Yaskawa: Motoman Next

Auf diesem System läuft ein Linux-Host-Betriebssystem, das die Installation und Ausführung von Docker-Containern ermöglicht. Yaskawa stellt darauf grundlegende Robotik-Funktionalitäten in Form vorinstallierter Software-Services und Skills bereit, darunter automatische kollisionsfreie Bahnplanung, die Steuerung aller OT-Funktionen des Roboters sowie modulare Funktionsbausteine für Kraftsensorik und 2D-/3D-/KI-basierte Bildverarbeitung (HALCON Library). Eine gRPC-ROS-Bridge ermöglicht die Integration von ROS2-Anwendungsmodulen und damit den Zugang zur ROS-Community.

Durch die Zusammenführung beider Steuerungswelten ermöglicht Motoman Next erstmals die Kombination von Programmiermethoden aus der klassischen signalbasierten Automationswelt (OT) und der datenbasierten IT-Welt auf einer einzigen Plattform. Ein separater PC ist für den Betrieb adaptiver Roboteranwendungen im Feld nicht mehr erforderlich. Yaskawa übernimmt das Management der Hardware-Plattform sowie der Kernmodule der Software (Services und Skills) und damit das Einrichten eines Linux-PCs und die Pflege zentraler Softwarekomponenten mit Robotik-Kernfunktionen. 

Zum Paket gehört außerdem ein professionelles Engineering- und Simulations-Tool (YNX Robot Simulator), das als Digitaler Zwilling die Entwicklung, den Test und die Optimierung intelligenter Robotik-Lösungen unterstützt. Alternativ können erfahrene Softwareentwickler auch Nvidia Engineering-Tools (Isaac Sim) verwenden, die von Yaskawa vollständig unterstützt werden.

Klassische Industrieroboter werden für ein vorher bekanntes und klar definiertes Spektrum an Werkstücken und Stückzahlen programmiert. Wenn sich dieses Spektrum schnell erweitert oder häufig verändert, steigt der Bedarf an flexiblen Robotern, die mithilfe von Sensorik (z. B. Kameras, Kraftsensoren) neue Situationen und Werkstückvarianten erfassen, interpretieren und darauf reagieren können. Dies ist häufig bei Aufgaben wie Beladen, Montage, Reinigen, Sortieren, Ernten oder Verpacken erforderlich – Tätigkeiten, deren Automatisierung bisher als schwierig oder unwirtschaftlich galt, da sie Hand-Auge-Koordination, Geschicklichkeit oder Entscheidungsvermögen benötigen. Solche Aufgaben finden sich sowohl in der klassischen Industrie als auch zunehmend in neuen Bereichen wie Logistik, Großgastronomie, HealthCare, Baugewerbe oder Recycling – also dort, wo bislang kaum Automatisierung stattfindet und ein erheblicher Personalbedarf besteht.

Für die Entwicklung flexibler, adaptiver Roboteranwendungen wird KI in Verbindung mit Sensorik eingesetzt, die in der IT-Welt auf PC-Plattformen entwickelt und anschließend aufwendig mit der Automationswelt der Robotersteuerung verbunden werden muss. Damit treffen Datenverarbeitung (IT) und Signalverarbeitung (OT) aufeinander.

Motoman Next integriert beide Welten in einer Robotersteuerung. Die enthaltenen Standard-Services (Docker-Container) für Bahnplanung, Roboterstatus, Bildverarbeitung, Sensorik und KI stellen alle erforderlichen Robotik-Funktionen bereit, sind auf die MOTOMAN-Roboterhardware abgestimmt und minimieren typische Herausforderungen in der Roboterprogrammierung wie Singularitäten, Stützpunkte oder geschwindigkeitsabhängiges Bahnverhalten beim Überschleifen.

Damit können PC-Softwareentwickler Roboteranwendungen ohne spezifische Robotik-Kenntnisse programmieren und per Docker-Container installieren. Systemintegratoren erhalten einen unkomplizierten Einstieg in adaptive, KI-basierte Robotik – ohne Lizenzkosten für Entwicklungsplattformen.

Roboterbediener können das intuitive „Smart Pendant“-Tablet (Android) nutzen. Für die Bedienung genügt die Beschreibung, welche Aktionen der Roboter in welcher Reihenfolge ausführen soll. Dies erfolgt über Blockdiagramme oder Web-HMIs, in denen Workflows mithilfe vorgefertigter, KI-basierter „Skills“ erstellt werden können.

Unter den bereitgestellten Services ist die automatische kollisionsfreie Bahnplanung besonders hervorzuheben: Der Roboter verfügt über Daten zu seiner Umgebung (statisches oder dynamisches Umgebungsmodell) und kann mit einem einzigen Befehl von Punkt A nach Punkt B fahren, ohne mit Arm, TCP oder Werkstück zu kollidieren. Dies erleichtert das Teachen von Positionen erheblich und schafft gleichzeitig die Basis für KI-geplante Roboterbahnen.

Die Modellpalette der neuen Motoman Next-Industrieroboter (NEX-Serie) umfasst Traglasten von 7 bis 35 kg. Alle Modelle verfügen aufgrund der neu entwickelten Servoantriebstechnologie über eine hohe absolute Genauigkeit („Zero Gap“ zwischen digitaler und realer Welt). Die Motoman-Cobots der NHC-Serie verfügen zudem über eine integrierte RGB-D-„Bodycam“, mit der der Arbeitsbereich überwacht und auf Ereignisse adaptiv reagiert werden kann.

Das Produkt ist nominiert für den Wettbewerb INDUSTRIAL Production Produkte des Jahres in der Kategorie Robotik, Handhabung und Montagetechnik.

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