ABB YuMi
Der ABB YuMi ist ein zweiarmiges Robotersystem, dessen Aufbau und Statur einem menschlichen Torso nachempfunden wurde. Die Stärken des YuMi werden vor allem im Vergleich zu konventionellen, einarmigen Robotersystemen deutlich, da YuMi aufgrund seiner zwei parallel arbeitenden „Arme“ und Greifer Aufgaben sowohl parallel als auch zeitlich effizienter durchführen kann. Zur Vermeidung potentieller Kollisionen verfügen die Roboterarme über eine integrierte Robotersteuerung, über die der Roboter bei Zusammenstößen mit dem Menschen sofort stoppt. Aufgrund der effizienten Arbeitsweise des YuMi in Kombination mit den umfangreichen Sicherheitsfeatures birgt YuMi ein großes Potenzial für die direkte Zusammenarbeit mit dem Menschen und bietet folglich vielversprechende Einsatzmöglichkeiten für industrielle Anwendungen.
Technische Spezifikation
- 0,5 kg Traglast pro Arm
- 559 mm Reichweite
- 0,02 mm Genauigkeit
- 38 kg Gesamtgeweicht
- Schutzklasse IP 30
Jeder Arm des YuMi verfügt über insgesamt sieben flexibel verfahrbare Achsen und einen moderne Zweifinger-Greifer. Darüber hinaus verfügen die Arme über einen Vakuum-Greifer bzw. ein hochauflösendes Kamerasystem zur Teileerkennung, das den Roboter befähigt Bauteile zielsicher zu greifen. Je nach Anwendungsfall können zudem eigene Zweifingergreifer montiert werden, die für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert und z.B. per 3D-Druck herstellbar sind.
Sicherheit
Potentielle Kollisionen der Roboterarme werden durch eine integrierte Robotersteuerung unterbunden. Zusätzlich verfügt YuMi über eine Krafterkennung, über die Kollisionen mit dem Menschen und Gegenständen der Umgebung erkannt und gestoppt werden.
Programmierung
Die Programmierung des YuMi erfolgt online über das lokale Bedienpanel. Zusätzlich kann mit Hilfe der Software RobotStudio sowohl eine online als auch offline Programmierung am PC erfolgen. Dazu verfügt die Software über ein virtuelles Abbild des YuMis zur simulationsgestützten Programmierung und Überwachung der Steuerung sowie des Roboterzustands per Remote. Außerdem gibt es eine App zur Programmierung, deren Umfang und Möglichkeiten jedoch stark begrenzt sind.
Anwendungsszenarien in Forschung und Lehre
Forschungsseitiger Schwerpunkt ist die zukunftsorientierte Gestaltung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter. Eine konkrete Forschungsfrage ist beispielsweise die Frage, wie Robotersysteme in der Produktion allein durch menschliche Demonstration und ohne umfangreiche Vorkenntnisse auf Seiten des Mitarbeiters schnell und effizient angelernt werden könne.
Auch in der Lehre bietet YuMi ideale Möglichkeiten, die Potentiale eines flexiblen Leichtbauroboters sowie mögliche Anwendungsszenarien in der Produktion zu untersuchen. Dazu untersuchen die Studierenden verschiedene Fragestellungen rund um das Thema „Einsatz des YuMi in der Produktion“ und erarbeiten vielfältige Konzepte, um das Anwendungsgebiete des YuMi stetig zu erweitern.
Mit Hilfe der am IPS entwickelten Forschungsergebnisse sollen die Potentiale der industriellen Servicerobotik insbesondere für den Bereich der Montage transparenter werden und dazu beitragen, den industriellen Umsetzungsgrad dieser innovativen Lösungen zu erhöhen.
Weitere geplante Anwendungsszenarien
Ein geplantes Anwendungsszenario ist die Untersuchung des ‚Lernens durch menschliche Demonstration‘ (eng.: Learning by Demonstration). Im Fokus stehen hierbei für die Kleinteil-Montage typische Pick&Place-Bewegungen, sowie einfache Werkzeugführungsbewegungen (z. B. kleben, streichen, spülen), die durch Motion-Capture-Verfahren aufgezeichnet und auf den Roboter übertragen werden sollen.