Trends & Topics Ausgabe 2020 - Interview Gerald Vogt über digitale Vernetzung Medizin Roboter im Operationssaal - Staubli
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Trends & Topics Ausgabe 2020 Interview Mobile Automation Medizin Künstliche Intelligenz Gerald Vogt über AGVs revolutionieren Roboter im Künftige Entwicklungen digitale Vernetzung die Intralogistik Operationssaal in der Robotik
Editorial
Durch die Globalisierung stehen Produzen- Lösungen und vieles mehr anbieten, zum
ten in aller Welt vor den gleichen Heraus- anderen als Mechatronik-Hersteller, der vor
forderungen: kleinere Losgrößen, höhere den gleichen Herausforderungen steht wie
Vielfalt, internationaler Wettbewerb, hoher jedes andere produzierende Unternehmen.
Kostendruck. Wie bleibt oder wird man un-
ter diesen herausfordernden Bedingungen Hochflexible Intralogistik anstelle starrer
erfolgreich? Ein Pauschalrezept für Erfolg Verkettung
gibt es sicherlich nicht, aber der Blick auf Wenn Stäubli die neuen Möglichkeiten und
die Marktführer in unterschiedlichsten Bran- Freiheiten der Smart Factory preist, dann
chen belegt eindeutig: Innovation ist eine sprechen wir von gelebten Erfahrungen aus
Grundvoraussetzung. unseren Werken. Hier feiern auch wir den
Abschied von den klassischen automati-
Das Mobiltelefon der jüngsten Generation, sierten Fertigungslinien, setzen auf flexible
der Kühlschrank mit dem geringsten Ener- Transportsysteme in Form von AGV, favori-
gieverbrauch, der Monitor mit der höchs- sieren, dort wo es sinnvoll ist, die Mensch-
ten Auflösung oder das Elektroauto mit Roboter-Kollaboration und arbeiten beharr-
der größten Reichweite – Superlative sind
in allen Branchen Verkaufsgaranten und In-
novation ist der Treiber hinter allen wegwei-
lich an der Umsetzung vielversprechender
Konzepte. Inhalt
senden Entwicklungen. Eines ist gewiss in Zeiten des Aufbruchs zu
neuen Produktionswelten. Unternehmen,
Digitalisierung als Chance verstehen die Investitionen in Richtung digitaler Trans-
Die Digitalisierung bietet Produzenten in formation zu lange aufschieben, setzen ihre 2 6 14
aller Welt Chancen, um sich von Marktbe- Zukunftsfähigkeit auf´s Spiel. Deshalb will Editorial Mobile Automation Künstliche Intelligenz
gleitern abzusetzen. Wer in der Lage ist, dieses Trendmagazin Tendenzen und Tech- Digitalisierung als Chance AGVs revolutionieren Künftige Entwicklungen in
digital vernetzte Intralogistik- und Produk- nologien beleuchten, die den Weg in die die Intralogistik der Robotik
tionskonzepte zeitnah umzusetzen, wird mit Smart Factory ebnen.
einem immensen Zugewinn an Flexibilität
und Produktivität belohnt. Dadurch können Viel Spaß bei der Lektüre wünscht 4 9
sich Unternehmen schneller an sich wan- Interview Medizin
delnde Märkte und Rahmenbedingungen Ihr Gerald Vogt, Dipl.-Ing. Gerald Vogt über digitale Roboter im
anpassen. Group Division Manager Vernetzung Operationssaal
Stäubli Robotics
Hersteller und Anwender zugleich
Stäubli erlebt die digitale Revolution aus
unterschiedlicher Sicht. Zum einen als Lie-
ferant von Systemen für die Smart Factory,
für die wir Roboter, Cobots, fahrerlose
Transportsysteme, Quick Mould Change-
Trends & Topics 3
Automatisierung in
Glauben Sie, dass sich solche Konzepte
auch außerhalb der Automobilindustrie
durchsetzen und hier zu entsprechend
neuer Dimension
großen Vorteilen führen werden?
