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Der Betriebsleiter 7-8/2019

Der Betriebsleiter 7-8/2019

FUNKTIONALITÄT IN

FUNKTIONALITÄT IN PAKETEN MONTAGE UND HANDHABUNG Offenheit und Flexibilität sind im Maschinenbau heute gefragt, egal, ob es um Mensch oder Technik geht. Das gilt auch für Robotersteuerungen. ROS – Robot Operating System – ermöglicht es Konstrukteuren und Roboteranwendern, eine individuelle Steuerung aus verschiedenen Software-Paketen flexibel zusammenzustellen – und das ganz ohne Expertenwissen für Programmierung. Das Open-Source-Framework bietet damit völlig neue Möglichkeiten für den Einsatz von Robotern. Ein Automatisierungsspezialist hat in diesem Rahmen Module für die Service- Robotik entwickelt. Bislang setzen viele Roboterhersteller auf ihre eigenen proprietären Steuerungen. Diese arbeiten häufig mit fest programmierten Bahnen, die eine Veränderung der Bahn bedingt durch Hindernisse, die plötzlich auftauchen, nur umständlich oder gar nicht ermöglichen. ROS – Robot Operating System – hat seine Stärken dagegen in dynamischen Umgebungen, beispielsweise beim Navigieren von fahrerlosen Transportsystemen (FTS), Kollisionsvermeidung oder Greifen von Objekten und bietet dadurch mehr Flexibilität. HERSTELLERÜBERGREIFENDES SOFTWARE-FRAMEWORK ROS ist ein Open-Source-Framework, um Software für Robotikanwendungen zu schreiben. Dieses Programmiergerüst besteht aus einer Sammlung von Funktionalitäten, Treibern sowie einer Kommunikationsschicht. Programmierer erstellen in diesem Rahmen eigene Pakete. Die fertigen ROS-Pakete beinhalten bestimmte Funktionalitäten und Treiber und werden den Anwendern über eine gemeinsame Community zur Verfügung gestellt. Das kann beispielsweise eine Bahnplanung sein, die dann vom Anwender an seine individuelle Applikation, z. B. eine Pick-and-Place­ Anwendung angepasst wird. Die einzelnen Pakete sind modular, dadurch vielseitig einsetzbar und mit der Hardware unterschiedlicher Hersteller kompatibel. So kann der Anwender seinen bisher eingesetzten Manipulator austauschen und den neuen Manipulator weiterhin mit den ROS-Paketen einsetzen. Die Applikation an sich bleibt gleich. GEBÜNDELTES WISSEN OFFEN VERFÜGBAR Entstanden ist ROS im Jahr 2007 im universitären und forschenden Umfeld. Dort hat es sich zum Standard für Forschungsprojekte innerhalb der Robotik entwickelt. Ein Vorteil des Open-Source- Frameworks ist die Zusammenarbeit in der ROS-Community mit Spezialisten aus verschiedenen Bereichen – von Forschungseinrichtungen bis zum Roboterhersteller. Gemeinsam sind sie in der Lage auch komplexe Robotikanwendungen einfach zu programmieren. Diese Online-Community arbeitet zusammen an den ROS-Paketen, führt Reviews und Tests durch und unterstützt sich gegenseitig. Dazu gehört bspw. die ausführliche Dokumentation S8 SUPPLEMENT 2019

