Im Forschungsprojekt „Digitale Gefahrenprävention für kollaborative Roboterarbeitsplätze mithilfe einer webbasierten Planungshilfe“, kurz: Cobot-Planer, hat das Fraunhofer IFF im Auftrag der Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) eine webbasierte Planungshilfe entwickelt, um den Arbeitsschutz bei der Auslegung kollaborativer Roboter zu verbessern. „Der Cobot-Planer zeigt dem Programmierer beziehungsweise der Programmiererin, bei welchen Geschwindigkeiten ein sicherer Betrieb einer Mensch-Roboter-Kollaboration möglich ist; vor allem dann, wenn sich Mensch und Roboter berühren können“, sagt Projektleiter Dr. Roland Behrens vom Fraunhofer IFF.

Für kollaborative Roboter war es bislang nur mithilfe einer messtechnischen Risikobewertung möglich, die Geschwindigkeiten zu bestimmen, die maximal erreicht werden dürfen. Hierbei wird mit einem Kraft- und Druckmessgerät geprüft, ob der Roboter bei einer Kollision mit dem Menschen die biomechanischen Grenzwerte aus ISO/TS 15066 einhält. Dafür muss das Robotersystem vollständig aufgebaut und programmiert werden. „Wenn diese erforderlichen Anpassungen des Systems im Betrieb nicht durchgeführt werden, ist das ein ernstzunehmendes Risiko für die Sicherheit und Gesundheit der Beschäftigten“, sagt Dr. Matthias Umbreit von der BGHM in Mainz, der das Forschungsprojekt zum Cobot-Planer initiierte. Der Planer soll dieses Risiko vermeiden und dabei unterstützen, Mensch-Roboter-Kollaborationen (MRK) sicher zu gestalten – schon in der Planungsphase.

„Für die Mitgliedsunternehmen der BGHM ist der Cobot-Planer ein ideales und zeitgemäßes Werkzeug. Das haben bereits Tests in verschiedenen Betrieben gezeigt“, sagt Erik Sebastian, der das Projekt seitens der BGHM leitete. Nicht nur für Betreiber von Arbeitsplätzen mit MRK könne die Applikation nützlich sein, wie Erik Sebastian erklärt: „Auch Fachkräfte für Arbeitssicherheit können sie beispielsweise zur Gefährdungsbeurteilung nutzen.“

Über die intuitive Benutzeroberfläche beschreiben Nutzer in drei Schritten ihre Robotersysteme und die Kollisionsgefahren. Anschließend simuliert der Planer die Gefahrensituationen und ermittelt die maximal zulässigen Geschwindigkeiten. Die technologische Grundlage bilden verschiedene Modelle, welche die Wirkung eines Kontaktes zwischen Mensch und Roboter nachbilden. Der Cobot-Planer ist als kostenfreie, interaktive Web-Anwendung konzipiert.