Vogt: Auf jeden Fall. Wir kennen bereits
Werkzeugmaschinenhersteller, die AGVs
Stäubli Robotics Chef Gerald Vogt über die digital vernetzte Produktion | Bilder: Stäubli, Stäubli WFT nutzen, um schwere Bearbeitungszentren
in der Produktion getaktet von Produktions-
schritt zu Produktionsschritt zu fahren. Zu-
Die rasanten Entwicklungssprünge in der Robotik sowie im AGV-Bereich erlauben heu-
dem glaube ich, dass die neuen Möglich-
te die Realisierung von hochflexiblen Intralogistik- und Produktionskonzepten, die bis
keiten und Freiheiten zu komplett neuen
dato als visionär galten. Dipl.-Ing. Gerald Vogt, Group Division Manager Stäubli Robo-
Geschäftsmodellen führen werden. Produ-
tics, spricht im Interview über den Aufbruch in neue Produktionswelten.
zenten können heute so einfach diversifizie-
ren wie nie zuvor. In der Smart Factory las-
sen sich unterschiedliche Produkte auf der
gleichen „Linie“ produzieren. Das gelingt
Herr Vogt, Sie sind seit rund 25 Jahren in nomous guided vehicle) unglaublich Fahrt er Produktionskonzepte geführt. Hier feiern deshalb, weil es die klassische Linie nicht
der Robotik aktiv, waren Entwicklungs- auf. Heute zählen AGV, AMR (autonome wir den Abschied vom Fließband, das über mehr gibt. Stattdessen verfahren AGV und
leiter bei Stäubli und verantworten heute Mobilroboter) und POWER cobots für MRK 100 Jahre die Automobilfertigung dominier- AMR zwischen Produktionsinseln und hoch-
das weltweite Robotergeschäft. Wie be- (Mensch-Roboter-Kollaboration) zu unse- te. Die Zukunft gehört dem Zusammenspiel automatisierten Zellen, in denen konventio-
urteilen Sie die derzeitige Entwicklungs- rem Standardprogramm – Produkte also, von stationären und mobilen Robotern, Co- nelle und kollaborative Roboter gemeinsam
dynamik in der Robotik? die vor geraumer Zeit kaum bekannt waren. bots und AGVs, die dank uneingeschränk- mit Menschen arbeiten. Mit dieser hochfle-
Deshalb würde ich tatsächlich von einem ter Flexibilität neue Freiheiten in der Produk- xiblen Intra- und Produktionslogistik haben
Vogt: Über Jahrzehnte hinweg hat sich die entwicklungstechnischen Quantensprung tion ermöglichen. wir die perfekte Lösung für die produk-
Robotik konstant weiterentwickelt. Die Ro- sprechen. tionstechnischen Herausforderungen der
boter wurden schneller, konnten aufgrund Neue Freiheiten – was heißt das konkret? Gegenwart. Immer kleinere Losgrößen, indi-
spezieller Ausführungen auch in Reinräume Ist dieser technologische Quanten- vidualisierte Produkte, häufige Modellwech-
vordringen und dank Bildverarbeitung den sprung, von dem Sie sprechen, bereits in Vogt: Was das heißt, demonstrieren führen- sel oder die Montage unterschiedlicher
„Griff in die Kiste“ bewältigen. Mit der Dis- den Fabriken angekommen? de Automobilhersteller mit Montagelinien Produkte gleichzeitig – das alles ist für die
kussion um Industrie 4.0 und der Abkehr der jüngsten Generation. Starre Fördertech- Smart Factory kein Problem.
von starr verketteten Lösungen zugunsten Vogt: In bestimmten Vorreiterbranchen wie nik ist hier durch hochflexible Transportlö-
hochflexibler Konzepte nahm die Entwick- der Automobilindustrie hat die digitale sungen über AGVs substituiert. Die Roh- Wie ist es Stäubli gelungen, in relativ kur-
„Immer kleinere Losgrößen, individualisierte Pro-
lung im Bereich Robotik und AGV (auto- Transformation zur Realisierung völlig neu- karosserien bewegen sich auf fahrerlosen zer Zeit ein ganzheitliches Roboterpro-
Transportsystemen mit variabler Geschwin- gramm für Einsätze in der Smart Factory dukte, häufige Modellwechsel oder die Montage
digkeit und können entkoppelt vom Fließ- auf die Beine zu stellen? unterschiedlicher Produkte gleichzeitig – das alles
bandstrom Montagestationen ansteuern,
Vogt: Tatsächlich können wir heute ganz-
ist für die Smart Factory kein Problem.“
an denen unterschiedliche Arbeitsinhalte
ausgeführt werden. So lassen sich indivi- heitliche Lösungen für die digitale Fabrik
bieten, die Vier- und Sechsachser ebenso Gerald Vogt,
duell ausgestattete Varianten und Derivate
beinhalten wie Mobilrobotersysteme und Group Division Manager Stäubli Robotics
montieren und bei kompletten Modellwech-
seln müssen nicht ganze Linien verschrot- POWER cobots. Mit der Entwicklung unse-
