KR AGILUS ausgerüstet mit speziellem Greifer um Bälle zu fangen

Robotik-Forschungsprojekt an der Hochschule Gelsenkirchen

An der Westfälischen Hochschule im westdeutschen Gelsenkirchen lernen Studenten in der Abteilung Elektrotechnik die Programmierung und Steuerung eines KUKA Roboters. Sie werden so praxisnah auf ihr Berufsleben vorbereitet. Robin Krüger war von seiner Masterarbeit buchstäblich gefangen.

14. Mai 2019

KR AGILUS Roboter ideal für Schulungen geeignet


Markus Rüter ist eine praxisnahe Ausbildung äußerst wichtig. „Im industriellen Umfeld ist sehr viel Bewegung – insbesondere was Digitalisierung und Robotik betrifft. Darauf wollen wir die Studenten vorbereiten“, sagt der Professor vom Fachgebiet Steuer- und Regelungstechnik der Westfälischen Hochschule in Gelsenkirchen. Viel Bewegung herrscht auch in seinem Roboterlabor. Vor rund zwei Jahren wurde ein Roboter „trainiert“, geworfene Tennisbälle abzuwehren.
Einige Projektarbeiten und eine Master-Thesis später ist der KUKA Roboter aus der KR AGILUS Baureihe sogar in der Lage, die Bälle zu fangen.

Professor und Student arbeiten am KUKA Roboter
Robin Krüger (links) und Prof. Markus Rüter bei der Arbeit mit dem Roboter KR AGILUS.

Einarbeiten, programmieren, kreativ sein – alles mit einem Roboter

Robin Krüger führte mit seiner Masterarbeit den Roboter von der ersten in die zweite Dimension. „Bislang verfuhr der Roboter bei der Ballabwehr vertikal. Jetzt ist er in der Lage, sich zudem auch horizontal zu bewegen – und den Ball zu fangen“, erklärt er. Das Unterfangen war nicht trivial, wie Markus Rüter unterstreicht: „Bei der Weiterentwicklung der Applikation war es nötig, sich in eine bestehende Anlage einzuarbeiten. Außerdem musste die Steuerung des Roboters erlernt und auf die neuen Anforderungen programmiert werden.“

Gesamtaufbau des Roboterlabors mit ballfangendem KR AGILUS
Versuchsaufbau des ballfangenden Roboters im Roboterlabor.

Viel Kreativität bei Entwicklung des Greifer-Systems

 

Der Ball wird nach wie vor durch Lichtgitter geworfen. Daraus errechnet die Steuerung des KUKA Roboters den Punkt, an dem der Ball im Fangbereich des Roboters landet. „Neu ist, dass nun zusätzlich der horizontale Fangpunkt unter Verwendung weiterer Lichtgitter ermittelt und von einer Steuerungseinheit berechnet wird“, sagt Robin Krüger. „Die Robotersteuerung synchronisiert aus horizontalem und vertikalem Signal den exakten Fangpunkt.“

Die Entwicklung eines Greifer-Systems für den Roboterarm erforderte besondere Kreativität. Robin Krüger nahm sich die Greifer von den Plüschtier-Automaten auf der Kirmes als Vorbild. Per 3D-Druck wurden die entsprechenden Greiffinger gefertigt. Für die notwenige Energie des Greifer-Systems sorgen automatisch vorgespannte Fitnessbänder. Beim Aufprall des Balls in der Mitte des Greifers löst ein Mechanismus die gespannten Greiffinger, die den Ball fest umschließen. Eine schnellere Reaktion ist kaum möglich.

Der entscheidende Moment: Das Greifer-System fängt den Tennisball. Aufgenommen in Super-Slow-Motion.
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