mini|Air-Cobot; ein kollaborativer Roboter, der bei der Inspektion von Flugzeugen unterstützt. Als kollaborativer Roboter oder kurz Cobot (aus dem Englischen: ) wird ein Industrieroboter bezeichnet, der mit Menschen gemeinsam arbeitet und im Produktionsprozess nicht durch Schutzeinrichtungen von diesen getrennt ist.
Kollaborative Roboter sind nicht zu verwechseln mit humanoiden Robotern.
Entstehung Die ersten Cobots wurden im Jahr 1996 von James Edward Colgate und Michael A. Peshkin, zwei Professoren an der US-amerikanischen Northwestern University, entwickelt. In einer Patentschrift aus dem Jahr 1997 werden Cobots wie folgt beschrieben:
Die Entwicklung erfolgte im Rahmen eines von der General Motors Foundation finanzierten Forschungsprojekts mit dem Ziel, Roboter sicher genug zu machen, um sie mit Arbeitern interagieren zu lassen.
Eigenschaften mini|Dank Sensoren können kollaborative Roboter (Cobots) direkt mit Menschen interagieren. Die Besonderheit von kollaborierenden Robotern ist, dass sie in unmittelbarer Nähe zum Menschen und mit ihm gemeinsam arbeiten können. Dies setzt voraus, dass die Roboter keine Verletzungen beim Menschen hervorrufen können. Zäune und andere Schutzeinrichtungen sind dann nicht mehr nötig, da die Roboter über eigene Sensoren verfügen, die Verletzungen beim menschlichen Mitarbeiter verhindern. Die Roboter schalten sich automatisch ab, wenn sie Hindernisse berühren.
Die ersten Cobots stellten die Sicherheit für die Arbeiter dadurch sicher, dass sie zu keinen eigenständigen Bewegungen fähig waren. Stattdessen wurden die Bewegungen durch den menschlichen Arbeiter geführt. Der Cobot konnte steuernd auf die Bewegung einwirken, indem zum Beispiel die Bewegungsrichtung geändert wurde. Spätere Cobots waren auch zu eigenen selbstgesteuerten Bewegungen fähig. Die auf diese Art betriebenen Roboter können zwar theoretisch sehr viel schnellere Bewegungen vollziehen, sind aber im kollaborativen Betrieb auf ein Minimum ihrer Fähigkeit begrenzt, da die Sicherheit des Menschen im Vordergrund steht. Ist eine Zusammenarbeit mit Menschen zu gefährlich, etwa bei der Handhabung von scharfen oder spitzen Gegenständen oder bei Schraubarbeiten, werden kollaborative Roboter auch als reine Leichtbauroboter in abgetrennten Bereichen verwendet.
Sicherheit und Arbeitsschutz Als man die für Industrieroboter relevanten Normen überarbeitet hat, ist ergänzend das neue Anwendungsfeld der kollaborierenden Roboter geschaffen worden. Die Normen EN ISO 10218, Teil 1ISO 10218-1:2011 Robots and robotic devices – Safety requirements for industrial robots – Part 1: Robots. International Organization for Standardization und 2ISO 10218-2:2011 Robots and robotic devices – Safety requirements for industrial robots – Part 2: Robot systems and integration. International Organization for Standardization und EN ISO/TS 15066ISO/TS 15066:2016 Robots and robotic devices – Collaborative robots. International Organization for Standardization definieren die sicherheitstechnischen Anforderungen an die Roboter. Der in den Normen definierte kollaborierende Roboter umfasst auch das Werkzeug, das am Roboterarm befestigt wird, sowie die damit bewegten Gegenstände. Durch den nahen oder direkten Kontakt zwischen kollaborierendem Roboter und arbeitender Person ergeben sich zwangsläufig Kollisionsmöglichkeiten. Die Risikobeurteilung des Roboterherstellers muss daher den vorgesehenen betrieblichen Arbeitsplatz einschließen. Grundlage dieser Risikobeurteilung ist neben der Maschinenrichtlinie die Norm EN ISO 10218, Teil 1 und 2.
Hersteller Die Firma Cobotics baut seit 2002 Cobots.
Der deutsche Roboterpioneer KUKA verkaufte 2004 die ersten computergesteuerten Cobots (KUKA LBR 3) die in einer Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt wurden. Im Jahr 2008 brachte KUKA den Nachfolger LBR 4 auf den Markt, und schließlich 2013 den Cobot LBR iiwa.
Universal Robots veröffentlichte den ersten firmeneigenen Cobot, den UR5, im Jahr 2008. Im Jahr 2012 erschien mit dem UR10 ein etwas größeres Modell und im Jahr 2015 der kleinere UR3.
Das Unternehmen Rethink Robotics vertreibt seit 2012 (seit 2018 Teil der Hahn Group) den Cobot Sawyer und die Software Intera. Modelle anderer Hersteller sind der Fanuc CR-35iA, der Bosch APAS assistant, der ABB YuMi und die in Hannover ansässige Yuanda Robotics GmbH.
Das aus Südkorea stammende Unternehmen Doosan Robotics der Unternehmensgruppe Doosan Group bietet Cobots seit 2017 an.
Die deutsche Firma Franka Emika, mit Sitz in München, baut seit 2017 kollaborierende Roboter.
Das deutsche Start-up Nexaro aus Wuppertal hat das Cobot-Konzept 2022 auf einen Saugroboter für die professionelle Gebäudereinigung übertragen.
Das deutsche Unternehmen Neura Robotics, gegründet 2019, baut Cobots.
Außerdem bauen mittlerweile die meisten Industrieroboterhersteller wie ABB, FANUC, Yaskawa, Denso auch Cobots.
Epson plant, 2025 den ersten Cobot zu präsentieren. Kawasaki plant, 2026 den ersten Cobot zur präsentieren.
Literatur
Roboter und Robotikgeräte – Kollaborierende Roboter (ISO/TS 15066:2016) Buxbaum, Hans-Jürgen (Hrsg.): Mensch-Roboter-Kollaboration, Springer-Verlag, Wiesbaden 2020
Einzelnachweise bosch-apas.com
Weblinks Kollaborierende Roboter (COBOTS) – Sichere Kooperation von Mensch und Roboter Das Jahr der MRK: Perspektiven der Mensch-Roboter-Kollaboration, Tagungsaufzeichnungen, 2015, Hannover. Bereitgestellt im AV-Portal der Technischen Informationsbibliothek. Kategorie:Industrieroboter