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8 Elektronik 05 2021 impulse Menschen und Roboter Mit Cobots zieht die Zukunft in die Fabriken ein Als Zuarbeiter des Menschen geben kollaborative Roboter dem Menschen in Zukunft mehr Möglichkeiten seiner Kreativität freien Lauf zu lassen meint Keith Ogboenyiya Vice President of Systems and Engineering Marketing von Texas Instruments Die mit dem 21 Jahrhundert verbundenen Träume von fliegenden Autos und Robotern als Hilfe im Haushalt haben sich noch nicht verwirklicht Anders ist es in den Fabriken wo uns Fortschritte in der Halbleitertechnik bereits einen Eindruck davon vermitteln wie die Zukunft sein wird Seit Jahrzehnten schon sind Roboter ein entscheidendes Element bei der Automatisierung von Prozessen allerdings arbeiteten sie aus Sicherheitsgründen stets räumlich abgetrennt von Menschen Innovationen haben mittlerweile aber dafür gesorgt dass kollaborative Roboter Cobots enger mit ihren menschlichen Teammitgliedern zusammenarbeiten können Basierend auf maschinellem Lernen und ausgestattet mit ausgefeilter Sensortechnik können Cobots ohne Sicherheitsbedenken Hand in Hand mit Menschen tätig sein und ihnen gefährliche eintönige und immer komplexer werdende Aufgaben abnehmen Cobots verändern das Aussehen von Fertigungsstraßen und könnten auch die bisherigen Konzepte der industriellen Produktion verändern wenn Hersteller zur Steigerung der betrieblichen Effizienz kombinierte Teams aus Robotern und Menschen zusammen einsetzen 1 Die Halbleitertechnik ermöglicht Fortschritte in der Motorregelung der Sensorik und der industriellen Kommunikation mit deren Hilfe sich Cobots in einer Fabrikhalle sicher und effizient einsetzen lassen Moderne Halbleiterschaltungen werden auf vier Arten die nächste Generation von Robotern verändern 1 Kleine Abmessungen für mehr Autonomie Roboter die schwere Produkte wie etwa Automobile zusammenbauen sind groß und imponierend Cobots dagegen sind kleiner und portabler und lassen sich an bestimmte Aufgaben anpassen Ermöglicht werden diese kleineren Cobots durch eine Verringerung des Platzbedarfs was die Unterbringung von immer mehr Elektronik in immer kleineren Einheiten gestattet ohne dass Abstriche an der Energieeffizienz oder der Genauigkeit erforderlich sind Letztendlich werden kleinere Cobots der Industrie die Bedienung von Nischenmärkten erlauben ohne dass größere Änderungen an den Produktionslinien vorgenommen werden müssen 2 Sensortechniken verbessern die Agilität Industrieroboter früherer Generationen besaßen Bewegungssteuerungen mit sechs bis acht Achsen bzw Freiheitsgraden um ihre Bewegungen zu koordinieren Im Gegensatz dazu können Cobots mit Dutzenden von Achsen agieren was deutlich detailliertere und präzisere Bewegungen gestattet Sensortechniken wie etwa die von Texas Instruments entwickelten industriellen Millimeterwellen-ICs mmWave 2 machen genau diese Präzision möglich Kameras und die mmWellenTechnik helfen Cobots Personen und deren Bewegungen zu detektieren sodass eine sichere Zusammenarbeit möglich ist Damit Cobots die Daten rasch analysieren und Echtzeit-Entscheidungen fällen können ist eine schnelle Kommunikation ebenso nötig wie die von Halbleiterbausteinen gebotene Verarbeitungsleistung So ist die Kommunikation zwischen Kamera Sensor und lokaler Verarbeitungseinheit in Echtzeit möglich Diese Anforderungen treiben die Entwicklung von immer schnelleren Kommunikationsstandards und die Umstellung von Industrieprotokollen wie etwa von EtherCAT auf Gigabit EtherCAT voran Bild PopTika | Shutterstock