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Robonet 4.0

Robotik im Handwerh
© vege | Fotoia.com

 

Sei es das Bohren überkopf oder das Heben schwerer Lasten: dass es im handwerklichen Alltag auch unangenehme Tätigkeiten gibt, ist kein Geheimnis. Mit der Unterstützung von Kollege Roboter in Verbindung mit Augmented Reality Brillen und moderner Software lassen sich Prozesse schneller, einfacher, sauberer und effizienter umsetzen.

Worum geht es beim Teilprojekt Robonet 4.0?

Robonet 4.0 untersucht die Einführung zukunftsfähiger Robotertechnologien im Montage- und Fertigungsbereich von kleinen und mittleren Handwerksbetrieben. Im Zentrum der Forschung steht die Schaffung einer Möglichkeit zur intuitiven Programmierung von Robotern ohne aufwändigen Programmiercode. Vielmehr soll der Roboter mit einer AR-Brille (Augmented Reality) über menschliche Gesten bedient und gesteuert werden.

Icon Info  Augmented Reality (AR)
— Erweiterte Realität

Unter Augmented Reality versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Mit einer AR-Brille können digitale Planungsdaten mit vorhandenen realen Geometrien abgeglichen werden.

 

Autonomes Bohren mit einer mobilen Robotereinheit

In unserem Beispiel sollen mit einer mobilen Robotereinheit Löcher in eine Wand gebohrt werden — natürlich lässt sich unser Anwendungsfall auch auf körperlich sehr anstrengende Bohrvorhaben übertragen, wie z. B. das Herstellen von Lochbildern für abgehängte Decken. Unabhängig davon welches Bohrprojekt umgesetzt werden soll: Der Ausgangspunkt für das vereinfachte Programmieren der Robotereinheit liegt in jedem Fall in der Verarbeitung von Daten, die vorab vom Architekten (über BIM) oder vom Herstellungsbetrieb (über ein 2D- und 3D-CAD-System) zur Verfügung gestellt werden.

Icon Info  Building Information Modeling (BIM)

Building Information Modeling ist ein intelligenter Prozess, der Architekten den Entwurf von dreidimensionalen Gebäuden ermöglicht. Mithilfe von BIM ist der Architekt in der Lage, eine maßstabsgerechte virtuelle Bauansicht mit allen Baugegenständen, die nötig sind, um ein Gebäude funktionstüchtig zu machen (z. B. Lampen, Waschbecken, Steckdosen etc.), zu erstellen.

Icon Info  2D- und 3D-CAD-System

2D-/3D-CAD-Systeme kommen vor allem in den Bereichen Maschinenbau, Anlagenbau, Stahlbau, Metallbau und bei der Blechbearbeitung zum Einsatz. Mit 2D- und 3D-CAD-Programmen erstellen Hersteller Konstruktionen maßstabsgerecht mit allen Bauteilen und Anbindungen, die erforderlich sind, um bestimmte Teile herzustellen und auf der Baustelle zu integrieren.

Das System (Roboter mit Laser; AR-Brille mit Roboter) vermisst mit einem Laser anhand dreier Messpunkte den Raum. An diesen Punkten referenziert sich der Roboter beim Verfahren. Die Brille wiederum referenziert sich anschließend an den Messdaten des Roboters.

 

Danach wird die durch die AR-Brille sichtbar gemachte virtuelle Ansicht des Raums mit der realen Ansicht des Raums abgeglichen. Als Orientierungshilfe bietet sich die Nutzung einer Referenzierer-Linie an, also z. B. die Kante einer Raumecke, nach der die virtuelle Ansicht an der realen Ansicht des Raums ausgerichtet wird.

 

Nun ist es möglich, die Lage der Befestigungspunkte auszumachen und gegebenfalls Unregelmäßigkeiten zu erkennen. Durch das Erblicken und Ausrichten des integrierten Fixierungspunktes der AR-Brille wird die gewünschte Position der Bohrung im Raum ermittelt und durch eine Gestik gespeichert. Die Reihenfolge der Speicherpunkte ergeben automatisch das Ablaufprogramm des Roboters.

 

Die mobile Robotereinheit fährt anschließend autonom die Bohrpunkte an und führt in der vorgegebenen Reihenfolge die Bohrungen durch. Während sich der Roboter bewegt und sein Programm umsetzt, muss er die drei Messpunkte in der wirklichen Umgebung kontinuierlich nachverfolgen und vermessen, um den fehlerfreien Programmablauf im dreidimensionalen Raum zu gewährleisten.

Ihr Ansprechpartner zum Thema Robonet 4.0

Sie interessieren sich für den Einsatz von Roboter-Technologie in Ihrem Betrieb oder wünschen eine umfassende Beratung zu diesem Thema?

Unser Ansprechpartner steht Ihnen gerne zur Verfügung.

Lukas Walter
Projektverantwortlicher Robonet 4.0
Galgenleite 3, 97424 Schweinfurt
Tel.: 09721 478-4182
Fax: 09721 478-4682
l.walter@hwk-ufr.de