tet, sondern nur Roboter und AGV umpro- rer TS2- und TX2-Baureihen stellten wir die Einsatz in digital vernetzten Produktionsli- sern. Mit jeder Menge hochentwickelter
grammiert werden. Weichen konsequent in Richtung digital nien geschaffen. Sicherheitstechnik an Bord ist es uns ge-
vernetzte Produktion. Die Maschinendaten lungen, die Standardroboter unter Bei-
der Roboter werden permanent erfasst Aber der Weg zum kollaborativen Robo- behaltung ihrer vollen Leistungsfähigkeit
und können über OPC UA (Open Platform ter oder gar zum AMR ist noch weit? für die Zusammenarbeit mit Menschen zu
Das AGV von Stäubli WFT
Communications United Architecture) über- qualifizieren und sie unter der Bezeichnung
transportiert Rohkarosserien
zuverlässig von Montagestation geordneten Leitsystemen zur Verfügung ge- Vogt: So weit nicht, denn unsere POWER TX2touch zu den weltweit schnellsten Co-
zu Montagestation. stellt werden. Damit war die Basis für den cobots basieren auf den TX2-Sechsach bots weiterzuentwickeln. Diese Roboter be-
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herrschen alle MRK-Stufen und bilden auch bis dato schwach automatisierte Intralogis- Schadensfall kommt. Natürlich können die
die Basis für unsere mobilen Robotersyste- tik revolutionieren können. Damit werden Daten neben der Performanceüberwach-
me. In diesem Fall sind die Roboter auf ei- ganzheitliche Industrie 4.0-Lösungen mög- ung auch für besonders wirtschaftliche Pre-
ner autonom fahrenden Mobilplattform von lich, die Flexibilität und Produktivität auf ei- dictive Maintenance-Konzepte herangezo-
Stäubli WFT montiert. ne neue Stufe stellen. gen werden.
Gab Ihr Engagement in der mobilen Ro- In der Smart Factory sprechen wir auch Der Roboter ist aber noch nicht intelligent
botik den Ausschlag für die Übernahme von Prozessoptimierungen mittels ma- genug, um sich selbst zu optimieren?
des technologisch führenden FTS Her- schinellem Lernen bzw. künstlicher Intel-
stellers WFT? ligenz. Was kann Stäubli hier bieten? Vogt: Das ist richtig. Derzeit spielt der
Mensch bei der Optimierung noch die ent-
Vogt: Ja, aber dahinter stand natürlich ein Vogt: Wir erfassen bei einem TX2-Sechs- scheidende Rolle. Aber in der Stäubli For-
übergeordnetes Ziel. Wir wollten durch die achser permanent rund 2.000 Daten, dar- schung arbeitet man bereits intensiv an der
Akquisition von WFT zum Komplettanbieter unter Betriebstemperaturen in jeder Achse, Entwicklung von selbstoptimierenden Sys-
werden, der ganzheitliche Lösungen so- Geschwindigkeits- und Beschleunigungs- temen. Mit entsprechenden Algorithmen
wohl für die Produktions- als auch für die werte, auftretende Momente und vieles und künstlicher Intelligenz erkennen die
Intralogistik anbieten kann. Dazu gehört mehr. Mit dem Stäubli Tool Optimize Lab Roboter dann Abweichungen vom Soll sehr
natürlich weit mehr als nur eine fahrbare oder mit einem übergeordneten Produk- schnell selbst und können ohne mensch-
Plattform für Mobilroboter. Bei uns finden tionssystem kann sich der Anwender jeder- liche Eingriffe automatisch gegensteuern.
Produzenten heute alles, was sie für den zeit einen Überblick über das Belastungs- Mit der Selbstoptimierung von Maschinen
Aufbau einer digital vernetzten Produktion profil seiner Roboter sowie deren einzelner und Anlagen in der Smart Factory machen
benötigen. Wir haben AGVs unterschied- Roboterachsen verschaffen. So lassen sich wir einen weiteren entscheidenden Schritt
RSION lichster Ausprägung ebenso im Programm Überbelastungen durch Beseitigung von in einem neuen Zeitalter der Produktion.
wie AMR und kollaborative AMR, die die Störgrößen vermeiden, ehe es zu einem
Mobile Automation
revolutioniert Intralogistik
Profitieren Sie von den Vorteilen der Stäubli Lösungen
Flexibilität und
modulare Skalierbarkeit
Autor: Ralf Högel | Bilder: BMW Group, Siemens, Stäubli WFT
Der innerbetriebliche Materialfluss befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Jahr-
zehntelang waren Fließband und Gabelstapler aus Fabriken nicht wegzudenken. Jetzt
Smartes
Design Performance vollzieht sich ein Paradigmenwechsel: Die stationäre Fördertechnik weicht innovativen
Lösungen auf Basis fahrerloser Transportsysteme, die aufgrund ihrer Flexibilität die
Umsetzung Industrie 4.0-tauglicher Logistikkonzepte erlauben.
