Roboter: So reagieren etablierte Hersteller auf den Trend zu Humanoiden

Humanoide Roboter scheinen den einfacheren Cobots in Sachen Aufmerksamkeit gerade den Rang abzulaufen. Auf der Messe Automatica in München sorgten sie für großes mediales Interesse. Gleiches gilt für Videos, mit denen internationale Hersteller die neuesten Fähigkeiten ihrer Roboter präsentieren. Klassische Hersteller gehen den Trend zwar nicht mit. Dennoch verändern sich ihre Produkte durch den zunehmenden Einsatz von Software und KI inzwischen deutlich.

Yaskawa-Manager Klos: Roboterprojekte pragmatisch angehen

„Wir brauchen weniger Piloten und mehr Passagiere auf der KI-&-Robotik-Reise“, sagt Michael Klos, General Manager der Robotics Division bei der Yaskawa Europe GmbH. Er bezieht sich dabei auf zahlreiche „Pilotanwendungen“ auf einschlägigen Videoplattformen, die mehr ankündigen, als sie liefern können. Für ihn geht es jetzt nicht mehr um den Nachweis der Machbarkeit. Laut Klos sollten Unternehmen Automatisierungsprojekte jetzt pragmatisch angehen und zügig umsetzen.

Kognitive Robotik und künstliche Intelligenz sind aber auch für Klos ein wichtiges Thema: „Unsere Branche hat weltweit schon über 5 Mio. Roboter ins Feld gebracht. Aber es bleiben noch so viele zu automatisierende Aufgaben, für die eine Hand-Auge-Koordination nötig ist. Das sind Tätigkeiten, wo heute noch Menschen arbeiten, die uns aber demnächst abgehen.“ Die Konsequenz: Arbeitskräftemangel.

Robotik und KI nicht Start-ups und Tech-Firmen überlassen

„Die Verbindung von Robotik und KI liegt noch stark in der Hand von IT-Tech-Pionieren. Es wird Zeit, dass sich auch die Roboterhersteller darum kümmern“, stellt der erfahrene Yaskawa-Manager fest. Die klassische Welt der signalbasierenden Automatisierung (OT) und die digitale Welt der Bildverarbeitung, Sensorik und KI (IT) liegen noch sehr weit auseinander. IT-Programmierer kämpfen noch zu sehr mit Eigenheiten der Roboter – Singularitäten, Bahnplanung oder dem Unterschied zwischen der realen und virtuellen Welt. „Das gehört zusammengeführt“, sagt Klos, und sieht hier den Automatisierungsanbieter Yaskawa mit seiner über 100-jährigen Erfahrung auf dem richtigen Weg.

Denn auch die etablierten Roboterhersteller machen aktuell große Entwicklungsschritte. Yaskawa hat auf der Messe Automatica mit seinem Roboterkonzept „Motoman Next“ eine neue Lösung aus Hardware und Software-Werkzeugen vorgestellt, die nach Unternehmensangaben industriellen Anforderungen gerecht wird. Perfekt aufeinander abgestimmte Manipulatoren, Steuerungen, Software- und Engineering-Tools sollen dafür sorgen, dass adaptive KI-Roboterlösungen mit vertretbarem Aufwand für alle Beteiligten ins Feld gebracht werden können. „Das heißt, sie können z. B. mit unserem Bahnplaner mit einem einzigen Befehl kollisionsfreie Roboterbahnen erzeugen“, macht Klos deutlich.

Yaskawa biete dazu nun dem IT-Programmierer Programmierbibliotheken (Services), die ihm die typischen Stolperfallen der Robotik abnehmen. „Ein Planer aus der IT will einfach nur sagen: bewege Dich von A nach B. Dass er dafür Zwischenpunkte braucht und mögliche Armkollisionen berücksichtigt, weiß er nicht. Muss er auch nicht. Das macht der Bahnplanungsservice automatisch für ihn“, erklärt Klos das Prozedere. Der Roboter kenne seine Umgebung aus einem statischen CAD-Modell oder aus dynamischen Daten, wie Objekten die über eine Kamera als Punktewolke repräsentiert werden. Verändert sich die Situation, kann der Roboter damit direkt auf die neue Situation reagieren.

