Traditionell werden Industrieroboter hinter abgetrennten Schutzeinrichtungen zur
automatisierten Fertigung bei hohen Stückzahlen beispielsweise beim Schweißen oder Lackieren
von Karosserieteilen in der Automobilproduktion eingesetzt. In dieser Arbeit werden
wesentliche Teilkomponenten für ein sicheres und flexibles Industrieroboter basiertes
Unterstützungssystem zur Ermöglichung der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) entwickelt und am
Beispiel eines Montageprozesses in einer Behindertenwerkstatt erfolgreich demonstriert. Primäre
Ziel-stellungen sind die Entlastung einer im Durchschnitt immer älter werdenden Belegschaft von
körperlich stark beanspruchenden ermüdenden und repetitiven Aufgabenstellungen in der
Produktion und eine damit verbundene Steigerung der Mitarbeiterzufriedenheit sowie eine
fähigkeitsorientierte Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter zur Erhöhung der Produktivität
und Qualität. Eine weitere in dieser Arbeit gezeigte Einsatzmöglichkeit ist die Unterstützung
leistungsgeminderter Personen in Behindertenwerkstätten wobei die Befähigung zu höherwertigen
Aufgabeninhalten im Vordergrund steht. Mit der umgesetzten Arbeitsraumerfassung und
-absicherung wird ein effizienter Lösungsansatz zum intelligenteren Einsatz von potentiell
gefährlichen Industrierobotern der Kollaborationsart der Geschwindigkeits- und
Abstandsüberwachung entwickelt. Durch eine robuste Detektion von Hindernisobjekten sowie eine
konservative Klassifizierung in Personen und andere Hindernisse werden Kollisionen mit dem
eingesetzten Assistenzroboter zuverlässig vermieden und angepasste Reaktionsstrategien
ermöglicht. Der flexible und wirtschaftliche Einsatz von kooperierenden Industrierobotern mit
lediglich kurzen Stillstandszeiten bei sich ändernden Umgebungsbedingungen und ohne die
Programmierung durch Fachpersonal erfordert eine möglichst autonome Ableitung von
Roboterbewegungsbahnen. Zur Lösung dieses Handlungsbedarfs wird ein neuartiger Planer auf Basis
der Zellzerlegung des Arbeitsraums für den betrachteten und weit verbreiteten Anwendungsfall
des vertikalen Sechsachs-Knickarmroboters mit Zentralhand realisiert um kollisionsfreie
möglichst kurze und für den Bediener intuitiv nachvollziehbare Bahnen autonom generieren zu
können.
