Entwicklung eines Konzepts zur sicheren Personenerfassung als Schutzeinrichtung an kollaborierenden Robotern

Abstract

Der Einsatz von kollaborierenden Robotern, also die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine, wird zunehmend interessanter fur den industriellen Einsatz. Das prozesstechnisch vorteilhafte direkte Zusammenarbeiten von Mensch und Maschine ist nicht ungefahrlich und muss deshalb mit der notwendigen Sicherheitstechnik begleitet werden. In der Praxis existieren jedoch nur wenige kollaborierende Roboter, die den rechtlich vorgegebenen Sicherheit- und Gesundheitsschutzanforderungen entsprechen. Diese Systeme basieren auf reduzierten Kraften des Roboters und Kollisionserkennungen. Es wird mit weiteren Losungsansatzen geforscht, die unterschiedliche Technologien verwenden. Der Nachweis, dass diese am Ende den rechtlichen Anforderungen entsprechen, wurde allerdings noch nicht gefuhrt. Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Konzept einer Schutzeinrichtung fur kollaborierende Roboter, die ein sicheres Anhalten des Roboters vor der Kollision mit dem Menschen ermoglicht. Hierzu werden die rechtlichen Grundlagen des Produktrechts und des Arbeitsschutzrechts aufgezeigt, die Anforderungen an solche Schutzeinrichtung stellen. Fur die konkreten sicherheitstechnischen Anforderungen werden die Inhalte der einschlagigen Normen herangezogen, die fur die Schutzeinrichtung die allgemein anerkannten Regeln der Technik darstellen. Der Stand der Technik und der Stand von Wissenschaft und Technik von Sensorsystemen im Bereich kollaborierende Roboter werden gezeigt und ein mogliches Sensorsystem fur die Schutzeinrichtung wird entwickelt. Zu diesem Sensorsystem werden passende Algorithmen entwickelt, die eine fur die praktische Anwendung ausreichend schnelle Reaktion des Systems in Echtzeit ermoglichen. Die gesamte Entwicklung der Schutzeinrichtung zielt dabei auf die Erfullung der rechtlichen und normativen Vorgaben, so dass am Ende der vorliegenden Arbeit sowohl die praktische, wie auch die rechtliche Machbarkeit nachgewiesen werden.