Stäubli Robotics
„Um es klar zu sagen: Ohne AGV (autono- hohe Nachfrage nach FTS-Lösungen in al- temen aufgelegt, mit dem sich hochflexible,
Hohe
Zuverlässigkeit mous guided vehicles) und AMR (autonom len möglichen Branchen“, betont Franz Wit- digital vernetzte Logistik- und Produktions-
Konnektivität
fahrende Roboter) ließe sich die Smart tich, Geschäftsführer Stäubli WFT. konzepte realisieren lassen.
Factory nicht darstellen. Die Intralogistik in
der digital vernetzten Fabrik muss ebenso Um Lösungen aus einer Hand für unter- Allen FTS und mobilen Plattformen ist ein
automatisiert wie hochflexibel sein und das schiedliche Aufgabenstellungen bieten zu Alleinstellungsmerkmal gemeinsam. Sie ver-
kann nur mit fahrerlosen Transportsystemen können, hat Stäubli WFT ein breites Pro- fügen über eine patentierte Antriebstechnik,
Mensch-Roboter-
Kollaboration (FTS) gelingen. Das erklärt auch die enorm duktprogramm an fahrerlosen Transportsys- die ein Höchstmaß an Präzision garantiert.
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Selbst die größten FTS mit einer beeindru- dem AutoTrailer, mit dem sich Diesel-LKW Wegfall vieler einzelner LKW-Fahrten auf integrieren, spielt seine Stärken aber auch
„Ohne AGVs und
ckenden Traglast von bis zu 500 Tonnen vom Werksgelände verbannen lassen. Die dem Werksgelände auch sicherer. Zudem beim Einsatz in digital vernetzten Ferti-
lassen sich mit einer Genauigkeit von we- mobile Plattform kann selbständig unter ei- lässt sich das Be- und Entladen hunderter gungsumgebungen aus, in denen es die autonom fahrende
nigen Millimetern bewegen. Diese überle- nen abgestellten Sattelauflieger manövrie- Sattelauflieger über den Leitrechner besser Materialbereitstellung übernimmt. Zudem Roboter ließe sich die
gene Antriebstechnik ermöglicht den FTS
eine beispiellose Manövrierbarkeit. Das
ren, diesen über ein integriertes Sensorsys-
tem verlässlich ankoppeln und zu seinem
koordinieren und die LKW-Fahrer müssen
keine Wartezeiten in Kauf nehmen. Das ist
lässt sich der kompakte AGV-Stapler auch
für Outdoor-Einsätze heranziehen.
Smart Factory nicht
überzeugt Anwender in aller Welt – egal ob Bestimmungsort verbringen. Dabei steuert wirtschaftlich und nachhaltig zugleich.“ darstellen. “
in der Luft- und Raumfahrt oder in der Auto- der AutoTrailer über Lasernavigation ohne Lösungen für die Smart Factory
mobilindustrie. zusätzliche Leitlinien oder Markierungen AutoBox: innerbetrieblicher aus einer Hand Franz Wittich,
durch den Außenbereich des Werks. Palettentransport Neben diesen maßgeschneiderten Lösun- Geschäftsführer Stäubli WFT
AutoTrailer verbannt dieselgetriebene Wie der automatisierte, innerbetriebliche gen bietet Stäubli WFT auch ein fein abge-
LKW vom Werksgelände Die Vorteile dieser Lösung bringt Franz Wit- Transport von Behältern und Paletten künf- stimmtes Programm an Standard-FTS in
Dass Stäubli dabei nicht nur Indoor-, son- tich auf den Punkt: „Die Transporte durch tig aussehen kann, zeigt Stäubli WFT mit jedem Traglastbereich bis maximal 500
dern auch Outdoorlösungen anbietet, be- unsere Elektrofahrzeuge sind natürlich er- der AutoBox (Stäubli WFTPF230). Dabei Tonnen. Ein klassisches Beispiel dafür ist
legt das Unternehmen unter anderem mit heblich umweltfreundlicher und durch den handelt es sich um ein selbstfahrendes, das Modell WFTPF100. Dank seiner uni-
elektrisch betriebenes Flurförderfahrzeug versellen Einsatzmöglichkeiten lässt sich
mit einer Maximalgeschwindigkeit von bis mit diesem Fahrzeug die Vielfalt an FTS
zu 6 km/h, das je nach Einsatzbedingungen im Betrieb signifikant reduzieren. Bei Be- Spektrum an einzelnen Lösungen zu schaf- Die BMW Group erforscht
gemeinsam mit drei Partner-
in unterschiedlichen Größen und Traglast- darf lassen sich mehrere Fahrzeuge ein- fen, mit denen sich in Summe der kom-
unternehmen aus Bayern, unter
klassen bis zu 20 Tonnen zur Verfügung fach in der Arbeitsweise zu einem Verbund plette innerbetriebliche Materialfluss voll- anderem Stäubli WFT, im BMW
steht. zusammenführen, sodass im Koppelbe- automatisiert darstellen lässt und das bei Group Werk Dingolfing die
trieb auch sehr große Transporte durch- Möglichkeiten einer intelligen-
der grenzenlosen Flexibilität, die nur frei
ten Fabrik im Bereich Logistik.
