Entwicklung eines fehlertoleranten interaktiven Programmier- und Bedienkonzeptes für wandlungsfähige Industrieroboterzellen

Der Industrierobotereinsatz für die Kleinserienproduktion stellt Anforderungen, die von konventionellen Robotersystemen nicht ausreichend erfüllt werden. Dies betrifft insbesondere die zu geringe Wandlungsfähigkeit der Anlagen und deren Programmierung, welche zu viel Zeit beansprucht und zu hohe Anforderungen an die Qualifikation der beteiligten Mitarbeiter stellt. Um diesem Defizit entgegenzuwirken, wurde ein Konzept zur bedienerfreundlichen Programmierung und Bedienung von Industrierobotern entwickelt, welches auch einen Bediener mit wenig Roboterkenntnissen befähigt, innerhalb kurzer Zeit robust ausführbare Roboterprogramme zu erstellen. Das entwickelte Programmierkonzept nutzt einen skillbasierten Programmieransatz, wodurch zum einen eine hierarchische Aufteilung der Programmieraufgaben auf verschiedene Nutzerebenen und zum anderen eine gegenüber Toleranzen und Varianten robuste Programmausführung erreicht wurde. Um auch Konfigurationsfehler und Fehlerzustände in Komponenten und Prozessen erkennen zu können, wurde eine Fehlerfortpflanzungsanalyse in die Programmausführung integriert. Durch die Einbindung von Strategien zur Erkennung und Behandlung von Fehlern in die Programmbausteine verkürzt sich die Programmierzeit für den Bediener. Die automatische Rückführung von Fehlerzuständen auf ihre Ursachen trägt zur Verkürzung der Stillstandszeit im Fehlerfall bei. Insgesamt wird so der Anteil der produktiven Nutzungsdauer erhöht und die Anlagenamortisationszeit verkürzt. Um die Bedienung der Roboter während ihrer Kalibrierung und Programmierung, wurde unter anderem die direkte physische Interaktion zwischen Mensch und Roboter als Bedienschnittstelle genutzt. Genauigkeitseinschränungen, die aus diesem Ansatz entstehen, wurden durch Such- und Lernstrategien ausgeglichen.