Robot Vision träumt von Robotik für alle

Das Startup „Ro Vi Robot Vision“ von drei Forschern der TU München hat die komplizierte elektronische Sensorik von Robotern maßgeblich vereinfacht. Auf Basis der Forschungen ist es weltweit erstmals gelungen, dass Roboter die Positionen, Bewegungen und Kontaktkräfte ihrer Arme und Greifer ohne integrierte elektronische Sensoren wahrnehmen können. Die Vision der Entwickler ist es, intelligente und hochsensitive Roboter auch für KMUs und Endverbraucher verfügbar zu machen.

Mit bisherigen Lösungen der industriellen Bildverarbeitung erkennen Roboter nur den Raum um sich herum oder Gegenstände, die sie greifen oder bearbeiten sollen. Mit der industriellen Bildverarbeitung von Ro Vi sollen Roboter nun auch ihre Körperteile selber wahrnehmen – und zwar ohne elektronische Sensoren. Software ersetzt damit komplexe Hardware-Sensorik. Zur Vermessung von Positionen und Bewegungen werden am Roboter aufgedruckte visuelle Muster verwendet. Die Ro Vi-Software berechnet damit mittels intelligenter Bildanalyse die Position des Roboters im Raum, sowie dessen Bewegungen und Gelenkstellungen. Kräfte und Momente werden ebenfalls mittels einfacher, passiver, d.h. nicht elektronischer, Elemente wie beispielsweise Schaumstoff oder Federn gemessen. Die Kontaktkräfte des Greifers oder des Roboters führen zu charakteristischen Verformungen dieser Elemente. Die Ro Vi-Software misst diese Verformungen mittels Bildanalysealgorithmen und berechnet daraus die Kontaktkräfte. Die dabei für Industrie 4.0 anfallenden Daten und Statistiken der Roboter und ihrer Einsätze werden von Ro Vi vor Ort oder in der Cloud verarbeitet und ausgewertet.

Damit Roboter sicher und autonom mit ihrer Umgebung interagieren können, sind zum Beispiel an Roboterarmen oft über 20 einzelne elektronische Sensormodule verbaut. Dies führt zu hohen Hardware-, Integrations- und Wartungskosten, die durch Ro Vi deutlich reduziert werden können. Zudem sind viele Robotersysteme auf bestimmte Anwendungen aufwendig abgestimmte Spezialisten und daher recht unflexibel im Einsatz. Das Sensorik-Konzept von Ro Vi aus passiven Elementen und industrieller Bildverarbeitung ermöglicht Robotern durch die reichhaltigen Sensordaten hingegen eine neue Vielseitigkeit und den wirtschaftlichen Einsatz auch bei kleinen Stückzahlen oder kurzzeitigen Einsätzen. So lassen sich Objekte unterschiedlicher Formen und Materialien mit einem einzigen Greifer mit sich selbst anpassenden Fingern handhaben. Die passiven Elemente können zudem mit 3D Druckern für einmalige Einsätze von Robotern, bspw. in der Medizin oder im Umgang mit Lebensmitteln, kostengünstig und rasch hergestellt werden.

Das Sensorik-Konzept Ro Vi eröffnet Robotern ganz neue Märkte und Anwendungsgebiete in sämtlichen Bereichen der Industrie aber auch der Medizin, der Pflege oder im privaten Bereich. Besonders dort wo eine flexible Handhabung von Objekten nötig ist, z.B. in der Logistik, Montage, Kommissionierung, Landwirtschaft oder Nahrungsmittelindustrie. Zudem werden intelligente und hochsensitive Roboter durch Ro Vi auch für kleine KMUs und Endverbraucher verfügbar. Experten schätzen den für das Ro Vi-Sensorsystem relevanten Gesamtmarkt für 2019 auf 570 Mio. €.

cd