Die AutoBox navigiert je nach Umgebungs- geführt werden können. Damit werden fahrende AGV bieten können. Zusammen Dahinter steht die Vision einer
situation über Laser-, Transponder- oder diese kompakten Transportsysteme zu All- mit den wegweisenden Stäubli Robotiklö- vollvernetzten Produktion, in
GPS-Navigation. Zudem können mehrere roundern in der betrieblichen Intralogistik. sungen lassen sich ganzheitliche Industrie der autonome Transportsyste-
me, Logistikroboter und mobile
Fahrzeuge über einen Leitstand gesteuert 4.0-Intralogistik- und Produktionskonzepte
Geräte reibungslos miteinander
und koordiniert werden. Für die Sicherheit „Übergeordnetes Ziel bei der Fahrzeug- so schnell und einfach umsetzen wie nie über das Leitsystem kommuni-
sorgen Laserscanner an den äußeren Fahr- entwicklung der letzten Jahre war es, ein zuvor“, verspricht Franz Wittich. zieren können.
zeugkonturen, Not-Halt-Taster, eine elek-
tromagnetische Sicherheitsbremse sowie
LED-Fahrtrichtungsleuchten. Für eine be-
sonders komfortable Be- und Entladung
lässt sich das Fahrzeug mit Rollen- bzw.
Kettenförderer und/oder einem Hubsystem
ausstatten.
Autonomer ultrakompakter
Gegengewichtsstapler
Um auch für den weiteren Materialtrans-
port von einzelnen Paletten, Behältern und
Gitterboxen zu ihrem endgültigen Bestim-
mungspunkt in der Smart Factory eine opti-
male Lösung bieten zu können, hat Stäubli
WFT den autonomen, ultrakompakten Ge-
gengewichtsstapler WFTFL090 entwickelt.
Die maximale Traglast beträgt eine Tonne,
was für die Übernahme eines breiten Auf-
gabenspektrums ausreichend ist. Tatsäch-
lich ist das Fahrzeug ein Multitalent. Es
lässt sich in bestehende Produktionslinien
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Roboter dringen in
den Operationssaal vor
Autor: Ralf Högel | Bild: Lena Lichtblick „Der menschlichen Motorik sind Grenzen gesetzt.
Jetzt haben wir einen Sechsachsroboter, der die
Stäubli bietet seit vielen Jahren zukunftsweisende Automatisierungslösungen für sen-
sible Aufgabenstellungen im Bereich Life Science. Jetzt erobern die Sechsachsroboter gesamte Magnetfeldsteuerung übernimmt.“
den Operationssaal und werden zu Wegbereitern revolutionärer Verfahren, die vielen
Patienten eine höhere Lebensqualität ermöglichen. Professor Christoph Alexiou,
Universitätsklinikum Erlangen
Als Marktführer für medizintechnische An- Hirn-, Knie- und Wirbelsäulen-Operationen. der Patienten aus, die durch die Lungen- menschlichen Motorik sind einfach Grenzen nopartikel nach dem einfachen Prinzip des
wendungen kann Stäubli Sechsachsroboter Bei Letzteren ermöglicht es das Gerät, das tätigkeit entstehen können. Das System ist gesetzt. Jetzt haben wir einen Sechsachs- Magnetismus dirigieren. Dazu muss er nur
zur Verfügung stellen, die mit einer Präzisi- auf einem Stäubli Sechsachser der TX- bereits in einigen Kliniken im Einsatz und roboter, der die gesamte Magnetfeldsteue- seine Bahn dicht an der Körperoberfläche
on im hundertstel Millimeterbereich höchst- Baureihe basiert, das Einsetzen von stabi- praxisbewährt. rung übernimmt und bei dem wir neben abfahren. Die Nanopartikel im Körperinne-
zuverlässig zu Werke gehen. Kein Mensch lisierenden Implantaten millimetergenau zu der kompletten Automatisierung vor allem ren folgen ihm.
