FORobotics

mobile, ad-hoc kooperierende Roboterteams

Use Case

Basierend auf der Arbeitssystemanalyse, die durch die Teilprojekte 1 und 5 durchgeführt wurde, wurde ein zentraler Use Case für das Forschungsprojekt definiert, der den Betrachtungsrahmen im Projekt festlegt. Der Use Case kann in die drei Phasen Kommissionierung, Vormontage und Teamaufgabe bzw. Montage im Team untergliedert werden. Der Ablauf ist in der nachfolgenden Abbildung skizziert dargestellt. Die Erläuterung der einzelnen Phasen erfolgt im Anschluss.

Kommissionierung:

Bei der Kommissionierung ist es die Aufgabe des mobilen Roboters, Einzelteile aus einem Lager zu entnehmen und einem Werker zur Verfügung zu stellen. Hierbei werden mehrere Möglichkeiten adressiert: eine Entnahme einer Schüttgutkiste aus einem Regal, die Kommissionierung von Einzelteilen aus einer Kiste und die Entnahme eines Motors aus dem Regal.

Für diese Aufgabe  des Kommissionierens soll das mobile Robotersystem zu dem Regal hinfahren und je nach Auftrag eine der drei genannten Möglichkeiten ausführen. In allen drei Fällen muss das zu entnehmende Bauteil bzw. die Kiste lokalisiert werden und diese Position weiter an das Planungssystem gegeben werden, um die Bahnplanung vorzunehmen.

Fahrtbegleitende Vormontage:

Dieses Szenario umfasst den Transport von Gütern zur Übergabe an den entsprechenden Werker oder zur Montagestation. Hierbei besteht das Ziel, während die Plattform verfährt, manipulative Aufgaben an den auf der Plattform befindlichen Gütern durchzuführen. Bei diesem Prozess werden Bauteile vormontiert und im Anschluss an den Werker übergeben oder montiert. Aufgrund der wertschöpfenden Tätigkeiten des Manipulators während des Verfahrens der Plattform, werden Prozessschritte auf der Seite des Werkers reduziert und somit findet eine Optimierung des nachgelagerten Montagevorgangs statt.

Teamaufgabe:

Als Team wird in FORobotics sowohl die Zusammenarbeit aus Mensch und Roboter angesehen als auch eine Kombination mehrerer mobiler Plattformen, die gemeinsam eine Aufgabe durchführen.

Im Use-Case können sowohl die Montagetätigkeit als auch die Qualitätssicherung (siehe Teilprojekt 5) als Teamaufgabe erfolgen. Im Fall der Montage soll ein Motor im Use-Case auf einem Ring verschraubt werden. Dies kann entweder durch zwei mobile Roboter oder durch einen Roboter zusammen mit einem Werker erfolgen. Während des Verschraubens, muss der Motor gehalten werden, was durch den Roboter realisiert wird, der den entsprechenden Greifer besitzt. Das Verschrauben kann folglich von einem zweiten, mit einem Schrauber ausgestatteten Robotersystem, oder durch den Werker erledigt werden. Besonders bei einer Verschraubung durch den Werker stellen die Sicherheit des Werkers und Interaktionsmöglichkeiten zwischen Werker und Robotersystem eine besondere Herausforderung dar.

Nachfolgend sind die Anwendungsfälle nochmals schematisch dargestellt.