Die Geschichte der Cobots – Wie unsere Industrie intelligenter wird

Cobots oder auch kollaborative Roboter sind eine Art Industrieroboter, die für die direkte Interaktion mit Menschen innerhalb eines geschlossenen Raums oder zumindest in der unmittelbaren Umgebung, vorgesehen sind. Cobot-Anwendungen stehen hier herkömmlichen Industrieroboteranwendungen diametral gegenüber, denn herkömmliche Industrieroboteranwendungen werden vom menschlichen Kontakt isoliert.

Cobots sind sicherer

Die Sicherheit von Cobots beruht auf leichten Baumaterialien, abgerundeten Kanten und einer inhärenten Begrenzung von Geschwindigkeit und Kraft. Außerdem basieren Cobots auf auf Sensoren und Software Installationen, die ein sicheres Verhalten gewährleisten. Dank Sensoren kollaborative Roboter (Cobots) direkt und sicher mit Menschen interagieren. Die International Federation of Robotics (IFR), ein globaler Branchenverband von Roboterherstellern und nationalen Roboterverbänden, erkennt zwei Arten von Robotern an:

1) Industrieroboter, die in der Automatisierung (in einer industriellen Umgebung) verwendet werden

2) Serviceroboter für den Hausgebrauch und professionelle Verwendung.

Was zeichnet einen Cobot aus?

Serviceroboter können als Cobots betrachtet werden, da sie mit Menschen zusammenarbeiten können ohne den Menschen zu gefährden. Gewöhnliche Industrieroboter arbeiten traditionell getrennt von Menschen hinter Zäunen oder anderen Schutzbarrieren, wogegen bei Cobots diese Trennung nicht nötig ist. Cobots können vielfältig eingesetzt werden:

• Informationsrobotern im öffentlichen Raum
• Logistikrobotern, die Materialien innerhalb eines Gebäudes transportieren
• Industrierobotern, die bei der Automatisierung unergonomischer Aufgaben helfen, z. B. beim Bewegen schwerer Teile oder Maschinenzufuhr- oder Montagevorgänge

Das IFR definiert vier Arten von kollaborativen Fertigungsanwendungen:

1. Koexistenz: Mensch und Roboter arbeiten nebeneinander, jedoch ohne gemeinsamen Arbeitsbereich.
2. Sequentielle Zusammenarbeit: Mensch und Roboter teilen sich einen Arbeitsbereich ganz oder teilweise, arbeiten jedoch nicht gleichzeitig an einem Teil oder einer Maschine.
3. Gänzliche Zusammenarbeit: Roboter und Mensch arbeiten zur gleichen Zeit am selben Teil oder an derselben Maschine, wobei beide in tatsächlich in Bewegung sind.
4. Responsive Collaboration: Der Roboter reagiert in Echtzeit auf die Bewegung des Arbeiters.

In den meisten industriellen Anwendungen von Cobots teilen sich der Roboter und der Mensch heute denselben Raum, erledigen jedoch Aufgaben unabhängig oder nacheinander (Koexistenz oder sequentielle Zusammenarbeit).

Die Entstehungsgeschichte von Cobots 

Cobots wurden 1996 von J. Edward Colgate und Michael Peshkin, Professoren an der Northwestern University, erfunden. Ihr US-Patent von 1997 mit dem Titel „Cobots“ beschreibt folgendes:

„Ein Cobot ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur direkten physischen Interaktion zwischen einer Person und einem von einem Computer gesteuerten Allzweckmanipulator“. 

Die Erfindung resultierte aus einer Initiative von General Motors aus dem Jahr 1994 unter der Leitung von Prasad Akella vom GM Robotics Center und einem Forschungsstipendium der General Motors Foundation aus dem Jahr 1995, mit dem ein Weg gefunden werden sollte, Roboter oder roboterähnliche Geräte sicher genug zu machen, um sie mit Menschen zusammen arbeiten zu lassen.

Die ersten Cobots hatten kein Gefahrenpotential, da sie keine interne Antriebskraftquelle hatten. Stattdessen wurde die Antriebskraft vom menschlichen Arbeiter bereitgestellt. Die Funktion des Cobots bestand darin, die Bewegung durch Computersteuerung zu ermöglichen, indem eine Nutzlast in kooperativer Weise mit dem Menschen umgeleitet oder gesteuert wurde. Spätere Cobots lieferten ebenfalls nur begrenzte Antriebskraft. Als die Personensicherheit (Sicherheitsstandard „T15.1) anstieg, mussten hier weitere Lösungen her. Sensorik und Leichtbauweisen machten im Laufe der Zeit die Industrieroboter immer sicherer. Außerdem konnte die Effizenz gesteigert werden, da nun der Roboter auf voller Karftleistung laufen konnte und das, in Zusammenarbeit mit dem menschlichen Nutzer.

Heute kann durch Cobots die Arbeitsleistung enorm geseigert werden. Sicherheit und Arbeit stehen immer mehr im Einklang und sorgen dafür, dass Produkte sicher und zuverlässig hergestellt werden können.