könnte ein OP-Werkzeug so genau führen planen und sie auch bei schwierigen ana- Nebenwirkungsfreies Verfahren zur von den Freiheitsgraden profitieren. Natür-
wie diese Roboter. tomischen Verhältnissen so zu platzieren, Ein Sechsachsroboter kommt Krebsbekämpfung lich alles aktuell noch im Rahmen von For- Da der Stäubli Roboter die Tumor-Koordi-
dass Rückenmark oder Nerven nicht ver- derzeit in einem Forschungs- Ein vielversprechendes Verfahren zur schungsprojekten.“ naten auf dem schnellstmöglichen Weg an-
projekt bei der zielgenauen Be- Krebsbekämpfung befindet sich derzeit fährt, gelangen die wirkstoffbeladenen Na-
Ein Musterbeispiel für die Präzision der letzt werden. Während der OP gleicht der
kämpfung von Krebszellen mit
Stäubli Roboter ist das Operationssystem Roboter in Echtzeit selbst kleinste Bewe- am Universitätsklinikum Erlangen in der Aber in Zukunft ist es vorstellbar, dass Da- nopartikel nahezu direkt an den Tumor und
magnetischen Nanopartikeln
ROSA® (RObotic Surgical Assistant) für gungen oder Veränderungen der Position zum Einsatz. Erprobung. Hier erforscht das Team um ten aus der Bildgebung über die exakten können dort wirken. Die Tatsache, dass die
Professor Christoph Alexiou im Rahmen Parameter des Tumors direkt an die Robo- Medikamente nicht durch den gesamten
des sogenannten SEON-Projekts den Ro- tersteuerung weitergegeben werden. Der Organismus geleitet werden müssen, um an
botereinsatz in der Onkologie und weite- große Stäubli TX200, der mit einem star- die befallenen Zellen zu gelangen, entlastet
ren Fachdisziplinen. Dabei geht es darum, ken Magneten bestückt ist, kennt dann die den Patienten spürbar und ist weit weniger
kräftezehrende Chemotherapien durch eine Lage des Tumors exakt und kann die Na- kräftezehrend.
punktgenaue Tumorbehandlung zu substi-
tuieren.
Dazu hat man in Erlangen magnetische Na-
nopartikel entwickelt, die mit geeigneten
Arzneimitteln beladen werden. Nach dem
Injizieren der Partikel, müssen diese exakt
zum Tumor transportiert werden. Das ge-
schah bislang durch einen handbetriebe-
nen Magneten, der in geringem Abstand am
Körper des Patienten entlang bewegt wurde
und somit die Nanopartikel im Körperinne-
ren zum Zielort dirigierte.
Das manuelle Bewegen der magnetischen
Teilchen ist aber nicht exakt genug, wie
Professor Christoph Alexiou weiß: „Der
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Weltpremiere: RoboticScope eröffnet ebenfalls mit Kopfbewegungen einfach na-
neue Blickwinkel im OP vigieren und weitere Funktionen aktivieren
Eine weitere wegweisende Entwicklung und steuern kann.
kommt aus Österreich und zwar von der im
Jahr 2016 gegründeten BHS Technologies Die Technik hinter dem RoboticScope
GmbH. Dabei handelt es sich um das welt- Für die präzisen und ruckfreien Bewegungs-
weit erste RoboticScope, eine Hightech- abläufe des RoboticScopes ist ein hochge-
Entwicklung, die Chirurgen das Sehen in nauer Stäubli Roboter vom Typ TX2-60L zu-
einer neuen Dimension erlaubt. Das System ständig. Die neue Sechsachs-Baureihe, zu
besteht aus einem hochpräzisen Stäubli der dieser Roboter zählt, verfügt über die
Roboter vom Typ TX2-60L, einer hochauflö- typische geschlossene Struktur in Schutz-
senden 3D-Kamera und einem innovativen art IP65, das Handgelenk ist gar in IP67 ge-
Head-Mounted-Display, kurz HMD, über halten. So sind diese Roboter prädestiniert
das der Operateur direkt auf das Opera- für Einsätze unter anspruchsvollen Rein-
tionsfeld blickt. raumanforderungen.