Skills: Fertige Software-Module erleichtern Einsatz von Robotern

Zum neuen Konzept gehören auch neben der Bahnplanungsfunktion weitere Dienste. Dazu zählt beispielsweise der Force-Control-Service, bei dem der Roboter kraftgesteuert eine dreidimensionale Kontur abfährt. Das hilft dem Roboter u.a. beim Polieren von unbekannten Konturen. Zur Technik sagt Klos: „Das funktioniert mit den Stromsignalen der Roboterantriebe, mit externen Kraftsensoren oder den eingebauten Kraftsensoren kollaborierender Roboter“.

Kurzgeschichte der Robotik

Auf drei Ebenen adressiert Yaskawa laut Klos damit unterschiedliche Anwendergruppen. Der Bediener an der Maschine braucht eine übersichtliche Eingabeoberfläche. Ein Systemintegrator kann KI-gestützte Anwendungen mit einer Blocksprache und vordefinierten Funktionsbausteinen (Skills) einfach „zusammenbauen“. Die IT-Spezialisten, die die Softwarebausteine aufbauen, sparen laut Hersteller durch Nutzung der Motoman-Next-Services bis zu 80% des Programmieraufwandes.

Gegenüber Start-ups und reinen Software-Anbietern sieht Klos etablierte Hersteller wie Yaskawa auch durch das weltweite Servicenetz im Vorteil. „Unser Ziel ist es nicht, ein riesiges ambitioniertes Ökosystem aufbauen, für das die Teilnehmenden viel Geld bezahlen müssen. Wir wollen uns auf konkrete Anwendungen stützen. Wo man vertrauensvoll an einem Projekt zusammenarbeitet. Ein Endkunde hat ein Problem, ein Integrator nimmt sich des Themas an. Der Tech-Partner bringt die Technologie ein. Und gemeinsam machen wir nicht nur eine Pilotanwendung, sondern ein verkaufsfähiges professionelles Produkt“.

ABB setzt auf langjährige Erfahrungen in der Robotik und neue Technologien

Auch bei ABB setzt man auf die Kombination langjähriger Erfahrung mit neuen technischen Möglichkeiten. „In den vergangenen zehn Jahren haben wir Robotern durch KI-gestützte 3D-Vision-Technologie Augen, durch fortschrittliche Kraftsensoren und präzise Steuerung Hände und durch autonome Navigation Mobilität verliehen. Jetzt ist es an der der Zeit, diese Fähigkeiten zu kombinieren und einen Schritt weiterzugehen“, sagt Marc Segura. Der Leiter der Robotics-Division von ABB hat auf der Branchenmesse Automatica, die Vision einer neuen Ära der KI-gestützten, autonomen und vielseitigen Robotik präsentiert.

Ihre Zukunftsvision baut die ABB AG dabei auf vielen bereits verfügbaren Technologien auf. Dazu gehört die Mensch-Maschine-Interaktion mit No-Code-Programmierung und verschiedenen Teaching-Methoden. Eine wichtige Rolle spielen auch Sensorik und Wahrnehmung. ABB erweitert dazu seine Roboter mit Bild, Kraft und anderen Sensoren, führt Daten zusammen und nutzt KI-Methoden zur Interpretation der Umgebung. Erfahrungen bei autonomen mobilen Robotern (AMR) will ABB künftig noch stärker für „autonomes Denken“ auf Roboter- und Flottenebene einsetzen. Dazu kommt eine hohe Präzision bei der Lokalisierung, Kartierung und Navigation. Damit erreicht z.B. der neue AMR „Flexley Mover P603“ laut Unternehmensangaben eine „auf dem Markt führende Präzision von 5 mm“ und bewegt dabei in der Lagerautomatisierung Traglasten von bis zu 1500 kg.

„Alles läuft bei uns auf OmniCore“, verdeutlicht Segura. Das ist die zentrale Steuerungsarchitektur, die das gesamte Hard- und Softwareportfolio von ABB Robotics integriert und KI-gestützte Anwendungen ermöglicht. „Wenn wir über Verkörperung sprechen, dann läuft bei uns alles auf einer Steuerungsplattform und einem Software-Stack“, so der Manager. Das sei auch für Themen wie Cybersecurity und Energieeffizienz wichtig sowie die Basis, um KI zu integrieren.

