Lernen, wie man eine Schraube eindreht

So konstruierten die Techniker und Forscher in der Arena 2036 einen Roboter, der Schrauben danach sortiert, ob er sie weiterverarbeiten kann oder nicht. Die passenden Schrauben drehte er dann an den passenden Stellen ein. Dazu musste diese eigentlich simple Tätigkeit in zahlreiche Einzelschritte zerlegt werden: Der Roboter muss zunächst einmal zwischen den zahlreichen Teilen die Schrauben in der richtigen Größe finden. Dann muss er sie korrekt anfassen, am Werkstück die passende Position finden und die Schraube in der richtigen Richtung eindrehen.

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In der nächsten Entwicklungsstufe sollen die Roboter nicht mehr von IT-Spezialisten programmiert werden, sondern die Menschen sollen ihnen einfach zeigen, was sie zu tun haben. Die Maschinen imitieren dann also die Menschen. Diese wiederum würden die Roboter auf intuitive Weise anlernen und bräuchten keine IT-Kenntnisse mehr. Matthias Reichenbach leitet das Team Futuretec von Daimler in der Forschungsfabrik. Unter seiner Ägide entstehen Roboter-Assistenten, die von jedermann programmiert werden können.

Der Schraub-Roboter ist ein Ergebnis dieser Arbeit. In dem Gerät steckt eine Drehmoment-Sensorik, die ursprünglich am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) für den Roboterarm der Internationalen Raumstation entwickelt wurde. "Der Roboter fühlt, was er tut", sagte Reichenbach zu Forschung Leben. Der Roboter braucht knapp zehn Minuten, um den Ablauf zu erfassen und kann nun eigenständig arbeiten.

Ein anderes Anwendungsgebiet ist die Qualitätssicherung. "Bei solchen Aufgaben können lernfähige Systeme den Menschen entlasten und helfen, die endgültige Entscheidung zu treffen", erläutert Effenberger. Außerdem können Daten aus der Maschine dazu dienen, die Qualität zu prognostizieren. Die Maschine kann dann nachgeregelt werden. "Bei den fertigen Teilen reichen dann Stichproben." Im Kunststoffspritzguss oder beim Ultraschallschweißen ist das bereits möglich.

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Diese einzelnen Anwendungen können als Elemente der zukünftigen intelligenten Industrieproduktion dienen. Die Herausforderung für die Forschung in der Arena 2036 besteht darin, aus diesen technologischen Voraussetzungen ein funktionierendes System zu machen.

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