Über zwei ins HMD integrierte, digitale Mi- Tatsächlich kommt bei BHS eine Standard-
krodisplays direkt vor seinen Augen, sieht maschine in der L-Version mit langem
er in Echtzeit hochauflösende 3D-Bilder, die Arm zum Einsatz. Die Reichweite beträgt
von den beiden Kameras im Roboterkopf 920 Millimeter und ist für den Einsatz im
aufgenommen werden. Das heißt, für das OP ausreichend. Dieser Sechsachser erfüllt
sichtbare Bild ist ausschließlich die Position bereits die Reinraumklasse ISO 5, sodass
des Roboters zuständig, der Chirurg kann man sich bei BHS den Aufpreis für die Cle-
in frei wählbarer, völlig entspannter Kopfhal- anroomausführung sparen konnte. Im Ope-
tung operieren. rationssaal trägt der TX2-60L ohnehin eine
Sterilabdeckung, durch die jedwede Parti-
Und dennoch kann der Operateur Bildaus- kelemission ausgeschlossen wird.
schnitt und Blickwinkel exakt selbst bestim-
men, indem er den Roboter über Kopfbe- „Bei unserem RoboticScope setzen wir nur
wegungen berührungslos und automatisch die besten Komponenten ein, darunter den
steuert. Da das HMD und die Roboterka- hochgenauen Stäubli Sechsachser, Mikro-
mera entkoppelt sind, muss der Chirurg displays mit der höchstmöglichen Auflö-
diese Entkopplung mit einem Fußschalter sung sowie hochauflösende 3D-Kameras
aufheben, um mit Kopfbewegungen den mit eigenentwickelten Zoomobjektiven. Das
Roboter zu steuern. Auf die gleiche Art Ergebnis ist eine herausragende Bildge-
kann er den Bildwinkel der Objektive mit bung, die insbesondere Operationen im mi- Mit dem RoboticScope wird
Achtfach-Zoom festlegen. Dazu ist eines krochirurgischen Bereich enorm erleichtert“, intuitives Erfassen imitiert. Das Erfahren Sie mehr über die Branchen-
der Mikrodisplays mit einem durchdachten so BHS-Geschäftsführer Michael Santek. HMD (Head-Mounted-Display) lösungen von Stäubli:
erkennt die Kopfbewegungen
Menü ausgestattet, in dem der Operateur https://www.staubli.com/de-de/robo-
des Operateurs und steuert mit
Hilfe der CS9 Steuerung dem- tics/branchenloesungen/
entsprechend die Position der
„Bei unserem RoboticScope setzen wir nur die 3D-Kamera. Für die präzisen
und ruckfreien Bewegungsab-
besten Komponenten ein. Das Ergebnis ist eine läufe ist ein hochgenauer Stäu-
herausragende Bildgebung, die insbesondere bli Sechsachsroboter vom Typ
TX2-60L zuständig.
Operationen im mikrochirurgischen Bereich enorm
erleichtert“
Michael Santek,
BHS-Geschäftsführer
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Die Zukunft von „Wir sind überzeugt, dass in der Kombination bei-
der Ansätze – symbolisch und datenbasiert – gro-
künstlicher Intelligenz ßes Potenzial besteht. Deshalb arbeiten wir daran,
diese beiden Methodiken in einer Hybridlösung zu
und Robotik
integrieren.“
Catherine Laflamme,
PhD, Fraunhofer Innovationszentrum
Autorin: Catherine Laflamme, PhD, Fraunhofer Innovationszentrum |
Bilder: Fraunhofer Austria Research GmbH
Kein Zweifel: Die Entwicklung künstlicher Intelligenz hat erheblichen Einfluss auf ver-
schiedene Bereiche der Industrie. Die Robotik bildet da keine Ausnahme. Dieser Trend
wird sich fortsetzen. Allerdings muss man Vision und Realität unterscheiden, wenn
man eine Prognose wagt, was KI künftig in der Industrie und insbesondere in der Ro-
botik leisten kann.
Dieses Prinzip wird heute allgemein mit keine eindeutige Erklärung liefern, warum wir daran, diese beiden Methodiken in einer
„Künstlicher Intelligenz“ assoziiert. Es um- der Roboter eine bestimmte Handlung aus- Hybridlösung zu integrieren.
