Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Cottbus

ViCtoR, ermöglicht es dem Menschen sich in dem weitgehend nicht erklärungsbedürftigen Brettspiel Vier-Gewinnt mit einer KI zu messen. Neben der intellektuellen Herausforderung wird der Mensch mit der physischen Umsetzung der Spielzüge der KI durch einen Roboter konfrontiert. Die Reaktion des Menschen wird mittels Beobachtung erfasst, was wiederum in Parameter zurückgeführt werden, welche Auswirkungen auf die Spielstrategie der KI als auch ausgewählte Parameter des Roboters haben.

Potentielle Einsatzmöglichkeiten von KI sowie (kollaborativer) Robotik in KMUs sind so vielseitig und heterogen, dass die Demonstration von spezifischen Anwendungen nur in Einzelfällen den konkreten Bedarf bedienen kann. Stattdessen wird mit einer abstrakten Beispielanwendung die gelungene Kombination von kollaborativer Robotik, KI unter Einbezug des Menschen aufgezeigt: Menschliches Arbeiten – inkl. typischer Variationen und die inhärente Kreativität wird unterstützt und der Grundstein für flexible Automatisierung gelegt. Ob die Anwendung im jeweiligen KMU als gemeinsames Palettieren durch Mensch und Roboter, die einfühlsame Montage ohne Schutzzaun, starrer Aufgabenteilung oder Taktung ausgeprägt ist – Besucher, Unternehmen, Partner, (duale) Studierende und wissenschaftliche Mitarbeitende werden durch den abstrakten Erstkontakt dazu motiviert, eigene Ideen, Impulse und Inspirationen zu entwickeln und umzusetzen.

Neben dem Fokus auf (kollaborative) Robotik wird mit den hinterlegten Spielstrategien eine plakative Möglichkeit gegeben, Einsatzmöglichkeiten von KI vorzustellen. Ähnlich wie der Sieg von Googles AlphaGo über einen Go-Großmeister in China einen massiven Motivationsschub im Bereich von KI technologisch aufzuholen erzeugte, ist ViCtoR geeignet, KMUs für die Thematik zu sensibilisieren und zu begeistern. Der kooperierende Aspekt verdeutlicht die Integration von Flexibilität und Intelligenz des Menschen im Zusammenspiel mit Automatisierung und wirkt negativ Assoziationen entgegen.

Für die Umsetzung wurde ein kollaborierender Roboter von der Firma Universal Robots mit einem Arbeitsbereich von R=850mm gewählt. Durch die erweiterte weiße Polsterung um den Roboterarm von der Firma airskin, können minimalste Berührungen erfasst werden und der Roboter stoppt unverzüglich jegliche Bewegung. Diese Eigenschaft hilft im Bereich des Akzeptanzaufbaus und erlaubt es, auch Personen, die keine Unterweisung im Umgang mit kollaborativen Robotern erfahren haben einen direkten Zugang zu gewähren.

Ein Kamerasystem von der Firma SICK erstellt nach jedem Spielzug ein neues Bild, welches anschließend mit Bilderkennungsalgorithmen ausgewertet wird, um den aktuellen Spielstand zu erfassen. Mit Hilfe einer KI, werden dann je nach Schwierigkeitsgrad die nächsten Schritte und möglichen Spielreaktionen vorausberechnet, bevor der nächste Spielzug zur Umsetzung an den Roboterarm übermittelt wird. Ein mobiles EKG und Blutdruckmessgerät von der Firma Masimo erfasst die Vitalparameter. Diese werden an ein separates Tablet übermittelt, welches dem Studiendurchführenden eine Auswertung und Überwachung in Echtzeit erlaubt.

Kollaborierende Robobter wie bspw. von der Firma Universal Robots oder auch von Franka Emika, Mitsubishi oder Fanuc besitzen ein breites Einsatzgebiet. Durch passende Greifsysteme, Kamerasysteme oder auch Werkzeuge wie Schweißgeräte oder Tellerschleifer bieten diese Möglichkeiten für vielfältigste Aufgaben. So findet man kollaborierende Roboter bspw. in Medizinlaboren, in der Produktion, beim Schreiner oder beim Bäcker nebenan im Einsatz. Gerade dann, wenn monotone oder sich wiederholende Aufgaben bspw. Bestückung von Maschinen, Durchführung von 100% Kontrollen in der Qualitätskontrolle oder Aufgaben wie Be- und Entladen von Ladungsträgern sich im Ablauf befinden, ist durch die stetige Weiterentwicklung der Einsatz von kollaborierenden Robotern in Zeiten des Fachkräftemangels, eine Überlegung wert.