Entwicklung eines Konzepts zur sicheren Personenerfassung als Schutzeinrichtung an kollaborierenden Robotern

Autor: Björn Ostermann

Hochschule: Bergische Universität Wuppertal, Promotionsarbeit, 2014

Kurzfassung: Der Einsatz von kollaborierenden Robotern bei der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine wird für den industriellen Einsatz zunehmend interessanter. Das prozesstechnisch vorteilhafte direkte Zusammenarbeiten von Mensch und Maschine ist jedoch nicht ungefährlich und muss deshalb mit der notwendigen Sicherheitstechnik begleitet werden.

In der Praxis existieren bisher nur wenige kollaborierende Roboter, die den rechtlich vorgegebenen Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen entsprechen. Diese Systeme basieren auf reduzierten Kräften des Roboters und auf Kollisionserkennungen. Es wird mit weiteren Lösungsansätzen geforscht, die unterschiedliche Technologien verwenden. Der Nachweis, dass diese am Ende den rechtlichen Anforderungen entsprechen, wurde allerdings noch nicht geführt.

Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Konzept einer Schutzeinrichtung für kollaborierende Roboter, die ein sicheres Anhalten des Roboters vor der Kollision mit dem Menschen ermöglicht.

Hierzu werden die Grundlagen des Produktrechts und des Arbeitsschutzrechts aufgezeigt, die Anforderungen an solche Schutzeinrichtung stellen. Für die konkreten sicherheitstechnischen Anforderungen werden die Inhalte der einschlägigen Normen herangezogen, die für die Schutzeinrichtung die allgemein anerkannten Regeln der Technik darstellen.

Der Stand der Technik und der Stand von Wissenschaft und Technik von Sensorsystemen im Bereich kollaborierender Roboter werden aufgezeigt und ein mögliches Sensorsystem für die Schutzeinrichtung wird entwickelt. Zu diesem Sensorsystem werden passende Algorithmen entwickelt, die eine für die praktische Anwendung ausreichend schnelle Reaktion des Systems in Echtzeit ermöglichen.

Die gesamte Entwicklung der Schutzeinrichtung berücksichtigt die Erfüllung der rechtlichen und normativen Vorgaben, sodass am Ende der vorliegenden Arbeit sowohl die praktische als auch die rechtliche Machbarkeit nachgewiesen werden.

Ansprechpartner

Dr. rer. biol. hum. Dipl.-Ing. Michael Huelke

Fachbereich 5: Unfallverhütung - Produktsicherheit

Tel: 02241 231-2644
Fax: 02241 231-2234