fasst Methoden des maschinellen Lernens geführt hat. Bei industriellen Prozessen mit
einschließlich der Algorithmen des „Deep Sicherheitsaspekten kann das schwerwie- Dabei fangen wir bewusst klein an: Unsere
Ziel der Implementierung von KI in der Ro- Was ist in Zukunft zu erwarten, was werden Ein Beispiel ist die regelbasierte Entschei- Learnings“. Entscheidend für den Nutzen gende Folgen haben oder gar nicht erst er- Projekte beginnen oft mit der Umsetzung
botik ist es, über die reine Automatisierung die nächsten großen Schritte sein? Um über dungsfindung. Diese Methodik erscheint dieses Ansatzes sind Daten mit ausrei- laubt sein. Zwar funktionieren die erstellten von Beispielen mit überschaubarem Um-
von Aufgaben hinauszugehen. Der Roboter die aktuellen Trends hinaus nach vorn zu heute wenig „futuristisch“. Aber sie ist nach chend hoher Qualität. Modelle, auf die der Roboter zurückgreift, fang. So können wir vom Start weg eine
soll vielmehr „intelligent“ mit seiner Umge- blicken, ist es sinnvoll, im Rückblick die bis- wie vor relevant, denn sie hat ihre Stärken innerhalb der historischen Daten gut, aber qualitativ hochwertige Datenbasis gewähr-
bung interagieren. Er soll Entscheidungen herigen Entwicklungen zu verstehen und zu – zum Beispiel die Erklärbarkeit. Da hier Diese Methode hat sich gerade in der Robo- außerhalb dieses Datenraums kann das leisten und die Stärken und Schwächen der
treffen und sich an neue Reize anpassen. klassifizieren. Dann sehen wir, dass es zwei Wissen in expliziter Form vorliegt – eben als tik als erfolgreich erwiesen. Mit ihr können System nur mit Extrapolationen arbeiten, verschiedenen KI-Ansätze am besten nach-
Hier gibt es schon Erfolge sowohl bei soft- verschiedene Kategorien oder Ansätze der Regelwerk, das befolgt wird – kann man di- Roboter auf der Basis von „try and error“ die fehlerbehaftet sein können. vollziehen. Das ist eine gute Vorausset-
warebasierten Lösungen wie virtuellen As- KI-Entwicklung in der Robotik gibt: symbo- rekt verstehen, warum das System auf eine selbstständig Objekte greifen. Der daten- zung, um schnell den optimalen Ansatz für
sistenten als auch bei hardwarebasierten lische und datenbasierte Ansätze. bestimmte Art und Weise handelt. basierte Ansatz hat aber auch Nachteile. Wo stehen wir jetzt? Wir im Innovations- die individuelle Aufgabe zu finden und das
Systemen wie autonomen mobilen Robo- Da die Informationen auf Basis historischer zentrum Tirol von Fraunhofer Austria sind Potenzial der KI in allen Bereichen – auch
tern. Beim symbolischen Ansatz werden ex- Im Gegensatz dazu wird beim datenbasier- Daten generiert und in den Parametern ge- überzeugt, dass in der Kombination beider und gerade in der Robotik – bestmöglich zu
plizites Wissen und Informationen fest in ten Ansatz impliziertes Wissen verwendet, speichert werden, die durch komplexe neu- Ansätze – symbolisch und datenbasiert – nutzen.
automatisierte Funktionen programmiert. das aus historischen Daten extrahiert wird. ronale Netze definiert sind, kann man oft großes Potenzial besteht. Deshalb arbeiten
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Über Stäubli
D181837 02
Stäubli ist ein weltweit agierender Anbieter von Mechatronik-Lösungen in drei Ge-
schäftsbereichen: Connectors, Robotik und Textile. Wir sind ein internationaler Kon-
zern, der in 29 Ländern tätig und in 50 Ländern auf allen Kontinenten vertreten ist. Un-
sere weltweite Belegschaft von über 5.500 Mitarbeitern setzt sich dafür ein, mit Kunden
aus fast allen Industriesparten eine partnerschaftliche Beziehung zu pflegen, um ihnen
umfassende Lösungen und langjährigen Support bieten zu können.
Innovation seit dem ersten Tag
Stäubli, ein 1892 als familiengeführte
Robotics
Werkstatt an den Ufern des Zürichsees
gegründetes Unternehmen, ist ein Pionier
der Mechatronik und stolz auf seine soli-
den Wurzeln im Ingenieurwesen. Als ein in
die Zukunft schauendes Unternehmen sind
wir stets auf der Suche nach der nächsten
Innovation, mit der unsere Kunden noch
produktiver, effizienter und nachhaltiger
arbeiten können.
Globale Präsenz
Connectors
▪ 14 Produktionsstandorte Kupplungssysteme
▪ Präsenz in 29 Ländern durch unsere für Flüssigkeiten und Gase
Elektrische Steckverbinder
Vertriebs- und Serviceniederlassungen,
die eine lokale Kundenbetreuung
gewährleisten
▪ Vertretungen in 50 Ländern
Textile
Robotics 1
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