Gastbeitrag | Autor: Carsten Schumann, CCO | PowerON

Das Greifen und Handhaben von Objekten ist eine der wesentlichen Aufgaben in der Automatisierung. Trotz weit verbreiteter Verwendung von Automatisierungstechnik, gibt es immer noch Probleme, für die es noch keine oder nur unzuverlässige Lösungen gibt.

So können Millionen manueller Handhabungsprozessen gegenwärtig nicht automatisiert werden, weil industrielle Robotergreifer keine Rückmeldung aus dem Greifprozess erhalten. Herkömmlichen Greiferfingern fehlt zudem die Flexibilität, um unterschiedlich geformte Werkstücke ohne Greiferwechsel zu fassen. Nicht zuletzt mangelt es aktuell an Lösungen, um zerbrechliche, sensible Objekte ohne Beschädigung sicher zu handhaben. Daten aus dem Greifprozess, wie beispielsweise ein Objekt gegriffen wurde, könnte die Automatisierung maßgeblich beschleunigen und dazu beitragen den Fachkräftemangel zu bekämpfen. In bestehenden automatisierten Handhabeprozessen kann taktiles Feedback aus dem Greifprozess Ausfälle in der Produktion verringern und die generierten Daten können zur Optimierung des Prozesses verwendet werden.

Sensible Objekte sicher greifen mit „TouchDetect“

Viele Anwendungsfälle und Märkte ließen sich neu erschließen, oder besser beherrschen, wenn Greiferfinger taktil fühlen könnten – analog einer menschlichen Fingerspitze. Genau hier setzt der Sensor „TouchDetect“ von PowerON an. Die Technologie hinter „TouchDetect“ basiert auf dem Einsatz von nachgiebigen dielektrischen Elastomeren. Die Grundkomponenten sind dabei im Wesentlichen Kohlenstoff und Silikon. Dies ermöglicht ein einfaches Design aber auch viele Freiheitsgrade hinsichtlich Größen und Formen bei der Gestaltung des Sensors.

„TouchDetect“ fasst dabei mehrere Sensoren zu einer Matrix zusammen. Durch die damit gegebene räumliche Auflösung, erfasst jeder Sensor einzelne Berührungen. Somit kann z.B. während eines Greifprozess lokalisiert werden, wo ein Objekt gegriffen wurde und ob dieses während des Handhabens verrutscht. Abläufe können somit überwacht und auch dokumentiert werden. Fehlfunktionen werden frühzeitig erkannt und nachgelagerte schwerwiegende Störungen in der Anlage vermieden. Die taktile Erkennung der Objekte in Verbindung mit dem weichen Material des Sensors ermöglicht zudem ein sicheres und beschädigungsfreies Greifen von sensiblen Objekten wie Nahrungsmitteln, Gläsern, etc.

© PowerON

Neue Einsatzgebiete für Roboter

Mit dem zusätzlichen Einsatz von KI können Position und Objekte beim Greifen erkannt werden. Damit ergeben sich eine Vielzahl neuer Anwendungsmöglichkeiten.
Neben dem klassischen Greifprozess bietet sich ein Einsatz von „TouchDetect“ in der Interaktion zwischen Robotern und Maschine an. Aufgrund der verwendeten nachgiebigen und dehnbaren Materialien wäre es beispielweise denkbar, Sicherheits- und Bedienfunktionen direkt in die Außenhaut des Roboters zu integrieren.

Die Sensortechnologie von PowerON ermöglicht zukünftig den Einsatz von Robotern in neuen Bereichen. Es können Prozesse automatisiert werden, die bisher aufwendig manuell durchführbar sind. So lassen sich z.B. Ernteprozesse automatisieren. Körperlich schwere Aufgaben im Pflegebereich werden vereinfacht. Komplexe Handarbeitsprozesse in der Produktion und der Logistik kann zukünftig ein Roboter übernehmen. Dies erhöht nicht nur die Qualität und stabilisiert die Abläufe. Vor allem aber können Betriebe manuelle Tätigkeiten durch Roboter zu ersetzen. Dies ermöglicht vielen Betrieben dem aktuellen Trend des Arbeitskräftemangels entgegenzuwirken.

PowerON betreibt schwerpunktmäßig Produkt- und Technologieentwicklung im Bereich flexibler elektronischer Komponenten für adaptive und kollaborative Robotik, Automatisierungstechnik und Medizintechnik. Verteilte, adaptive, flexible Greifer und kollaborative Robotergeräte werden die Anzahl der Robotikgeräte in der Industrie und im Alltag erhöhen. Die flexible Elektronik von PowerON in Verbindung mit IoT-Schnittstellen wird die Kommunikation zwischen Robotern ermöglichen und die Flexibilität der Produktion in der Industrie erhöhen.