Mensch-Roboter-Kollaborationssystem basierend auf KI für die Fabrikhalle bereit

Ein neues Mensch-Roboter-Kollaborationssystem basierend auf künstlicher Intelligenz (KI) ist für die Fabrikhalle bereit. Das System bietet Robotern Kontext um die Arbeitsumgebung und Umstände, um vorherzusagen, was Menschen als Nächstes tun werden, was bedeutet, dass sie an Montagebändern wie noch nie zuvor neben Menschen arbeiten können.

Ein traditionelles System kann nur den Abstand zwischen sich und menschlichen Kollegen beurteilen, aber das neu entwickelte System kann jeden einzelnen Arbeiter und den skelettalen Modus der Person identifizieren. Laut Hongyi Liu, Forscher am KTH Royal Institute of Technology, kann das Robotersystem diese Informationen verwenden, um die Haltung des Arbeiters zu erkennen und die nächste vorherzusagen. All dies bedeutet, dass der Roboter Kontext bewusst wird, während er mit menschlichen Arbeitern interagiert.

KTH-Professor Lihui Wang war Co-Autor der Veröffentlichung in Robotics and Computer Integrated Manufacturing.

Künstliche Intelligenz und Transferlernen

Das System nutzt künstliche Intelligenz, was bedeutet, dass es weniger Rechenleistung und kleinere Datensätze als traditionelle Methoden des maschinellen Lernens erfordert. Das Mensch-Roboter-Kollaborationssystem verwendet insbesondere Transferlernen, eine Art maschinellen Lernens, das durch Training entwickelt wird, bevor es in einem operativen Modell verwendet wird.

Die Technologie ist verfügbar und entspricht den heutigen Anforderungen der Internationalen Organisation für Normung (ISO) für die Sicherheit von kollaborativen Robotern. Um das System umzusetzen, ist industrielles Handeln erforderlich.

Im Vergleich zur eindimensionalen Interaktion, die Arbeiter derzeit mit Robotern haben, ist das neue System effizienter, da es kontextbewusst ist.

“Unter dem ISO-Standard und der technischen Spezifikation, wenn ein Mensch einen Roboter näher kommt, verlangsamt er sich, und wenn er nahe genug kommt, stoppt er. Wenn die Person sich entfernt, setzt er den Betrieb fort. Das ist ein ziemlich niedriges Level an Kontextbewusstsein”, sagt Liu.

“Es gefährdet die Effizienz. Die Produktion wird verlangsamt und Menschen können nicht nahe an Roboter herankommen”, fährt er fort.

Das kontextbewusste Robotersystem kann mit einem selbstfahrenden Auto verglichen werden, das erkennt, wie lange eine Ampel rot ist. Das Fahrzeug kann dann vorhersagen, wann es wieder grün wird, und anstatt zu bremsen oder herunterzuschalten, passt es seine Geschwindigkeit an und fährt auf die Kreuzung zu. Dieses Verhalten verhindert, dass die Bremsen und das Getriebe zu viel Abnutzung erfahren.

In Experimenten hat das neue System gezeigt, dass ein Roboter sicherer und effizienter arbeiten kann, ohne die Produktion zu verlangsamen, dank seiner Fähigkeit, Kontext zu verstehen.

In einem spezifischen Test passte der Roboter seine Arm-Bewegung an, nachdem sein Arm unerwartet von einer Person blockiert wurde. Anstatt anzuhalten, sagte der Roboter die zukünftige Bahn der Hand voraus und positionierte seinen Arm an einem anderen Ort.

“Dies ist Sicherheit nicht nur aus technischer Sicht, um Kollisionen zu vermeiden, sondern auch, den Kontext der Montage zu erkennen”, sagt Liu. “Dies gibt eine zusätzliche Ebene der Sicherheit.”