Lösungen nachgefragt – kompakte, vielseitige Assistenten statt massiven Montage-Robotern. Dadurch lösen sich die Grenzen zwischen Service- und Industrie-Robotik zunehmend auf. Service- Roboter sollen dem Menschen bei körperlich belastenden oder monotonen Arbeiten zur Hand gehen und damit entlasten. Ein Service-Roboter kann genauso einen Arzt bei der Visite unterstützen, wie einen Facharbeiter in der Industrie zum Beispiel bei Wartungsarbeiten. Der Markt der Service-Robotik ist – getrieben von einer großen Zahl an Start-ups – stark in Bewegung und hoch innovativ. Deshalb hat Pilz sich mit den Service-Robotik-Modulen für einen offenen Ansatz mit den entsprechenden physischen und virtuellen Schnittstellen entschieden. Durch die Mitgliedschaft im ROS Industrial Consortium, die Kooperation mit Forschungseinrichtungen und die Mitarbeit an Rosin, einem EU-geförderten Projekt zur Erhöhung der Qualität von ROS, setzt Pilz Standards für die Nutzung im industriellen Bereich. Für seine Service Robotik Module nutzt Pilz ROS-Pakete mit ausgewählten Funktionen, die als Robotersteuerung für das Manipulatorder Pakete, die Bearbeitung von sogenannten Pull-Requests, also Verbesserungsvorschlägen für den Code, und die Erstellung von Tutorials. PASSEND FÜR DIE INDUSTRIE Die Vorteile von ROS umfassen neben dem Open-Source-Charakter, also der offenen Verfügbarkeit des Quelltextes, die Verwendung von modernen Programmiersprachen wie Python oder C++. Damit bietet sich der Einsatz von ROS für industrielle Applikationen an. Es ist das geeignete Framework für komplexe Applikationen, in denen verschiedene Sensoren und Aktoren beliebiger Hersteller unterschiedliche Aufgaben übernehmen und komplex entwickelte Algorithmen steuern. Dafür wird eine standardisierte Kommunikations- BAUKASTEN FÜR SERVICE-ROBOTIK Mit den Service-Robotik-Modulen von Pilz können sich Anwender ihre individuelle Service-Roboter-Applikation zusammenstellen. Die Module umfassen zu Beginn das Manipulatormodul PRBT, das Steuerungsmodul PRCM sowie das Bedienmodul PRTM und die ROS-Module. Wesentliche Merkmale sind Offenheit des Software-Frameworks ROS, anwenderfreundliche Bedienung und schnelle Inbetriebnahme. Manipulatormodul, Steuerungsmodul sowie Bedienmodul bilden zusammen ein von der DGUV zertifiziertes Paket nach ISO10218-1 und bringen damit alle Voraussetzungen für die Umsetzung sicherer Roboterapplikationen mit. Das erleichtert den Weg zur obligatorischen CE-Kennzeichnung. Zu den Einsatzgebieten gehören beispielsweise Pick-and-Place-Anwendungen sowie modulare Roboterzellen in der Industrie. Das sechsachsige Manipulatormodul ist ein von Pilz entwickelter Roboterarm mit einer Traglast von 6 kg und einem Gewicht von 19 kg. schicht benötigt. ROS kann also herstellerübergreifend eingesetzt werden und bietet ganz im Sinne von Industrie 4.0 ein vernetztes, interoperables System. SERVICE-ROBOTIK IN DER FABRIKHALLE Mit seinen Pilz-Service-Robotik-Modulen stellt der Automatisierungsexperte Pilz aus Ostfildern einen modularen Baukasten vor, aus dem sich Anwender ihre individuelle Roboterapplikation zusammenstellen können. Denn in der Robotik werden flexible IM RAHMEN EINES KONSORTIUMS ZUR FÖRDERUNG DES FRAME- WORKS ARBEITEN SPEZIALISTEN AUS VERSCHIEDENSTEN BEREICHEN ZUSAMMEN Kann ich meine Linearführung einfach smart machen? drylin ® W smartes Austauschlager austauschen Linearführung smart gemacht In Gleitfolien integriertes Leitermaterial misst, wann das Element getauscht werden muss. Gleitelemente einfach ohne Demontage des ganzen Systems direkt auf der Welle wechseln. igus.de/drylinsmart igus ® GmbH Tel. 02203-9649-145 info@igus.de motion plastics ® ... for longer life Besuchen Sie uns: MOTEK, Stuttgart – Halle 4 Stand 4320 | K 2019, Düsseldorf – Halle 5 Stand B 36 / 13 D 44 igus-Neu-MH.indd 1 31.07.2019 13:04:39 SUPPLEMENT 2019 S9

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