesem Bereich deutlich beschleunigt. Gründe hierfür sind die bessere Verfügbarkeit von erschwinglicher Servotechnologie, die stetige Verbesserung von Batterien für den mobilen Einsatz, die sinkenden Kosten für Rechenleistung und Sensoren sowie die Weiterentwicklung von leistungsfähigen mechatronischen Dreh- und Greifmodulen.

Als einer der Marktführer im Bereich der Greiftechnik hat die SCHUNK GmbH & Co. KG aus Lauffen am Neckar frühzeitig Kompetenzen in diesem Bereich aufgebaut und weiterentwickelt. Die Greiftechnik- und Robotikspezialisten von SCHUNK nutzen einen praxiserprobten und stetig weiterentwickelten Baukasten mechatronischer Module, der von der servoelektrischen Schwenkeinheit über den kompletten Leichtbauarm bis hin zum Greifer oder zur anthropomorphen Hand reicht.

Eine Studie von SCHUNK in Zusammenarbeit mit der Universität Linz zeigt, dass mit mechatronischen Modulen menschenähnliche Roboter konstruiert werden können, die laufen und sogar Treppen steigen.