„Wie lange sprechen wir schon über die Integration von Bildverarbeitung. Aber es ist immer noch nicht einfach genug“, nennt Segura ein Beispiel. „Nun haben wir eine Software-Option. Wir haben das in Robot-Studio standardisiert und eine Schnittstelle für allen standardisierten Kameras – egal ob 2D- oder 3D-Kamera.“ Anwender könnten dabei entscheiden, welchen Algorithmus sie nutzen – den vom Kamerahersteller oder einen eigenen. „Dann können sie ihre Applikation starten.“ Segura hebt einen weiteren Aspekt hervor: „In unserer 50-jährigen Geschichte haben wir nicht nur bahnbrechende neue Technologien entwickelt, sondern diese auch skaliert und kommerzialisiert.“

Kuka baut Partnerschaften im Bereich Software aus

Der Trend zu mehr Offenheit und einfacher zu bedienenden Lösungen ist auch bei anderen etablierten Roboterherstellern in vollem Gange. Kuka aus Augsburg hat dazu Ende 2024 mit Kuka Digital ein eigenes Segment für Software geschaffen. Der Roboterhersteller will damit die digitale Welt über die Roboter- und Automatisierungslösungen hinaus ausbauen und die Digitalisierung der Industrie über den gesamten Lebenszyklus einer Produktion vorantreiben. In seine offene, kollaborative Cloud-Plattform für Industrial Software-as-a-Service (SaaS) Mosaixx bindet Kuka neben Device Insight und Visual Components weitere Partner und deren Lösungen ein. Dazu zählen beispielsweise Anbieter von Engineering-Software wie Autodesk, Dassault Systèmes und Siemens.

Epson stellt eigenen Cobot vor und ist offen für Programmierung mit Python

Zur Messe Automatica war die Mensch-Maschine-Interaktion auch bei Epson ein zentrales Thema. Im Fokus stehen für den japanischen Hersteller vor allem Anwendungen in den Bereichen Fertigung, Logistik und Pharma. Erstmals stellte das Unternehmen in München dazu auch einen eigenen kollaborierenden Roboter (Cobot) vor.

Laut Volker Spanier von Epson Deutschland habe man sich den Markt genau angeschaut und für eine Eigenentwicklung entschieden. Zudem unterstützt die Entwicklungsumgebung von Epson nun die Programmiersprache Python. Die Bereitstellung gängiger Programmiersprachen soll eine schnellere Inbetriebnahme der Roboter und eine flexiblere Anpassung an neue Bedingungen erlauben.

Fanuc fokussiert sich auf „dauerhaft tragfähige Kinematiken“ für Roboter

Japans größter Roboterhersteller Fanuc ist zwar ebenfalls spät in den Bereich der Cobots eingestiegen, bietet diese aber inzwischen schon seit einigen Jahren an. Robert Koopmann, CTO von Fanuc Europa, sieht darin allerdings nur eine Übergangslösung (siehe Interview). Ziel ist für ihn der „intelligente Roboter, der seine Umgebung kennt.“ Humanoide Roboter wolle Fanuc aber nicht bauen, sondern sich auf dauerhaft tragfähige Kinematiken für Fertigungsumgebungen konzentrieren. Partner und offene Softwarelösungen spielen dabei inzwischen eine zentrale Rolle.

Estun ist Vorreiter bei Scara-Robotern für hohe Traglasten

Etwas anders sieht es beim größten chinesischen Roboterhersteller Estun aus. Auf der Automatica präsentierte das Unternehmen neben zahlreichen Gelenk- und Scara-Robotern für industrielle Anwendungen auch einen eigenen Humanoiden. Allerdings war von den in München anwesenden Managern zu hören, dass dieser nur eine interne Entwicklungsplattform sei. Das Unternehmen wolle in der eigenen Produktion damit Erfahrungen sammeln. Stolz ist das Unternehmen darauf, mit seinen Scara-Robotern für hohe Traglasten für einen Trend gesorgt zu haben. Benötigt werden diese beispielsweise für die Handhabung von Batteriemodulen für die Automobilindustrie. Auf der Automatica haben auch andere etablierte Hersteller entsprechende Scara-Roboter vorgestellt. Gerald Mies, President und CEO von Estun Robotics Euro, bezeichnet es als eine Besonderheit seines Unternehmen, Kinematiken bei Bedarf auch an Anwendungen anzupassen und Kunden nicht nur aus einem Standardportfolio zu bedienen.

Kurzgeschichte der Robotik